Nuke三维跟踪简介与基本流程

本章我们讲解NukeX v6版本加入的新功能3D跟踪一CameraTracker [摄影机跟踪]节点。

Notice :由于CameraTracker [摄像机跟踪]节点必须在NukeX中才能正确使用，因此后面的案例练习请在NukeX中进行操作。

也许有读者会很疑惑，之前所学的2D跟踪与本章的3D跟踪两者究竟有什么区别呢？2D跟踪顾名思义，跟踪仅限于在一个二维的平面内，也就是两个轴向，如xy轴或yz轴等。我们知道2点可以确定一条线，3点可以确定一个平面， 4个点可以确定一个稳定矩形平面，2D跟踪最多可以创建4个跟踪点。 所以2D跟踪多用于跟踪某一个平面 上4个点的移动信息， 然后把移动信息赋予某个素材，使素材可以跟随原始画面一起移动。

如图所示，2个轴向可以确定一个平面，如xy平面、 zy平面、xz平面等。

下面我们来看一下2D跟踪在影视剧当中的具体应用。

下面两幅图像来自于热播电视剧《月之恋人》，可以看到在电视上和商场的广告墙上都有电视剧中的画面。这些镜头并非实际拍摄的画面，而是后期制作完成的。这里的电视、电视墙其实都是一个个平面，均可以使用4个跟踪点进行跟踪，然后替换上想要的画面，便实现了图所示的画面效果。

3D跟踪又可以称为Matchmoving [运动匹配]。它不仅可以跟踪平面，还可以跟踪立方体。3D跟踪可以创建许多跟踪点，通过跟踪把画面中物体的结构用跟踪点描述出来。通过这些空间中的点，解算出一个跟真实拍摄镜头的运动等属性都相同的虚拟Camera (摄像机)。把这些空间中的点和解算出的Camera (摄像机)导入到三维软件当中，创建三维物体，并使用这个Camera (摄像机)进行渲染，渲染得到的物体便会正确地匹配在原始画面当中。

如图所示，3个轴向可以确定一个立方体，而现实中的万物又是由体所构成的。

•三维跟踪流程(Matchmoving Process)

对于跟踪来说，Camera (摄像机)是一个必须要讨论的内容。因为我们只有弄明白现实世界中的camera是如何工作的，才可以使制作的三维图像正确地匹配到画面当中。由于在第15章节中详细地讲解过Camera ( 摄像机)的相关知识，因此这里仅讲解Camera (摄像机)在跟踪应用中的重要性。

真实的Camera ( 摄像机)在工作的时候，是把三维空间中的物体捕捉到二维的平面图像上，就好像现实世界中的灯光在拍摄过程中被记录在胶片上一样。场景中的灯光通过镜头被聚焦在胶片或感光元件上，当快门关闭，曝光结束:当快门开启，曝光又再开始，依次反复。软件中的Camera (摄像机)虽然是虚拟的，没有众多真实物理属性的限制，但其基本构架与真实的Camera (摄像机)相同，我们在前面的章节中已知道这一理论。

但如果想要三维软件制作的三维物体与真实拍摄的画面相匹配，就需要在三维软件当中复原真实的拍摄场景和真实的Camera (摄像机)，两者缺一不可。但由于Camera (摄像机)特殊的物理属性(只要其中一个参数在调节上有所不同，便会使拍摄的画面产生巨大的差异)，所以需要尽可能地创建一个跟真实Camera ( 摄像机)属性参数和运动路径相同的虚拟Camera (摄像机)。

这也是为什么Camera(摄像机)在3D跟踪里起着如此重要作用的原因。

下面我们来看一下3D跟踪软件的工作流程，如图所示。

拍摄现场Camera (摄像机)记录的信息。

•Focal Length焦距

•Focus Distance焦点距离

•Film Back胶片尺寸或感光元件尺寸

•Units Camera ( 摄像机)计算单位

•Camera Motion Type Camera ( 摄像机)运动方式

•Camera Height Camera (摄像机)拍摄高度

•Camera Tilt Angle Camera (摄像机)倾斜角度

•Camera Pan Angle Camera ( 摄像机)旋转角度

•Reference参考画面

•clean plate畸变校正板