湖南科技职业学院艺术设计学院 教师课时授课计划 教师姓名： 授课班级： 授课课时：6 课程名称：三维空间艺术设计 第 11 讲 教学循环号：4 课题 三维空间艺术——摄像机设置  各教学环节课时分配 讲授  2 课时   实训  4 课时   作业讲评  实践课结束前15分钟    　　　  教学内容 初步认识3DS MAX的相机的功能，使学生认识3DS MAX中的相机工作界面，同时能够了解相机的设置以及特效的制作。  重点 摄像机的基本特点和类型；创建和编辑摄像机的方法；摄像机安全框的使用；不同类型摄像机的适用范围；摄像机的特效制作；背景图片与相机进行匹配。  难点 相机参数的设置和特效的制作。  教具 多媒体  作业 摄象机分类及设定  授课日期 （校历） 第 4 周星期 三 第 2 节   第 4 周星期 三 第 3 节  课后小结 附于教案   详细教学过程附后 一、教学目标： 教学目标：掌握创建和编辑摄像机的方法；不同类型摄像机的适用范围；摄像机的特效制作(景深和运动模糊)；背景图片与相机进行匹配。 教学重点：编辑摄像机的方法。 教学难点：摄像机的特效制作 二、摄像机的概念： 摄像机是3Ds MAX中一个很重要的工具，场景的内容都是通过摄像机的视角来表现出来的。而且，除开拍摄功能以外，3Ds MAX还能真实的模拟出景深和运动模糊效果。并且还可以通过记录关键帧、设置路径等手段来制作摄影动画效果。3Ds MAX的摄像机与真实的摄像机相比具有一些特殊功能。比如将摄像机放置在房间外，可以透过墙壁观察到房间内部的情况。除此之外，无级变焦和瞬间切换镜头的功能也是现实中摄像机所不具备的。 相机的特征：在现实生活中的相机是靠暴光来记录画面的。而3Ds MAX中的相机对光没有依赖，反而重视对摄像机的视角和焦距。 焦距：镜头的焦距决定了被拍摄物体在摄像机中视图的大小。假设相同的距离拍摄同一物体，那么镜头焦距越长，被拍摄物体在摄像机上显示的物体就越大。 视角：视角的大小也是调整摄像机要关心的参数。它的作用就是控制视角的可见范围的大小。改变摄像机焦距的同时也会改变其视角。 摄像机的镜头类型：3Ds MAX的镜头调节范围很大。包括0-1 000 000 000mm的所有镜头种类。可以真实地模拟现实生活，主要类型有标准镜头、广角镜头和长焦镜头。 标准镜头：指500mm左右的镜头，这种镜头处理出来的图象效果看上去比效正常。在3Ds MAX中如果选择此镜头，渲染出来的构图和现实生活中的很相似。 广角镜头：又称为鱼眼镜头，一般情况下镜头为15-20mm左右。与标准镜头相比其拍摄的画面范围要大些。它的好处是，在镜头距离物体相同的情况下能够观察到更多的场景。 长焦镜头：称为远摄镜头，一般指135-200mm的镜头。应用长焦镜头可以使拍摄的画面更加靠近物体。但是拍摄的画面要小得多。 三、创建摄像机： 1 、单击画面中的cameras按钮。如图  2 、在物体类型展卷栏中单击Free或者target按钮然后在视图中创建相机。 四、3Ds MAX中的摄像机种类 （一）在3Ds MAX中相机分两种：目标式target和自由式Free。Target目标式有相机点和目标点，而Free自由式只有相机点。利用对相机参数的调整和工具栏中控制器的运用，可产生漫游和特技效果。 目标摄像机的优点是便于控制。而自由摄像机的优点在于不为目标位置所限制，比较适于绑定到运动对象之上，常用于拍摄摄像机跟随动画。 （二）3Ds MAX中两种摄像机的特点、创建及设置 目标摄像机的许多特点是现实中的摄像机所不具备的。目标摄像机有两个可单独控制的点——摄像机控制点和目标控制点。通过目标控制点，可以在场景中有选择地确定拍摄目标。通过摄像机控制点的移动可以选择任意的观察角度。 1、目标相机 Target（目标相机）是三维场景中常用的一种相机。因为这种相机有相机点和目标点。可以在场景中有选择地确定目标点，通过相机点的移动来选择任意的观看角度。 （1）在Create命令面板上Cameras选项中点取Target按钮建立目标相机。 （2）将鼠标移至Top视窗。选择适当位置按下鼠标左键建立相机点，拖动鼠标选择观看角度放置目标点。现在我们已经在视图中建立了一个相机。 （3）选择Camera视图。在任意视图内按C键可以切换至相机视图，这个视图就是我们透过相机所看到的场景。 （4）选择Main Toolbar工具栏中的移动工具，分别对相机点与目标点进行调整，同时可以在相机视图中看到实际的调整结果。也可以使用工具栏中的工具在相机视图中直接进行调整。我们已完成了相机初步的定位工作，并且也选定了最佳观看角度。接下来就是通过修改命令面板对相机参数进行进一步调整。通过对焦距的调整可以带来不同的视觉效果。 （5）选择相机点，进入Modify（修改）命令面板，打开如图所示的目标相机参数卷展栏。 参数说明：Lens镜头 Fov视野　 Orthographic Projection正交投影 Stock Lenses库存镜头　 Show Cone显示锥形框 Show Horizon显示视平线　 Environment Ranges环境的大气范围 Near Range近点范围　 Far Range远点范围 Clipping Planes剪切水平面　 Clip Manually手动剪切  在这个参数卷展栏中为我们提供了九种标准的相机镜头，并且可以通过参数设定选择你在三维动画或效果图制作过程中所需要的镜头，选择是多样的，3Ds MAX更能大大满足这一点。下面我们在同一场景中选择不同的镜头，使场景产生不同的效果。 （6）在目标相机参数卷展栏Stock Lenses选项中单击35mm按钮，这时我们为相机选用的是35mm的普通镜头。 2、自由相机 Free Camera（自由相机）只有相机点，没有特定的目标点。在调整时对相机点直接操作。在制作相机漫游时常使用这种相机。 在上一场景中建立一个Free Camera自由相机。 （1）在Create命令面板Camera选项中点取Free按钮建立目标相机。 （2）将鼠标移至Front视图，单击左键，一个自由相机建立完成了。 （3）对自由相机进行调整。只能通过相机控制工具栏在相机视图中完成。 （4）选择自由相机，进入Modify（修改）命令面板。这时我们看到自由相机与目标相机的卷数卷展栏中内容相同，对自由相机可以进行同样的镜头设置。 五、编辑摄像机： 切换摄像机视图和调节摄像机视图的方法如下。（摄像机的运动效果如下图）    1、击活任意视图，在视图标签上右击鼠标，选择views/camera命令。或者击活任意一个视图后按C切换到摄像机视图。 2、 选种相机选择工具栏上的移动和旋转工具，通过控制摄像机在视图中的位置和角度来调整摄像机的观察角度。 3、 击活摄像机视图后使用摄像机控制栏中的工具来调整来的角度观察。 Dolly camera（推拉摄像机）：将摄像机延着与目标之间的连线前后移动，使摄像机靠近对象而摄影的目标点位置不变。 Perspective(透视)：移动摄像机使其靠近目标点，同时改变摄像机的透视效果，从而导致镜头长度的变化。 Roll Camera（摇动摄像机）：可以使摄像机范围围绕其旋转。 Orbit Camera(环游摄像机)：可以使得摄像机围绕着目标进行旋转。 Pan Camera：目标点绕相机旋转。 Field of View：调整取景范围大小。 Truck Camera：平移相机，保持相机点与目标点相对位置不变。 Dolly Camera + Target：同时拖动相机点和目标点。 Dolly Target：前后拖动目标点而相机点不变。 六、景深 3Ds MAX的摄像机不但可以拍摄场景，还可以模拟景深和运动效果。3Ds MAX的景深是通过在摄像机与焦点的距离上产生模糊来模拟景深效果。它的工作原理是让摄像机在原地震动，摄像机每震动一次叫做一周期。然后将多次震动所拍摄的一连串图象进行重叠，而得到最后的效果。 景深参数设置：  开启摄像机景深效果的步骤如下 (1)在场景中创建一架任意类型的摄像机，选中摄像机后进入修改命令面板，然后展开Parameters卷展栏。 (2)在Multi-Pass Efeet列表中选择Enable选项，然后在下拉列表框中选择Depth of Field。 Depth of Field Parameters (景深参数)卷展栏，如图  Use Target Distance(使用目标点距离)：勾选此复选框后，可以将摄像机的目标点设置在焦点位置。取消勾选后，可以使用下方的Focal Depth参数控制焦点的位置。 对于目标摄像机可以直接使用移动工具控制目标点的位置，对于自由摄像机可以在 Multi—Pass Effect选项组中通过设置Target Distance参数控制目标点的位置。 Display Passes(显示周期)：勾选Display Passes复选框后，渲染时在虚拟帧缓存器中会显示多重滤镜渲染的过程。 Use Original Location(使用初始位置)：勾选该复选框后，会在摄像机的当前位置开始渲染第一个周期。 Total Passes(周期采样)：周期也可以理解为渲染的次数，增加周期参数可以得到准确的景深效果，但是也会增加渲染的时间。 Sample Radius(采样半径)：该参数用于设置每个周期偏移的半径，增加数值可以增强整体模糊效果。 Sample Bias(采样偏斜)：用于设置模糊与采样半径的距离，增加数值会得到规律的模糊效果。 Normalize Weights(标准化权重)：使周期通过随机的权重值进行混合，勾选后可以得到更加平滑的模糊效果。 Dither Strength(抖动强度)：设置周期的抖动强度，抖动是通过混合不同颜色和像素来得到最终的图像。增大参数会使抖动更加强烈，从而产生颗粒化的效果。 Tile Size(重复尺寸)：以百分比来计算抖动中图案的重复次数。 Disable Filtering(滤镜失效)：勾选该复选框后使渲染设置窗口中的滤镜设置失效，这样会以牺牲图像品质的代价加快渲染速度，通常在测试渲染时使用。 Disable Antialiasing(抗锯齿失效)：勾选该复选框后使渲染设置窗口中的抗锯齿设置失效。 七、运动模糊： 运动模糊就是物体在运动的瞬间产生的视觉模糊效果。使用3Ds max的摄像机制作景深和运动模糊都是通过对同一帧图像进行多次渲染，并且将渲染结果进行重叠所产生的。因为使用相同的渲染途径，所以景深和运动模糊是相互排斥的，也就是说不能同时为摄像机指定景深和运动模糊这两种效果。另外还需要说明的是，摄像机所拍摄的物体必须设置了动画才可以渲染出运动模糊的效果。 开启运动模糊效果的步骤如下： 选中摄像机后进入修改命令面板，然后展开Parameters。 在Multi-Pass Effect列表中勾选Enable复选框，然后在下拉列表框中选择Motion Blur。除了Sampling选项组中的个别参数外，运动模糊和景深的大部分参数设置相同，如右图所示。 Duration(持续时间)：用于设置运动模糊效果所持续的帧数，数值越大，运动模糊所重合的帧数越多，产生的模糊效果也就越强烈。 Bias (偏移)：设置指向或者偏离当前帧进行模糊的权重，增加数值，模糊后向后面的帧进行偏移。 八、实例讲解： 制作飞龙飞动的运动效果 3Ds max提供了4种制作运动模糊效果的方法，使用摄像机、Mental ray渲染器、特效和物体属性都可以制作运动模糊效果。在本实例中将主要讲解使用摄像机和Mental ray渲染器制作运动模糊的方法。 1、运行3Ds max打开光盘scenes＼Cameras＼Motion Blur路径下的Motion BlurO1.max场景。场景中设置了一条龙飞的动画。 2、进入创建命令面板后单击Cameras／Target按钮，在视图中的位置创建一架目标摄像机。选中摄像机的目标点后激活工具栏上的链接工具，将目标点与飞龙模型链接到一起。 3、选中摄像机进入修改命令面板，在Multi Pass Effect选项组中勾选Enable复选框，然后在下拉列表中选择Motion Blur开启运动模糊。展开Motion Blur Parameters卷展栏，修改Total Passes参数为6，Bias参数为0．6。在Multi—Pass Effect选项组按下Preview按钮，在视图中直接查看当前设置的运动模糊效果。 4、使用摄像机制作的运动模糊每一次偏移都没有规律，而且之间没有很好的过渡。如果将物体运动模糊和摄像机运动模糊结合到一起就会得到更加理想的效果。在视图中选中飞龙模型后选择Edit菜单中的Object Properties命令打开属性对话框，在General选项卡的Motion Blur选项组中勾选Enabled复选框，然后选择Object单选按钮。按下Fio键打开渲染设置对话框，展开Default Scanline Renderer卷展栏，在Object MotionBlur选项组中可以设置物体运动模糊的参数。加大Duration数值会得到更加强烈的模糊效果。 5、在渲染设置对话框的Common选项卡中展开Common Parameters卷展栏，然后在Time 0utput选项组中选择选中Active Time Segment单选按钮。单击Render Output项目中的Files按钮，选择输出文件的路径和格式后回到渲染设置对话框，单击Render按钮开始渲染动画。 6、完成的场景保存为光盘scenes＼Cameras＼Motion Blur路径下的Motion Blur02．max文件。动画保存为同目录下的Motion Blur02．AVI文件。 7、下面使用Mental ray的运动模糊功能。选中摄像机进入修改命令面板，在Multi-pass Effect选项组取消对Enable复选框的选择。打开渲染设置窗口，在Common选项卡中展开Assign enderer卷展栏，单击Production后面的指定渲染器按钮，在弹出的对话框中选择mental ray Renderer。进入Renderer栏，展开Camera Effects卷展栏，在Motion Blur选项组中勾选Enable复选框，并且设置Shutter参数为0．5。 8、通过比较渲染的品质和时间可以知道Mental ray的运动模糊功能渲染速度很快，而且质量很高。 9、摄像机匹配：将3Ds max虚拟摄像机的位置、角度和视角同拍摄背景图片时的摄像机进行匹配，才能建立背景与场景中的模型完美结合的三维场景。进行摄像机匹配的原理很简单，就是根据5个以上的摄像机匹配点来创建一架与背景照片透视关系相符合的摄像机。在程序命令面板中单击Camera Match按钮，就可以打开摄像机匹配程序面板。 相关参数设置 （1）CamPoint Info(摄影点信息)卷展栏。 匹配点列表：用于显示当前场景中所有摄像机匹配点的名称。 Input Screen Coordinates(输入屏幕坐标)：勾选下方的Use This Point复选框后，在上面的x和Y数值栏中输入坐标参数，可以精确调整摄像机匹配点在视图中的位置。 Use This Point(使用该点)：在匹配点列表中选择一个匹配点，取消该选项后可以不使用将该点作为摄像机的匹配点。 Assign Position(指定位置)：按下这个按钮后在透视图中点取一个位置来创建屏幕坐标点。屏幕坐标点应该与摄像机匹配点的位置一致。 （2）Camera Match(摄像机匹配)卷展栏 Create Camera(创建摄像机)：指定完成所有屏幕坐标点后，按下该按钮后会创建一架与摄像机匹配点和屏幕坐标点匹配的摄像机。 Modify Camera(修改摄像机)：当摄像机匹配点和屏幕坐标点位置改变后，按下此按钮可以根据匹配点和坐标点的变化修改摄像机的位置、方向和视角。 Iterations(迭代次数)：设置计算摄像机匹配位置的次数，数值越大匹配结果也就越精确。 Freeze FOV(冻结视野)：勾选此复选框后可以将摄像机的视野锁定，防止摄像机的视角被改变。 Close(关闭)：关闭摄像机匹配程序面板。 九、小结 通过本课程的学习大家了解了创建和编辑摄像机的方法和不同类型摄像机的适用范围，掌握了摄像机的特效制作(景深和运动模糊)以及如何将背景图片与相机进行匹配。 十、项目实训 摄像机分类及设定 十一、作业讲评