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nuke后期合成基础教程(一)

发布时间:2019-09-12 14:56:47

后期合成是现今电影制作中必不可少的一个环节,在很多类型的电影中都能见到合成的身影,现在就连文艺片都或多或少含有些特效,图所示 是两个合成前后的镜头对比。

nuke后期合成基础教程(一)

神奇的合成技术能够让普通观众看不出丝毫破绽,却能够让- 切在现实中不可能实现的画面呈现在大屏幕之上,如图所示。

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合成就是从不同的素材中提取不同的视觉元素,将它们合并成为一幅图像,使这些来自不同区域的元素就好像真的出自同一个场景。这是摘自Wikipedia网站的一段解释, 它很好地告诉了我们合成的含义。每一款后期软件对合成操作可能会有所不同,但是其背后的原理都是一样的。下面我们就来讲解Nuke中的合成应用。

1.Nuke中的基础合成

如图所示, 这是一幅带有AIpha通道的飞机图片和一幅雪地的背景图片,下面我们将以这两幅素材图片为例来详细讲解Nuke合成的原理和操作。

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很明显,如果要得到上图的显示效果,首先需要去除飞机图片的黑色背景,然后将飞机放置在雪地上,制造出飞机在雪地上空飞行的画面,我们通常称飞机图片为前景,雪地图片为背景。

将这两幅图片导入Nuke后, 选择飞机图片,在节点工具栏中单击图标,从弹出的菜单中选择Merge [合成]。

这时在Node Graph中可以看到软件创建了一个Merge1节点,A输入端自动连接在飞机图片上,将B输入端连接到雪地图片上,选择Merge1节点, 按下键盘上的1键,便看到飞机已被合并到雪地图片之上,如图所示。

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这里我们把 飞机图像的alpha通道单独作为一个素材导入。这里一共有3幅素材图片,如图所示。

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对于数学 公式运算,我们知道应该首先需要计算括号中的数值。在图像颜色值中,1代表白色,0代表黑色,(I-a)就是用1减去前景alpha通道,使用节点表示如图 (上)所示。Constant节 点为纯色节点这里设置RGBA值为(1,1,1,1) ,Merge2 节点选择合成模式为minus减法运算,用Constant节 点减去Reads节点得到的结果就是反转了的飞机的alpha通道,如图(下)所示。

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经过反转之后的Alpha通道,可以看到整个飞机的轮廓为黑色,数值为0,而其他部分白色数值为1。

B(-a), 就是将背景素材乘以前面反转后的alpha通道,使用节点表示,其中Merge3(multiply)节点是一个乘法运算节点,得到的结果如图所示。我们知道,0乘以任何数得0,1乘 以任何数得任何数,那么代表0的黑色部分乘以背景图片的rgb数值得到的同样是0,所以显示的仍然是黑色部分,代表1的白色部分乘以背景图片得到的依然是背景图片画面。

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可以看到经过上面的数学运算,整个背景画面只有飞机部分为黑色。

A+ B(1-a), 就是将代表前景A的飞机添加到刚才得到的带有黑色区域的背景图片上,使用节点表示如图所示。其中Merge4 节点选择的合成算法为plus加法。前景图片上带有RGB数值的飞机部分加上背景数值为0的黑色区域,任何数加0都得任何数,所以黑色部分显示的就是前景A飞机的RGB数值,而背景其他部分依然是雪地图像,这就是最终的合成结果。

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通过以上的讲解,我们知道了为什么-幅带有alpha通道的飞机图片,通过使用一个Over合成模式的Merge节点便能够合成到一张雪地背景图片上。因为在这操作背后有着这一系列的数学运算。 所以不管是后期合成也好,还是三维渲染也罢,其背后都是一堆一堆的数学运算公式。 只有真正掌握了这些数学运算公式之后,才能驾轻就熟地知道为什么要这么合;为什么它可以是前景,而它为背景;除了使用这种节点连接之外,还能不能使用其他的合成节点。

其他的合成公式其实样需要通过类似上述的运算,只有熟练掌握这些常用的合成公式才可以轻松自在地进行合成操作。

2.Merge节点参数栏

前面说过Merge节点是Nuke中最基础的合成节点,在实际制作中使用率是非常高的。因此这里我们来介绍--下Merge节点参数栏中的相关参数,让大家能够更好地了解在合成中如何设置这些参数。

2.1 基础运算参数组

如图3.012所示,这是Merge节点参数面板中第I部分的参数,这组参数主要用于设置Merge节点在合成中的运算方式。

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operation [操作] :用于选择合成模式,右侧按钮菜单中提供了多种合成模式。希望大家记住下面这些常用的合成模式: 

Over、plus、 screen、 in、 out、 mask、 from、 min、 max、 multiply、 minus、 divdie

Video colorspace [视频色彩空间] :当启用该选项时,系统会在合成之前将素材图像的颜色转为8bit位深,然后再进行合成操作,这样便会使那些图像中原本大于1和小于0的部分,都会被裁切掉。

Notice : Nuke在合成时默认使用L inear线性的色彩空间进行计算,即浮点型的运算。允许计算结果中带有负数和大于1的部分,但是当启用Video colorspace选项后,则会把图像转换为8bit位深来进行操作。

这里我们仍然通过实际案例来为大家讲解下 Video colorspace的 工作原理。不过在讲解以前,我们需要明确知道点,一般 来说alpha通道的数值只允许在0~1之间,不能有大于1和小于0的区域。如图所示,Read11是 飞机的Alpha通道图片,当我们连上一个Grade节点并调整其参数栏中的whitepiont白点值为0.76时,画面中白色部分的数值被调高了,当光标移到白色区域时会看到Viewer下方的参数栏上显示RGB数值均大于1。

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然后再为图像连接上一个Invert反转节点,将图像的颜色通道反转,那么原来大于1的白色部分就会变为黑色,成为负值,如图(上)所示。

这时候将alpha通道图片与背景雪地图片使用multiply (相乘)的运算模式进行合成,那么负值乘以任何正数仍为负值,因此飞机部分虽然还显示为黑色,但其数值为负数,如图 (下)所示。

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接着使用plus [相加]的运算方式将飞机图片进行合成,飞机图像本身的颜色数值是在1以内的,当它们与负值相加时得到的部分数值仍为负值。但是当勾选了Video colorspace选项后,我们却得到了正确的结果。这就是因为系统将图像的bit位深转换为8bit,计算的范围严格控制在0 -1之间,超出该数值范围的则不予计算。而图 (左)则是没有选择Video colorspace选项得到的结果,那些小于0的负值部分显示为黑色区域,只有一小部分高亮区域还可以看到。这样我们便明白了Video colorspace选项内部的运算原理,完整的节点连接如图 (右)所示。

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set bbox to [设置边界包围盒] :用于设置合成完的图像其边界包围盒( BoundingBox)究竟有多大,如图所示。

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Notice : BoundingBox翻译为中文就是边界包围盒的意思,不管是三维软件还是后期软件,在对图形进行计算的时候都不是无限计算下去的,而是为了节省计算空间,对物体使用一个空间包围盒进行包裹,这个包围盒永远是紧贴物体的空间形状,不管物体的空间形状如何变化,包围盒会同样进行变化并始终保持紧贴物体,如图所示。这里的物体既可指三维模型,也可以指二维图片。

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上面的圆柱体就是在Nuke下创建的,可以看到其边缘有一个虚线标识的立方体盒子,这个盒子就是BoundingBox包围盒。而对这个圆柱体进行空间扭曲之后会发现这个Box依然很好地适配着圆柱体的空间形状。

导入一张图像后,使用Viewer正确地查看这张图像,如图所示。

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在视图里面导入的图像右上角都会有一组数字,这组数字就是标识了当前图像的BoundingBox的大小,而视图底部同样会显示这样一组数字: bbox ( BoundingBox缩写) : 00 1600 1200这里的00指的就是所谓的坐标原点x: 0 y: 0位置,而图像的右上角为x: 1600 y: 1200最大值。

当两个合成图像的大小尺寸不一样时, 其boundingbox包围盒也不 - 样。一般来 说在Nuke中,一个图像其分辨率为多大,其boundingbox包围 盒的大小也是一样的。 该参数可以设置合成后的图像边界范围,其中union[并集]选项是选择两个图像边界的集合,因此得到的是图像相加后的边界范围;itersection[交集]选项是选择两个图像相交的部分,因此得到的是图像相交部分的边界范围;A选项选择的是前景图像的边界范围; B选项选择的是背景图像的边界范围。

下面使用一个具体的案例来进行说明,如图所示。

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可以看到上面两张图像的bbox大小均不相同,把两张图像使用Merge节点进行合成操作,下面这些图像就是设置不同bbox的组合方式中的差异,如图所示。

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metadata from [读取原数据] :选择在经过合成操作之后的图像,其原始数据是继承A输入端还是B输入端。

图像的原数据可以在节 点工具栏中单击图标,从弹出的菜单中选择Viewmetadata查看,该节点专门用于查看素材的原始数据,相关参数显示在其参数栏中,如图所示。

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