基础篇 | 如何使用平面跟踪器和画笔工具替换标志和屏幕？

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基础篇 | 在Fusion页面制作个性化的标题模版(上)

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本期看点

今天我们要处理的素材片段是一辆正在行驶的面包车，我们要把一个LOGO图像完美地贴合在面包车的侧面，让它随着面包车的移动而移动。

单点跟踪器（Single-Point Tracker），作为Fusion页面中常用的跟踪器之一，虽然在处理很多镜头时效果都挺好，但是在某些特殊情况下却不是最理想的跟踪器。举个例子，如果摄像机透视角度变化了，单点跟踪器效果会怎么样？无论我们使用多少个“点跟踪器”，它们仍然是独立的2D（二维）点，能够处理的摄像机运动非常有限。

平面跟踪器（Planar Tracker）会用很多个跟踪点来解算出所跟踪平面的运动、缩放和透视变形。比如跟踪广告牌、电视屏幕，或者本期分享的面包车的侧面，在跟踪过程中，软件会计算出更加准确的2.5D（2.5维）轨迹，可以帮助我们解决很多跟踪上的问题。不过有一点要注意，平面跟踪依赖于平坦的表面才能正常工作。

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跟踪平面区域

1. 导入Fusion页面




1 在“剪辑页面”的时间线上选中该片段，右键单击→“在Fusion页面中打开”，跳转到Fusion页面。

2 按“Command+[”键，将播放头跳转到首帧，按“空格键”可查看该片段。

2. 使用“Planar Tracker(平面跟踪)”工具



1 选中MediaIn 1(媒体输入)节点，在Fusion页面左上角的工具栏，点击“Effects Library (特效库)”按钮；

2 选择“Tools (工具)” → “Tracking (跟踪)”类别→点击“Planar Tracker (平面跟踪)”工具，在MediaIn 1(媒体输入)和MediaOut 1(媒体输出)节点之间插入“Planar Tracker 1(平面跟踪)”节点。

提示 选中MediaIn 1节点，按“Shift+空格”键，在弹出的“选择工具”搜索栏中键入“Planar Tracker(平面跟踪)”，选择搜索出来的该工具→点击“添加”，也可以在MediaIn 1节点后创建“Planar Tracker 1(平面跟踪)”节点。

3 选择“Planar Tracker 1(平面跟踪)”节点，按“1”键，在“检视器1”中查看Planar Tracker 1(平面跟踪器)。



4 添加了平面跟踪器之后，检视器上方会出现“多边形形状工具栏”，我们可以使用这些工具在面包车的侧面绘制形状。

3. 选择“参考帧”及特征区域

为平面跟踪选择“参考帧”
首先需要找到参考帧，在这一帧画面中，要有合适的特征区域。

为平面跟踪选择一个合适的“特征区域”
在平面跟踪区域的周围绘制形状时，牢记以下准则：
– 选择尽可能大的区域。
– 选择尽可能保持在帧画面中的区域。
– 选择一个在前景中没有移动的障碍物的区域。
– 当跟踪的目标区域达到最大尺寸的时候，再开始跟踪 。开始跟踪时，要争取该区域的细节足够多。
– 在平面区域的镜头畸变最小的那一帧上开始跟踪。



1 按“空格键”播放该片段，观察画面，寻找合适的特征区域。当播放头移动到Composition合成中的第65帧时，面包车的侧面足够大并且移动缓慢，基本没有运动模糊，符合我们的要求。



2 在“Inspector (检查器)”的“控制”选项卡中，点击“Set (设置)”按钮，把当前帧（第65帧）设置成轨道上剩余部分的参考帧。



3 将“Operation Mode (操作模式)”设置为“Track (跟踪)”；“Tracker”设置为“Hybrid Point/Area”，“Motion Type”设置为“Perspective (透视)”。



4 在“Inspector (检查器)”底部，点击“Track to Start (跟踪到开头)”按钮。检视器会动态显示跟踪过程，跟踪器会向后跟踪到镜头的开始帧。跟踪完成后，渲染范围中会出现一系列白色的短线，表示前半部分的跟踪已经完成。



5 前半部分跟踪完成后，返回“Inspector (检查器)”，点击“Go (跳转)”按钮，将播放头跳转到设置的参考帧(第65帧)。



6 点击“Track to End (跟踪到结尾)”按钮。尽管面包车的大半部分消失在检视器外，但Planar Tracker (平面跟踪器)仍会继续跟踪到片段的结尾处。



7 全部跟踪完成后，渲染范围中会出现上图所示的一系列白色短线。

3. 创建平面变换节点



1 单击“节点编辑器”中的空白区域，返回“Inspector (检查器)”，点击“Create Planar Transform (平面变换)”按钮，创建新的“Planar Transform 1”节点。

新的“Planar Transform 1”节点包含了平面跟踪器解算出来的所有变换数据和透视变形数据，我们可以把这些数据应用在任何输入的图像或蒙版。



2 将“Planar Transform 1”节点的输出端口与“Planar Tracker 1”节点的输出端口相连，会默认添加“Merge 1(合并)”节点。

这时候，我们可以利用“Planar Tracker 1”节点，给画面添加一些文字、呼出标题等元素，比如下面的几个示例：




示例一
我们在“Planar Transform 1”节点前添加“Text+(文本+)”节点，就能在面包车侧面添加文字。适当调整文本的透视关系，播放片段，文字就能跟随面包车的移动而移动。（因为存在透视关系，我们为文本添加了“Corner Positioner 四角定位”节点，实现从摄像机视点看到的透视效果。）




示例二  
我们在“Planar Transform 1”节点前添加“CallOut”呼出标题模版，就能在画面中添加指示性的呼出标题。适当调整位置关系，播放片段，呼出标题也会跟随面包车的移动而移动。



示例三
我们要把面包车侧面的黑色标记全部抹除，然后添加一个LOGO图像，让它跟随面包车的移动而移动。想要实现这一点，大致有三个步骤：
①在面包车移动时对平面进行跟踪；
②需要冻结一个清晰的帧，使用“Paint (画笔)”工具把面包车侧面的白色区域克隆到每个黑色标记上，让面包车的侧面变干净，并把LOGO图像合成到这个表面上，创建一个新的LOGO图像，然后从面包车的侧面把这个新LOGO图像剪切下来；
③将新的LOGO图像与平面跟踪的运动数据匹配。



在前面的操作中，我们已经完成了第①步——平面跟踪，并获得了平面跟踪数据，如上图所示。

接下来，我们就要完成第②步和第③步了。


使用“Paint (画笔)”工具

1. 创建一个冻结帧
利用“Time Stretcher (时间拉伸器)”节点，是要解决一个问题，将面包车冻结在一个清晰的帧上。



1 在Effects Library (特效库)中，选择“Tools (工具)” → “Miscellaneous (杂项)”，然后将“Time Stretcher (时间拉伸器)”工具拖拽到Node Editor (节点编辑器)的空白部分。

提示 在节点编辑器的空白区域单击，按“Shift+空格”键，在弹出的“选择工具”搜索栏中键入“Time Stretcher (时间拉伸器)”，选择搜索出来的工具→点击“添加”，即可在空白区域创建“Time Stretcher (时间拉伸器)”节点。



2 把“MediaIn 1”节点的输出端口拖拽到“Time Stretcher 1 (时间拉伸器)”节点的黄色输入端口上。

提示 从MediaIn 1 (媒体输入)节点拖拽出第二条输出线类似于在时间线中复制了一个片段。



3 选中“Time Stretcher (时间拉伸器)”节点，按“1”键，在检视器1中查看节点效果。

4 在“Inspector (检查器)”中，点击“Source Time (源时间)”滑块右侧的红色关键帧按钮，将它禁用。

提示 当我们把“Source (源)”连接到“Time Stretcher (时间拉伸器)”时，它会自动添加一个关键帧，便于制作片段变速。但是，我们想创建的是一个冻结帧 (Freeze Frame)，所以我们要删除这个关键帧，然后输入想要制作冻结帧的帧编号。它的帧编号是基于整个片段的时长，而不是在时间线上的片段的时长。



5 在“Source Time (源时间)”输入框中，输入“65”，在整个镜头的长度内保留第65帧。因为它显示的面包车侧面的图像是清晰的，并且没有镜头畸变。

2. 使用“Paint（画笔）”工具消除标记
接下来，我们要消除这个冻结帧上的所有黑色标记。



1 在节点编辑器中，选中“Time Stretcher (时间拉伸器)”，点击工具栏中的“Paint (画笔)”工具，“Paint (画笔)”节点会创建在“Time Stretcher (时间拉伸器)”的后面；

2 选中“Paint (画笔)”节点，按“1”键，在检视器1中查看效果；




在“Paint (画笔)”工具被选中的情况下，检视器上方会显示一排工具栏，包含了各种类型的笔刷；“Inspector (检查器)”也会显示各种笔刷控件。

3 在“检视器”的工具栏中，点击“Stroke (笔刷)”工具。

4 在“Inspector (检查器)”中，点击Apply Control (应用控制)→选择“应用模式”→“Clone (克隆)”，这样笔刷就从默认使用“颜色”绘制切换到了使用“克隆”笔刷绘制。

“克隆”笔刷的工作原理  先从帧画面中选择一个源区域，然后将其绘制到相同帧的目标区域中。源区域就是我们在绘制时要复制的帧当中的区域。目标区域是我们要使用源区域的内容进行绘制的区域。



5 按住“Option”键，点击面包车左上角第一个黑色标记左侧的白色区域，选择“克隆”笔刷的Source Area Offset (源区域偏移)；

6 为Clone (克隆)笔刷选择源区域偏移后，在第一个标记上涂抹。

当我们绘制时，源区域始终偏移相同的数量，如果我们向上绘制的时候，源区域的选区也会向上移动，可能会把无关的区域克隆上去，所以我们尽量将“源选择”保持在要绘制的区域附近，让源区域和目标区域的纹理和色彩尽可能相似。



7 按住“Option”键，点击下一个标记的新偏移位置，然后在标记上绘制。继续选择新的偏移位置并在每个标记上绘制，直到所有标记都消失。（还可以用同样的方法修复一些表面的污渍和瑕疵。）

提示 如果在一个帧画面中克隆数十个或数百个小对象，可能比使用Stroke(笔刷)工具更快的方法是Multi-Frame (多帧)克隆工具。但是，我们必须在开始绘制之前设置Multi-Frame (多帧)克隆工具的持续时间。


使用Photoshop PSD图层

DaVinci Resolve支持多种多样的图像格式，例如TIFF、JPEG和PNG等，还可以直接读入分层的Photoshop文件，并且灵活地从PSD文件中选择我们要使用的图层。

1 点击节点编辑器的空白区域，确保没有选择任何内容；

2 从媒体池中，将LOGO图像拖入节点编辑器，自动生成“MediaIn 2 (媒体输入)”节点；



3 将“MediaIn 2 (媒体输入)”节点的输出端口连接到“Paint (画笔)”节点的输出端口上，自动生成“Merge 2 (合并)”节点，按快捷键“1”，在检视器1中查看“Merge 2 (合并)”节点。




提示
导入的LOGO素材是一个分辨率为1920 x 1080的Photoshop图像，包含了两层信息。一层是主体LOGO，另一层是公司地址。我们可以选中“MediaIn 2 (媒体输入)”节点，在相应的检查器中，通过“层”控件选择全部显示或者仅显示LOGO图层。




提示 以上操作的含义相当于：在Photoshop中把LOGO图层叠加到面包车图层的上方。这有点假，我们需要通过一些混合、颜色校正、移动位置、更改透视关系等操作，让合成效果更加逼真。


优化冻结帧上的合成效果

1. 完成颜色校正




1 选择“Merge 2”节点，在“Inspector (检查器)”中，将“Apply Mode (应用模式)”设置为“Soft Light (柔光)”。

提示 Soft Light (柔光)应用模式是基于面包车的白色，柔和地照亮LOGO，同时面包车中的折痕比LOGO的大部分颜色更深，所以LOGO在这些区域会变暗，整体效果不错，还具有一种自然的漫反射效果。但是，画面有点过于亮了，我们可以使用一些简单的颜色校正工具对画面进行优化。

2 在“MediaIn 2”节点和“Merge 2”节点之间插入一个“Brightness/Contrast（明度/对比度）”节点。




3 选中“Brightness/Contrast (亮度/对比度)”节点，在检查器中降低“Lift (暗部)”数值，让LOGO图像的黑色部分变暗，增加“Contrast (对比度)”滑块的数值，直到LOGO图像的漫反射感没有那么强烈。

提示 




虽然画面看起来好多了，但图像的边缘变得有些粗糙。 当我们对带有Premultiplied Alpha Channel (预乘Alpha通道)的图像进行颜色校正时，这种问题经常出现。为了修复这个问题，我们必须在颜色校正之前进行Pre-Divide (预除)，之后进行PostMultiply (后乘)。



好在Fusion页面考虑到这种情况，并提供了解决之法。选中“Brightness/Contrast (明度/对比度)”节点，点击“pre-divide/post-multiply (预除/后乘)”复选框，来完成Pre-Divide (预除)和Post-Multiply (后乘)这两项工作。



2. 更改透视关系和位置

接下来我们需要给添加的LOGO图像挪挪位置改改透视了，要让人感觉它就像粘贴在面包车的侧面一样。这里我们就要用到“Corner Positioner (四角定位器)”工具来放置这个LOGO，达到从摄像机视点看到的透视效果。

1 在节点编辑器中，选择“Brightness/Contrast (明度/对比度)”节点；



2 在Effects Library (特效库)中，选择“Tools (工具)” → “Warp (变形)”，然后点击“Corner Positioner (四角定位器)”工具，将其添加到“Brightness/Contrast (明度/对比度)”节点后面。



现在，整个LOGO已经被“Corner Positioner 1 (四角定位器)”的轮廓线限定在面包车上的一小块区域中。要解决这个问题，我们直接用鼠标将每个角的控制点拖到当前帧画面中合适的位置，也可以在检查器的四个角位置的输入框中输入数值来精确地移动。



3 在检视器中，分别拖动“四角定位器”的四个控制点，直到LOGO真实地、自然地放置在面包车侧面的合理位置上。

到目前为止，LOGO图像的位置和透视已经调节得差不多了，但它只是放置在一个静止的画面上，一动也不能动。


组合蒙版与图像

现在，我们需要把带着LOGO的面包车的侧面隔离出来，便于后续进行运动匹配。首先，我们要创建一个仅隔离面包车侧面的Matte (蒙版)。



1 确保播放头停留在第65帧，然后从工具栏中将“Polygon (多边形)”工具拖拽到节点编辑器的“Merge 2 (合并)”工具附近的空白区域中。



2 选中“Polygon (多边形)”工具后，以车门和车顶处的折痕为参考，沿着面包车的侧面绘制一个形状来制作蒙版。确保连接最后一个和第一个控制点来闭合蒙版。



虽然蒙版已经有了，但却没地方把它连接到节点树上。所有可用的蓝色Effect Mask (效果遮罩)的输入端口都不是我们需要的蒙版输入类型。Effect Mask (效果遮罩)是用来限制特效插件的作用区域的。我们在这里要做的是把图像与蒙版相结合，有效裁剪图像。这种类型的蒙版通常被称为Garbage Matte (垃圾蒙版)。我们需要添加一个可以接受Garbage Matte (垃圾蒙版)输入的节点。为了达到这个目的，最常用的节点是“Matte Control (蒙版控制)”节点。

3 在节点编辑器中，选择“Merge 2”节点，点击Effects Library（特效库）→“Matte (蒙版)”类别→“Matte Control (蒙版控制)”工具，将其添加到“Merge 2”节点之后。

4 在节点编辑器中，选择“Merge 2”节点，然后在Effects Library (特效库)中选择“Matte (蒙版)”类别→“Matte Control (蒙版控制)”工具，将其添加到“Merge 2”节点之后。

5 选中“Matte Control（蒙版控制）”，按“1”键，在检视器中查看效果。

提示
 “Matte Control（蒙版控制）”的典型使用场景是从前景复制或组合蒙版到背景上。在这种情况下，我们将使用它把蒙版复制到背景冻结帧上。但是，由于“Matte Control（蒙版控制）”有多个可用的输入端口，我们需要一种方法来确保选择正确的输入。



6 按住“Option”键，从“Polygon (多边形)”节点的输出端口拖拽连线到“Matte Control (蒙版控制)”节点上，释放鼠标左键后，在弹出菜单中，点击“Garbage Matte (垃圾蒙版)”，连接到“Polygon (多边形)”节点。

提示
弹出的菜单中列出了“Matte Control（蒙版控制）”的所有可用输入端口。运用这种方式添加节点，可以准确地选择输入端口。



在检视器中可以看到，我们的蒙版把面包车的侧面挖掉了，原本是面包车侧面的地方变成了一个洞，实际上应该把它隔离出来。

7 选中“Polygon (多边形)”节点后，在“Inspector（检查器）”中点击“Invert (反转)”按钮。

蒙版“反向”后，冻结帧画面中只留下带有新的LOGO图像的面包车侧面了。


使用平面变换来匹配移动

我们需要将隔离出来的新的LOGO图像连接到Planar Tracker（平面跟踪器）的跟踪数据上，使其与运动镜头同步移动。



1 将“Matte Control 1 (蒙版控制)”的输出端口连接到“Planar Transform 1 (平面变换)”的黄色输入端口上。



2 选中“Planar Transform 1 (平面变换)”节点，按“1”键，在检视器中查看效果。

3 拖拽播放头划过整个渲染范围，预览经过匹配移动处理的面包车的侧面。现在，面包车侧面的冻结帧按照面包车的运动轨迹在移动。


完成最终合成

1. 修改蒙版边缘

如果仔细查看后面的帧（例如第90帧），会发现蒙版区域和移动的面包车之间的阴影存在明显变化。



1 将播放头移动到第90帧。因为我们冻结帧画面的光影是死的，它不会随着镜头的播放而更新，所以我们能在蒙版边缘看到接缝，我们可以使用Polygon (多边形)工具的柔边功能，在面包车的底部和尾部添加模糊，来掩盖这种接缝。

2 将播放头移动到第65帧，返回冻结帧。

提示 始终对调整过的原始帧上的蒙版进行更改非常重要。这样做可以避免意外添加关键帧并在不同的调整之间进行插值。



3 选择Polygon (多边形)节点，然后在“检视器”顶部点击“Make Double Poly (制作双边)”按钮，控制点会从“方形”变成“菱形”。



4 点击“检视器”中的一个控制点，右键→“Controls (控制)” →“Select (选择)” → “Polygon 1：Outer Polygon (多边形1：外侧多边形)”。



5 沿着形状的右边缘拖拽中间控制点，创建柔和的过渡边缘。



提示 如果移动第二个控制点，首先点击检视器的灰色区域来取消选择初始的控制点，然后在拖动第二个控制点时要按住Command键。

6 选择“Media Out 1 (媒体输出)”节点，或者按“Command+K”快捷键，都可以暂时隐藏“Polygon (多边形)节点”的屏幕控制，便于更清晰地预览效果。

2. 修复合成中的频闪

蒙版现在看起来贴合得还不错。但是原始的摄像机镜头在面包车加速时有运动模糊，我们创建的新的LOGO图像没有，所以播放预览时，看起来有“Strobed (频闪)”。



1 选中“Planar Transform 1 (平面变换)”节点后，在检查器中点击“Settings (设置)”选项卡；

2 勾选“Motion Blur (运动模糊)”。默认的运动模糊看上去有点多，所以我们需要调低快门角度，提高模糊的质量，让运动模糊的程度刚刚好。

3 将“Shutter Angle (快门角度)”调低至“130.0”，“Quality (质量)”调高至“5”。

3. 去掉合成中多余的节点

一旦有了Planar Transform 1 (平面变换)，就不需要保留Planar Tracker 1(平面跟踪器)了。因为在Planar Tracker (平面跟踪器)中捕获的所有数据现在都存储在Planar Transform (平面变换)中了。



选择“Planar Tracker 1(平面跟踪器)”节点，按“Shift”键，将“Planar Tracker (平面跟踪器)”节点从节点图中剥离出来。

至此，这个案例的合成就完成了。



我们可以使用Time Stretcher (时间拉伸器)、Paint (笔刷)工具和Polygon Spline (多边形样条线)工具来创建干净的表面，帮助解决镜头中可能出现的常见问题；我们还可以用上述的方法去替换广告牌、电脑屏幕中的画面，不妨试试吧！


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