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用3D MAX制作二維半虛擬演播室場景
用3D MAX制作二維半虛擬演播室場景
以往用傳統(tǒng)的方式制作欄目要占用演播室的大量空間，布景、拆卸、儲藏道具，這些工作不僅節(jié)目制作成本高，而且費時費力。虛擬演播室的應(yīng)用，使欄目的制作成本降低、更換方便快捷、節(jié)省時間和空間，解決了傳統(tǒng)演播室所遇到的許多問題。在虛擬演播室搭建完成后，最關(guān)鍵的是虛擬場景的制作。利用3D MAX可以制作出傳統(tǒng)演播室不可能實現(xiàn)的虛擬場景，增加了節(jié)目制作靈活性和自由度。
虛擬場景的制作，基本分為以下四個方面：
一．制作虛擬場景前的準(zhǔn)備工作和要避免的問題
1．虛擬場景必須與節(jié)目的風(fēng)格，主題，色調(diào)這三者的關(guān)系和諧一致。即使制作出再精美的虛擬場景，但是與節(jié)目風(fēng)格不符，也會給觀眾很不舒服的感覺。
2．在制作之前，首先要精確測量出藍(lán)箱的寬、高、深度，還有攝像機距離藍(lán)箱的位置、角度和高度。在測量完成之后，進(jìn)入三維場景制作
二．場景建模
1．虛擬環(huán)境中的物體模型的比例大小，要和實際人物比例相吻合。避免出現(xiàn)比例失調(diào)的情況。解決這個問題首先可以在虛擬場景中定義一個物體的比例。比如一個沙發(fā)，它的高度一般為四十厘米，有了這個參照物，其他的物體根據(jù)沙發(fā)的比例進(jìn)行建模。
2．二維半虛擬演播室對建模的Polygon面數(shù)沒有限制，給設(shè)計者很大的設(shè)計空間。特別是在制作曲線物體時，要適當(dāng)增加物體的細(xì)膩程度。對于有棱角的物體，看起來比較死板，不柔和。如果給有棱角的面加一個導(dǎo)角，看起來會更真實。
首先，選擇一副植物的圖片，在Photoshop工具欄中用Magic Wand Tool工具將圖片中的植物框選，點選Select下拉菜單中的Inverse選項進(jìn)行反選。將選擇部分刪除，效果如圖三所示：
將圖片保存后，選擇修改前的原圖片，用第一步的選擇方法做一張黑白圖。也就是說為剛才保存 圖-04
制作虛擬場景時要注意：
1．在貼圖之前要將模型的法線調(diào)整到和貼圖方向一致。在修改面板中的下拉菜單中選擇Unwarp map,在面板Mapping 和Alignment中設(shè)置參數(shù)給貼圖定位。
2．由于電視是隔行掃描，在制作材質(zhì)貼圖時盡量少用橫向細(xì)條紋和小顆粒的磨沙材質(zhì)。否則在電視屏幕上會出現(xiàn)閃爍。
3．在建模時，景物邊緣部位最好增加一個過渡面，否則尖銳的邊角在電視屏幕上會出現(xiàn)閃爍，當(dāng)鏡頭推近時會出現(xiàn)馬賽克。
4．場景中大部分出現(xiàn)在電視畫面的是一些分鏡頭，要注意分鏡頭部分的制作，這也是主要想表達(dá)背景的部分。制作時對要表現(xiàn)細(xì)節(jié)的部分要做的細(xì)致，這一部分材質(zhì)貼圖的分辨率要高。
三.場景燈光
在使用3D MAX的時候，制作者感到最大困難之一就是光源的表現(xiàn)方法。用語言是無法將燈光的應(yīng)用描述的面面俱到，即使以理論作為后盾，在創(chuàng)作過程中有效地將燈光加以表現(xiàn)也是相當(dāng)困難的。例如，設(shè)計者給物體賦予R：210 G：000 B：000 這樣的紋理并將其應(yīng)用到三維物體上，此時設(shè)計者想得到的是R：210 G：000 B：000顏色的紋理效果，但往往會有相對的偏差，或者色淡，或者色濃。
當(dāng)然如果以理論為基礎(chǔ)的話，可以把握創(chuàng)作的原則，所以，要想制作出逼真的燈光效果，首先要了解一些傳統(tǒng)的燈光基礎(chǔ)知識是非常有幫助的。當(dāng)白色光通過三棱鏡時被折射成七色光，分別是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。這些顏色中紅、綠、藍(lán)是三原色，所以光的顏色模型為RGB模型。3D MAX提供了RGB顏色選擇模型。應(yīng)當(dāng)注意的是：光的顏色具有相加性，而顏料的顏色具有相減性。所謂相加性是指混合的顏色越多，顏色越淡，相減性則反之。
對于燈光的布置，三點照明法是3D用光的一種基本方法，它是由一個主光、一個輔光、一個逆光組成的三點光源系統(tǒng)。適用于很多類型的場景中，特別是靜貞場景。在設(shè)計場景時，根據(jù)場景的需要，可能會有幾個逆光，或是將主光和輔分成幾組。
1. 燈光的顏色可以增添場景氣氛。
在3D MAX里，燈光有助于表達(dá)一種情感，可以引導(dǎo)觀眾的眼睛到特定的位置。能夠為場景提供更大的深度，展現(xiàn)豐富的層次。我們所見到的場景取決于照明的方式，場景完全由燈光的顏色和位置決定。如果想要營造一種氛圍，使用顏色成分少會使場景顯得毫無生氣。換句話說，燈光表達(dá)出的基調(diào)和氣氛，對于整個圖像的外觀是至關(guān)重要的。
3．對個別需要的物體加陰影會增加真實感。特別是前景物體，因為前景接受的燈光多，地面比較亮。在較亮的地面上放置物體會發(fā)現(xiàn)前景物體有一種沒有落在地面的漂浮感，此時給前景物體加一盞燈光，在修改面板下方的Shadow Parameters中設(shè)置為Ray Traced Shadow投影效果。此時，物體有了投影效果后就顯得更加真實地落在地面上。
在燈光方面要注意的是：
1．虛擬場景的燈光與真實拍攝場景燈光的結(jié)合。藍(lán)箱的燈光為了摳像，一般主持人用暖光源，藍(lán)箱用冷光源。所以在制作場景時，前景，也就是主持人的活動范圍要用暖光源。這樣當(dāng)主持人通過摳像，進(jìn)入虛擬場景中背景和主持人亮度反差不會很明顯，顯得很協(xié)調(diào)。這樣有明暗對比的場景會顯得有縱深感。
2．場景中的陰影不能用的過多，給主要的物體加陰影就可以了，陰影過多會使場景看起來比較亂。特別是要避免同一個物體有多個陰影。而且，遠(yuǎn)近物體使用的投影要有強弱的區(qū)別。
一般3D軟件中的各種照明效果并不是為了表現(xiàn)光源自身發(fā)光，而是為了照亮其他對象而存在的。其中最困難的部分就是那種不僅僅是照明，其自身的發(fā)光效果顯得更為重要。這類光源一般是通過曲面較大的玻璃板和反射板來散射光線的。
例如在制作人才資訊節(jié)目的虛擬場景時，主持人所站立的圓形臺周圍的地?zé)艟褪沁\用這樣的光源效果。燈光不僅要自己發(fā)光，而且要有光暈，還要照亮其他物體。這樣的燈光光源是包含在用玻璃制成的凹透鏡中的，我們需要選擇一種類似玻璃的材質(zhì)（玻璃材質(zhì)的制作在后面有具體的說明），然后對燈進(jìn)行建模設(shè)計。
圖九是應(yīng)用在地?zé)魞?nèi)部的材質(zhì)。為了表現(xiàn)內(nèi)部照明，在Standard中應(yīng)用了Metal效果。
最后是燈光的設(shè)置。在Font視圖中在地?zé)舻男鄙戏郊右槐KTarget Spot目標(biāo)聚光燈，將參數(shù)Multip的值設(shè)為2。這是為照亮燈并為燈產(chǎn)生反射設(shè)置的，在Exclude中只選擇照亮地?zé)簟Ｈ缓笤诘責(zé)裟Ｐ偷闹行狞c設(shè)置一盞Target Spot聚光燈，給燈加入放射光暈效果。這種燈光的參數(shù)設(shè)置Multip的值一般在3至4之間，還可以給燈
中，這三方面是缺一不可的。
下面通過玻璃材質(zhì)的制作實踐更能說明這三者的重要性和關(guān)聯(lián)性。
在制作虛擬場景樂海沖浪的過程中，需要一個玻璃材質(zhì)的電視墻。要制作出一個逼真的玻璃電視墻，材質(zhì)的制作是一個相對復(fù)雜的過程。首先要了解材質(zhì)的概念，在三維軟件中，物體最后渲染出來的色彩是通過其表面材質(zhì)和受光影響共同決定的。制作材質(zhì)時要了解它的受光特性，這就要求設(shè)計者有敏銳的觀察力。因此，玻璃電視墻的整個制作過程，不僅是材質(zhì)起著重要作用，電視墻的幾何形狀以及燈光的放置，也同樣影響著它的真實感。
（1）玻璃電視墻的建模：
創(chuàng)建具備玻璃材質(zhì)的電視墻要有一定的厚度，沒有厚度的玻璃看起來就顯得不自然。玻璃一般使用Raytrace。在材質(zhì)編輯器（Material Editor）中表現(xiàn)出來的效果會不盡如人意，適當(dāng)?shù)膽?yīng)用材質(zhì)和光線，可以令人得到滿意的效果。
（2）建模完成之后，開始建立燈光。要做出逼真的玻璃效果，需要若干個光源。
1．在玻璃電視墻的正前方偏左45度的位置加一盞強烈的Spot Light光源。
2．在靠近攝像機的位置和電視墻的后面加兩盞較暗的Spot光源來打亮整個電視墻。如果Spot擺放的位置不準(zhǔn)確時，不會產(chǎn)生有高光的反射效果。此時可以通過Spot視圖來調(diào)整其位置。
3．在玻璃電視墻適當(dāng)?shù)倪吘壩恢眉尤?-3盞Omni Light光源用來產(chǎn)生更多的高光反射效果，使玻璃材質(zhì)看起來更加晶瑩，剔透。因為玻璃材質(zhì)反射率相當(dāng)高，這時需要在Omni的General Parameters中只勾選Affect Specular而不勾選Affect Diffuse。然后用Place Hightlight工具來放置我們的Omni，在修改面板的Multip和Attenuation
4．接收光源的參數(shù)設(shè)置為Specular Level：10 圖-12 Glossiness：90
5．勾選Self-Illumination下方的Color選項并將其設(shè)置為黑色，將透明度值Opacity設(shè)置為6。以上參數(shù)設(shè)置如圖十二所示：
6．玻璃材質(zhì)最重要的部分是折射貼圖，在Standed材質(zhì)類型中的Raytrace Texture并調(diào)整Trace Depth的跟蹤深度。
9．渲染后會發(fā)現(xiàn)有大顆粒出現(xiàn)在玻璃材質(zhì)上， 圖-13
使玻璃看起來顯得品質(zhì)很低。在材質(zhì)編輯面板中勾選Supersample項�；蚴谴蜷_光線跟蹤貼圖，在Options打開Raytrace Option，勾選Antiuliasing左側(cè)的Global和Local選框，取消物體的抗鋸齒。但是無論是應(yīng)用Supersample，還是進(jìn)行抗鋸齒處理，都將大大增加渲染的時間。
四.場景的渲染
1. 渲染場景時，用攝像機來取景。
首先，確定虛擬場景中主持人的活動范圍大小（同藍(lán)箱大小一致）。然后，根據(jù)主持人的活動范圍確定攝像機的高度、位置，虛擬攝像機要與真實攝像機的高度和位置保持一致，此時看不到整個虛擬場景。最后一步就是鎖定攝像機，在工具條的VIEW下拉菜單中選擇Local，讓攝像機按自己的坐標(biāo)沿Z軸路徑向后拉，直到可以看到整個場景。攝像機焦距最好控制在不發(fā)生物體變形的刻度。
2.電視機是隔行掃描，渲染場景的像素必須能開整的二次方。否則，在電視播出時會出現(xiàn)很明顯的跳動現(xiàn)象。
3.渲染的場景畫面要大于所想要在電視中表達(dá)的范圍，因為當(dāng)真實攝像機取全景時，在進(jìn)行搖移時就會超出畫面。
利用3D MAX軟件要想制作出很好的虛擬場景并不是一件容易的事，只能根據(jù)各自的能力來開發(fā)和摸索適合自己的表現(xiàn)方法。本文中的闡述和介紹的方法只是個人的一些經(jīng)驗，要想表現(xiàn)出更加豐富多采的場景效果需要我們孜孜不倦的努力。讓我們共同努力，探索出更多更好的表現(xiàn)方法。
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