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岩井俊二初涉动画处女地 玩转Rotoscoping
发布时间：2018-11-17 19:57:24
以影像清新独特、感情细腻丰富著称的电影监督岩井俊二首度执导短篇动画《TOWN WORKERS》。本作是岩井俊二与日本就业中介“TOWNWORK”合作的一部商业动画短片，内容描写年轻打工一族的日常，共分三部，每部约5-6分钟。
第一部《初闻海潮香》
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第二部《读你的梦想》
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第三部《为这遥远的路程》
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怎么样？大家看过了这三部之后感觉如何？有木有惊艳到你呢？不知道小伙伴们是否听说过Rotoscoping，那么你又是否知道《TOWN WORKERS》大量运用转描Rotoscoping手法！接下来就有好心的小编来给大家奉上这篇干料，速来get技能吧！
所谓Rotoscoping就是人工逐帧画Mask，不管目的是为了制造出随机闪电效果还是为了图像合成，人工和逐帧永远是重点，巨大的工作量让Roto成了猴子的工作······当然，通过一百来年的进步，高科技也在这一重要工序中发挥了巨大作用，大大提高了效率和质量，当一只称职猴子已然越来越高难度了······
1.Rotoscoping的历史
Fleischer Studios
上世纪二十年代Max Fleischer创立了Fleischer工作室，制作发行了Betty Boop动画系列以及格列弗游记等动画片，当然，Fleischer最杰出的贡献就是发明了转描机(Rotoscope)，从而改变了整个动画产业。后来转描机被广泛应用到白雪公主、101忠狗等动画片中，我国的铁扇公主也广泛运用了这一技术。
所谓转描机，就是把事先拍好的演员动作逐帧投射在画布上，然后动画师根据真实的动作描出动画人物，从而使动画生动可信起来。
Disney
到了三十年代，迪士尼加入到动画行业的竞争中来，由于Fleischer的后台派拉蒙总不提供得力支持，迪士尼在众多动画技术革命中都击败了Fleischer。在白雪公主中，白雪公主的动作都是根据一个叫做Marjorie Belcher的女高中生rotoscope出来的。
对于这项技术，众多艺术家褒贬不一，但它对于动画的积极作用是不可否认的。
电影视效中的rotoscoping
上世纪四十到六十年代，著名动画师U.B.Iwerks投身特效领域，运用rotoscope技术制作了众多影片，其中包括希区柯克的鸟。
Roto在特效领域最初被用来做抠像合成，比如要在两个人身后加上爆炸特效，需要画一个黑色遮罩把两个人抠出来以便盖住后来加入的爆炸素材。
Roto还可以用来做防抖，具体就是把每帧图像投影到一个刻度表上，标出标记点的位移，然后根据位移翻拍一份拷贝，可以想象这是多么艰巨的工作- -#
数字特效时代
数字化把Roto艺术家们从暗房的悲惨生活和巨大的工作量中拯救出来，如今，Roto的工作已移师到电脑中，通过诸如Shake，FFI，Pinacle Commotion等软件来完成了。其中里程碑式的软件便是90年代初期的Colorburst，这个软件随后被收录到Matador当中。如今，一个Roto艺术家可以用四分之一的时间，完成以前八个人的工作量，当然这主要是因为过去艺术家们要逐帧画遮罩，而有了电脑之后只需要基于上一帧做出修改就好了。
随着工作效率的提高，Roto艺术家的工作范围也随之由抠像扩展到诸如换天、擦标记点等等领域。但是，不管时代和技术如何变化，要成为一名出色的Roto艺术家，就要有明辨何去何留的能力，这是始终不变的精髓所在。
2.Roto工具大总结
After Effects
AE是首个向台式机提供专业图像合成和效果的软件，在最初的版本中，Roto工具十分简单，只有曲线。在AE4中加入了多曲线功能，AE5加入了矢量绘图，6.5加入了克隆工具，但是仍然没有像Commotion那样的B-spline（Red Giant推出了Commotion to AE的插件）。
Flint/Flame/Inferno/Fire/Smoke
华丽丽的一群······Discreet的这些软件要价6w-50w刀不等，要在SGI图形工作站中运行。这群软件提供了同样华丽的完整后期方案，当然包括了功能强大的Roto工具。它具有高级的绘图和克隆工具，配备功能强大的笔刷，高速准确的跟踪功能，但是曲线工具由于缺少b-spline和不能实时播放带有曲线动画的素材而不及Commotion，所以，许多使用
Discreet系统的公司把Roto工作交给mac或pc，通过Commotion、Shake或Combustion完成。
Combustion
1997年，Discreet从Denim Software收购了Paint和Effect两款软件，Paint提供了基于矢量的绘图工具和克隆系统，Effect提供了合成功能。Discreet修改了一下界面风格，把两款软件加入到Combustion中，同时也加入了一些上面提到的Discreet高级后期系统的工具，诸如键控、调色和跟踪。
Curious gFx Pro
gFx是一个在Mac OSX系统上相对较新的软件，和其他绘图类软件相比，这款软件的优点在于它的界面对视频素材提供了强力的支持，用户可以轻松地倒入、合成、跟踪或对素材防抖，但是它的曲线图形不能导出，倒入时不能很好地兼容PSD文件。当然，他们正在计划对其进行更新。这款软件包含擦钢丝的工具、互动良好的界面、16位光栅扫描绘图工具、出色的笔刷、b-spline、曲线运送模糊、可调节的边缘羽化等等，这些都让设计者对其充满信息。
Digital Fusion
DF创始于悉尼，后来搬家到了多伦多，曾经和Alias 3D捆绑在一起，如今，Digital Fusion和DFX+成为Eyeone的旗舰产品。
Shake
Shake中Roto的工具有三种：Quickpaint、Quickshape和Rotoshape。Quickpaint可以逐帧绘图或修改；Quickshape是Roto的基本工具，不过已经逐渐被Rotoshape取代了；Rotoshape有多种边缘柔化，并且可以在多图形间进行逻辑运算，Rotoshape的曲线有复杂的层级关系，并且可以做基于速度的运动模糊，对于复杂的抠像可以有很精准的结果。Rotoshape和Quickpaint都能使用Shake的二维跟踪工具，以便通过运动和形变辅助Roto。
Photoshop
这款随处可见的图形处理工具差不多是第一个用在视频后期的数字抠像软件了，尽管最初设计是为了处理静态图像，但是PS的笔刷已成为所有其他软件的参照点，尤其在使用Wacom手绘板时有出色的压感控制，似乎，唯一的缺憾就是缺少图像序列的实时预览工具了(似乎最快捷的办法就是用Br辅助)，当然，由于PS没有处理动态图像的功能，也便没有运动模糊或者跟踪这些工具了。
Commotion
工业光魔的视效顾问Scott Squires研创的一款软件，早期没有公开的时候，这款软件一直被成为"工业光魔的神秘动态PS"。Scott离开工业光魔，成立了Puffin Designs之后，Commotion开始公开发售。它是首个在台式机中提供RAM实时播放的软件，这个实时功能也是后来软件增加的诸多工具的核心。Commotion很快取代了Matador，成为了多数公司的首选，但是在2000年Puffin Designs被Pinnacle Systems收购后，软件停止了更新。Commotion的曲线可以导出并倒入进AE中。
Matador
Matador首先被Parralax研发，后来Avid连同Illusion一起将其收购，只在SGI平台运行，售价1.5w刀。由于起先是为了处理静态图像而研发的软件，所以一些动态功能的设计不是很合理。Matador提供了出色的遮罩创建工具，包括了b-splines、跟踪、绘图和克隆工具，支持16位/通道。在90年代末期，Avid停止了对其的更新。
Aura
Newtek公司的三维软件Lightwave有很高的知名度，但是Aura却没有在产业中广泛应用，它主要是给Lightwave用户优化三维渲染的，03年Newtek停止了Aura，在Lightwave 3D 7.5中改为捆绑DFX＋。
接下来主要讲一下现代后期制作中的Rotoscoping。
1.绘制特效
这种方法常常用来在场景中快速加入新的元素。和在Maya等三维软件中耗时耗力地创建粒子等模拟效果相比，艺术家们用笔刷在绘图软件中绘制效果会更加高效。像闪电或者光剑这样的效果可以逐帧绘制出来。高端地Roto工具提供了自动绘制功能，可以让使用者记录笔刷形状，然后在选定区间内使用，一些Roto工具中还能在笔刷上加入抖动等效果，或者绘制出笔刷随时间的变化效果。
现代图形处理软件使用两种绘图引擎，分别是Bitmap（也被叫做raster）和Vector。Raster绘图引擎会破坏原有素材，因为它会用笔刷的颜色替换掉被画部位的像素。PS、Commotion和Flame就是以Raster引擎为基础的。这种方法由于图像会立即更新所以十分快速，并且结果可以不用渲染就实时播放。Vector绘图引擎，如AI、Shake、AE矢量绘图或Combustion，使用点和曲线来定义笔刷，这样不会影响到原素材的像素，这种无破坏的方法让你可以随时编辑笔刷图形，当然代价就是要付出渲染的时间，之后才能实时观看效果。另一个缺点就是尽管你并不打算使用，但还是会生成上百的通道。
2.克隆和修饰
Roto中做的多数绘图工作其实是用来修饰胶片或视频素材，这其中包括擦钢丝、擦除商标、去除划痕和粉尘等等。在这些方面，Roto工具必须能够提供具有时间性和空间性的复制。空间复制是在视频某位置采样，之后复制到同一帧的另一位置的方法，PS的仿制图章工具是空间复制的一个典型例子。时间性复制可以在一个图像序列的某帧采样，然后复制到另一帧上，Commotion的Super Clone工具就是实践性复制的例子。一个好的Roto工具应该同时提供两种复制方法，以便使用者可以同时设定帧数和位置。其余像擦线工具可以让你画一条线来挤掉素材中的钢丝，具体说来就是复制线两边的像素，然后把外围像素涂抹进来覆盖住钢丝。
像Tinder为Shake出的Furnace和Discreet的inferno或flame都是很好的专业擦钢丝插件。
3.创建遮罩
创建遮罩或者说创建蒙版或alpha通道是合成中的一个重要项目。遮罩是用来遮盖素材中部分背景的灰度图像片段。图像中黑色的不分表示透明，白色表示保留区域，灰色部分则是半透明的。Roto艺术家们需要裁剪出边缘一致的精准遮罩，否则镜头就会看起来很假。如果遮罩没有画好，即便出色的合成师做出的合成也让人无法接受。遮罩可以通过三种技术来创建：提取、Roto曲线、绘图。大多数情况要这三种方法共同使用。
提取就是程序计算出黑白遮罩。可以通过在蓝屏或绿屏上拍摄，之后用颜色键控来抠去特定颜色来实现。有时候蓝屏并不实用，那么其他种类的提取方法就要应用进来。亮度键控可以根据素材亮度提取出遮罩，图像可以通过去饱和和调整色阶来创建高对比度的遮罩。有时候提取单一色彩通道来创建遮罩会比较好，检查每个通道的对比度状况，然后挑选合适的来调整色阶永远是个好办法。AE和Commotion中的提取通道滤镜可以将其中一个通道提取成alpha通道，然后可再调整色阶使其成为最终蒙版。另一种提取办法是差异键控，它通过计算两条不同素材之间的差别来创建遮罩。
Roto曲线是通过创建矢量图形来从背景人工切割物体。这些图形可以通过关键帧来做变形动画，软件能在关键帧之间自动生成补间动画。虽然不像提取那样自动化，但至少补间动画可以节省一些人力。好的Roto工具可以支持多Roto曲线，并且每个曲线都能单独设定关键帧动画。复杂的元素可以通过多曲线来从背景分割出来。例如一个奔跑的演员可以被分割成手、前臂、大臂、胸部、躯干、大腿、胫骨等等单独的图形，通过这种分解，就可以通过移动单个图形，而不是曲线上的点来更快速的抠像了。软件也会运行得更精确。Commotion在市场上的同类软件中有着最高级的Roto曲线工具，多数的程序使用贝塞尔曲线，需要调整点和点上的手柄，Commotion同样有贝塞尔曲线，但是同样也有更容易控制的B-spline。B-spline也被称作自然样条，它没有贝塞尔曲线的手柄，取而代之的是它们通过两点间的距离来定义曲线。点被设定成默认的容差，也可以通过改变容差来收紧或放松曲线。B-spline的性质使得它比贝塞尔曲线速度快且操作方便。Commotion也能在素材上实时播放多曲线，这样可以快速预览图形在素材上的动画。Commotion的roto曲线工具其余的重要功能还包括方向羽化、无限的曲线数量、曲线命名和指定颜色、根据方向和速度的遮罩运动模糊、关键帧的曲线编辑器、旋转和缩放选定的曲线或点、全局移动和合成预览。
遮罩也可以用绘图工具来生成。当然这是最后才用到的办法了，由于每帧都要绘制所以绘制出的遮罩会出现不一致的结果。自动绘制的功能可以帮助克服不一致的问题，但是多数情况，绘制遮罩应该留到最后做上面两种遮罩的微调。高端的Roto工具提供了直接绘制alpha通道同时能看到其覆盖在rgb通道上的功能，这个功能有时被称作蒙版叠加，或者快速蒙版，对于复杂的蒙版这点十分关键。
4.运动跟踪
运动跟踪是基于电脑的工作流程，它分析一段视频中单个像素或子像素，并在每帧找出和其相符的像素或子像素。运动跟踪有两个主要用途：防抖和反求。
一旦运动标记点知道了一个子像素在每一帧的位置，它就能让每帧图像向相反的方向运动来抵消镜头抖动。这种防抖技术在多数情况下都表现完美。一个跟踪点可以做镜头防抖，两个标记点可以让软件比较两个标记点的相对位置，从而做到在旋转和大小方面的防抖。
第二个用处便是反求。如果你需要在车门上加一个logo，你可以跟踪车门把手，然后把跟踪数据应用到logo上，正如上面所说，两个跟踪点可以反求出logo的旋转和大小变化。如果透视变化的话，便用四点跟踪，然后指派到CornerPIn滤镜上，再应用到图片。
正规的Roto工具需要用运动跟踪来把单调的工序自动化，同时又能产生良好的效果。运动跟踪应该能同时跟踪1、2、4点，像Commotion里的高级的跟踪器可以有无限个跟踪点，并通过文本格式来执行跟踪以便应用在其他程序中（Commoton可以导出文本和支持AE、Flame、Digital Fusion、Electric Image等其他软件的数据格式）。运动跟踪器也应该能让使用者把跟踪数据应用到Roto曲线和曲线上的点上，以便自动创建遮罩，同样也应该能把跟踪信息关联到绘图或克隆工具上。当然最重要的是，运动跟踪器必须要精确。Flame、Shake、DF和Commotion拥有最快最精准的跟踪器。
对于三维摄像机跟踪也有一些出色的软件，但是不经常用于做Roto，然而，像Boujou这样的反求软件可以倒入黑白Roto遮罩来辅助跟踪。
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