3D モデルを実写映像にシームレスにブレンドするための最も効果的なテクニックを学びましょう。
現代の映画制作では、生き物、エルフ、スーパーヒーローが 3D でレンダリングされ、現実世界の映像に合成されることがよくあります。このようなショットが成功するかどうかは、色、照明、カメラの動きを一致させる細心の注意を払ったポストプロダクション作業にかかっています。
ポストプロダクションは、プロジェクトを成功に導く一連のステップの最後のリンクにすぎません。
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ライフ オブ パイの戦車射撃 。 fxguide.com 経由の画像 上の画像では、映画製作者が実際のシーケンスをキャプチャし、デジタル背景の上に合成しました。ブルー スクリーンが使用されていますが、目立つ赤い十字は追跡マーカーを表しています。
これらのマーカーはどのような役割を果たしますか?
トラッキング マーカーを使用する理由
トラッキング マーカーは、撮影中の物理カメラの基準点として機能します。静的なシーンでは必要ないかもしれませんが、カメラの動きを伴うショットでは不可欠になります。
目標は、実際のカメラの動きを記録し、それを仮想カメラに転送することです。これを業界ではカメラ トラッキングまたはマッチ移動と呼んでいます。
カメラの追跡は、次の 2 つの主なシナリオで非常に重要です。
- 『ライフ オブ パイ』の例のように、CGI の背景を持つセット上の本物の俳優
- ポストプロダクションでデジタル プロップが追加された実際の環境
正確なカメラ トラッキングがなければ、実写映像と 3D レンダリングを統合すると、明らかな不一致が生じます。
現実の環境に統合された CG カー。個人プロジェクト経由の画像。 カメラ追跡用の PFTrack
After Effects などの多くの NLE には基本的なトラッキング ツールが含まれていますが、PFTrack はプロフェッショナルな VFX パイプラインで広く採用されている専用ソリューションです。
以下は、シーンをロードした後の PFTrack のスナップショットです。
メインの PFTrack インターフェイス PFTrack のノードベースのワークフローにより、パイプラインが整理されます。左側のパネルにはアクティブなノードがリストされ、中央にはフッテージとタイムラインが表示され、下部のパネルにはノード固有のコントロールが表示されます。
機能豊富なツール
完全なリファレンスについては、こちら の PFTrack の公式ドキュメントを参照してください。 。ノード パネルは機能タブにグループ化されています。
- 追跡
- 解決中
- ディストーション
- ジオメトリ
- 写真
- Z 深度
- 球状
- ステレオ
- エクスポート
- ユーティリティ
- Python
PFTrack のノード パネル 主要なカテゴリ:
- 追跡 クリップから特徴を抽出します。ユーザーは自動追跡を選択するか、カスタム ポイントを手動で配置することができます。
- 解決 追跡された特徴から仮想カメラのモーションを構築します。
- 歪み 樽型歪みや糸巻き型歪みなどのレンズのアーティファクトを修正します。
- ジオメトリ テスト オブジェクトを挿入して追跡精度を検証できます。
- エクスポート カメラデータを Maya、3DS Max、After Effects などに出力します。
- ユーティリティ 焦点距離の不正確さを修正するための「焦点の推定」と、座標系を調整するための「シーンの方向付け」が含まれます。
最初のステップ
Shutterstock ライブラリのクリップをここ で使用します。 。それを画像シーケンスとして PFTrack にインポートし、追跡プロセスを開始します。
通常、PFTrack の高度なアルゴリズムは、正しい焦点距離を自動的に推定します。より細かい制御が必要な場合は推定フォーカルを使用します。 ノードは消失点を手動で指定することで遠近感を調整できます。
場合によっては、上から撮影したショットなど、3 つの軸 (X、Y、Z) すべてを提供すると、PFTrack に必要なデータが提供されます。
カメラ トラッキングを使用して作成したプロジェクト。個人プロジェクト経由の画像。 自動追跡とユーザー追跡
PFTrack は両方の自動を提供します とユーザー トラック ノード。前者は安定した特徴を自動的に識別します。後者では、重要なエリアにトラッカーを手動で配置できます。
手動配置のガイドライン:
- コントラストの高い領域を選択します（例:明るい背景に対して暗いピクセル）。
- セット上の 3D 要素を挿入する場所に物理マーカーを配置します。
- PFTrack 内で明るさとコントラストを調整して、機能をより目立たせる
この例では、歩道、壁、その他の戦略的な場所に沿って 12 ～ 17 個のユーザー トラッカーを追加しました。
戦略的領域のユーザー トラッカー。彼らの位置を観察してください。 カメラの解決
機能が確立されたので、カメラ ソルバー ノードは仮想カメラの動きを推定します。 「すべてを解決」アクションを使用して計算を実行します。
最終ポイントを使用したカメラ ソルビング ソルバーの出力では色分けが使用されます。
- 緑 – 投影が成功しました。
- 白 – 現在のフレームの非アクティブな投影。
- 赤 - 投影に失敗しました (エラー> 2px)。
- オレンジ – 中程度のエラー (1 ～ 2 ピクセル)。
精度を向上させるには、エラー グラフを調べてください。 。トリム ツールを使用して高誤差のピークをトリミングし、平均誤差ラインをゼロに向かって安定させます。
トラッカーのパフォーマンスが一貫して低い場合は、[トラッカー] タブでトラッカーを無効にして解決します。
新しい原点を設定するには、緑色のトラッカーを選択し、カメラ ソルバーで [原点の設定] をクリックします。 ノード。
シーンの方向を決める
信頼できる起源を持つオリエントシーン ノードは、現実世界と一致するように 3D グリッドを調整します。
平らな面 (舗装など) 上で 3 つの正確なトラッカーを選択し、それらを X‑Z 平面に設定します。グリッドが表面と同じ高さになるように、グリッドの垂直方向を調整します。
シーンの正しい方向の確立 オブジェクトのテスト
グリッドの向きが正しくなったら、テスト オブジェクトを使用して単純な 3D モデルをインポートします。 ノードを使用して追跡品質を検証します。
正確に配置するには、計算された 3D ポイントにオブジェクトをスナップします。玄関先など、さまざまな高さを扱う場合は、角の点にトラッカーを追加し、大まかな直方体を構築し、その上面にオブジェクトを配置します。
トラッキング品質をテストするためのいくつかの 3D オブジェクト。 シーケンス全体を再生して一貫性を確認します。このテスト フェーズでは、ライティング、テクスチャ、シャドウは除外され、位置精度のみに重点が置かれます。
PFTrack から Maya へ
PFTrack の最後のステップはエクスポートです。 エクスポートを使用します。 ノードを使用して、3‑D パッケージと互換性のある形式でカメラとシーンのデータを生成します。このチュートリアルでは、Autodesk Maya にエクスポートします。
エクスポートされたシーンを Maya で開くと、カメラ アニメーションはすでにベイクされており、3D オブジェクトは実写映像に対する相対的な位置を維持します。
この時点で、テクスチャ、ライティングを適用し、最終的な合成のためにシーンをレンダリングする準備が整いました。
これでシリーズのパート 1 は終了です。カメラ トラッキングを使用して 3D メッシュを実際の映像に統合する方法がわかりました。
次回は、以下について説明します。
- ビデオ クリップ内の 3-D オブジェクトをアニメーション化する
- リアルな 3D ライティングとレンダリングのテクニック
- 3D 映像と実写映像をシームレスに統合するためのヒント
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