آموزش جلوه های ویژه

آموزش جلوه های ویژه : بخش اول Tracking

ما در این سلسله مطالب، قصد داریم که روشهای ساخت جلوه های ویژه را بررسی نمایید. 
 شاید شما هم همین ایده را داشته باشید و یا اینکه آن را شنیده باشید که " چرا اگر ما در ایران میتوانیم جلوه های ویژه بسازیم ، وضع سینما و جلوه های ویژه سینمایی ایران به این گونه است؟" و یا اینکه اگر توان انجام این کار در ایران بود چرا هیج نمونه بارز و قابل تاملی در این زمینه وجود ندارد. برای روشن تر شدن موضوع باید عرض کنم که نمونه های بسیار زیادی وجود دارد که می توان به قدرت کاربران ایرانی اشاره کرد که به وفود در اینترنت میتوانید آنها را مشاهده کنید.اما مساله اساسی که مانع وجود این کار در ایران می شود هزینه های تولید است.

شما به پروژه های سینمای هالیوود و یا سینمای جدید هند ( بالیوود ) توجه بفرمایید. من یک مثال ساده در این زمینه می زنم. فیلم هایی که ما به عنوان شاخص و با جلوه های ویژه با کیفیت می شناسیم زیاد هستند. برای نمونه میتوان به فیلم مرد عنکبوتی نسخه 3 با بودجه ساخت 285 میلیون دلار و فروش جهانی حدود 850 میلیون دلار، کینگ کونک با بودجه ساخت 207 میلیون دلار و فروش جهانی حدود 550 میلیون دلار،دزدان دریای کاراییب ( پایان دنیا ) با بودجه ساخت 300 میلیون دلار و فروش جهانی حدود 960 میلیون دلار، آواتار با بودجه ساخت 275 میلیون دلار و فروش جهانی باورنکردنی در حدود 2.7 میلیارد دلار، جان کارتر با بودجه ساخت 300 میلیون دلار و با شکست تجاری در فروش جهانی به ارزش 254 میلیون دلار و صدها مورد دیگر اشاره کرد.

حال به سراغ چند فیلم ایرانی می رویم. فیلم ملک سلیمان که در اصل یک فیلم دولتی است با بودجه 4 میلیارد تومانی ( حدود 1.3 میلیون دلار ) از سوی مجلس و با جمع هزینه حدود 5 میلیارد تومان ( حدود 1.6 میلیون دلار )، فروش این فیلم در سینما به گفته تهیه کنندگان 1.5 میلیارد تومان ( حدود 500 هزار دلار ) می باشد. فیلم دوئل نیز با بودجه حدود 1 میلیارد تومانی ( حدود 330 هزار دلار ) و ... می باشد. اما نکته جالب اینجاست که باید نگاهی به جدول فروش فیلم های سینمایی ایران داشته باشیم جایی که اخراجی های 2 و 3 با فروش 5 میلیاردی ( حدود 1.6 میلیون دلار ) ، جدایی نادر از سیمین با فروش حدود 2 میلیارد تومانی ( حدود 650 هزار دلار ) ، کلاه قرمزی با فروش حدود 2-3 میلیاردی ( حدود 1 میلیون دلار ) و .... در صدر فروش جدول فیلم های هستند. ( آمار فیلم های ایرانی حدودی است زیرا آمارهای گوناگونی وجود دارد ).

خوب اجازه دهید 10 فیلم پر فروش تاریخ سینمای ایران را جمع بزنیم چیزی در حدود 30 میلیارد تومان خواهد شد که معادل 10 میلیون دلار خواهد بود. پس ما اگر 10 فیلم پر فروش ایران را داشته باشیم حدود 10 میلیون دلار فروش دشته اند. حال اجازه دهید نکته ای را متذکرشوم که میتوانید به راحتی نمونه های دیگری را از این مدل در اینترنت بررسی نمایید. به عنوان مثال فیلم مرد عنکبوتی 2 فقط برای جلوه های ویژه خود 65 میلیون دلار هزینه کرده و فیلم ترمیناتور 3 فقط 20 میلیون دلار برای جلوه های ویژه هزینه کرده است. جالب است بدانید همین فیلم مرد عنکبوتی 2 ، هزینه 5 میلیون دلاری را برای ساخت موزیک فیلم به سازندگان آن پرداخت کرده است. با یک جستجوی ساده در اینترنت می توانید مثال های بسیار زیادی را ملاحظه فرمایید.\

خوب پس ملاحظه میکنید که در ایران به نسبت فروش ، هزینه های تولید هیچ توجیهی ندارد تا فیلم هایی با کیفیت بسیار بالا ( از نظر جلوه های ویژه ) ساخته شود. زمانی که فیلم مرد عنکبوتی 2 برای ساخت جلوه های ویژه ( بجز دستمزد بازیگران، تولید، کارگردان و ... ) 6.5 برابر بیشتر از تمام فروش 10 فیلم برتر تاریخ سینمای ایران هزینه میکند، نباید انتظار داشت که در ایران بتوانیم هزینه آنچنانی را انجام دهیم. ساخت جلوه های ویژه هزینه بردارد بوده و برای بالا بردن کیفیت می بایست هزینه های هنگفتی را متحمل شد. حتما همه شما فیلم ماتریکس را دیده اید. در جشنواره سیگراف و سیگراف آسیا ، در کنار فضای نمایشگاه سمینارهای زیادی توسط سازندگان جلوه های ویژه و شرکت ها برگزار می شود . 2 سال پیش در نمایشگاه سیگراف آسیا ، سمیناری در مورد رندرینگ SSS برگزار شد که یکی از آنها به لحظه از فیلم ماتریکس ( 2 یا 3 متاسفانه نمی دانم کدام شماره است ، جایی که شخصیت های اصلی فیلم در باران مباره می کنند و یک مشت به صورت شخصیت بد فیلم برخورد میکند که قطره های باران را می شکافد و به صورت وی برخورد میکند ) اشاره می کرد و تکنیکی که برای ساخت آن صحنه به صورت FullCG و با اسکن سه بعدی صورت و تکنیک جدید و انحصاری SSS و ... در رندرینگ به کار رفته بود. با جستجو در اینترنت می توانید به این فیلم دسترسی داشته باشید .

نکته ای که در این سمینار می خواستم عرض کنم در اینجاست که گفته شد ما در این صحنه و صحنه ای که بازیگر فیلم با صد ها کاراکتر یک شکل در حیاط مبارزه میکند، بیش از 127 روز تحقیقات انجام دادیم و این باعث شد که با احتساب زمان ساخت آن بیش از چندین ماه پروژه ساخت فیلم به تعویق بیافتد که علاوه بر خسارت چندین میلیون دلاری به فیلم (بابت دستمزد بازیگران، اجاره ها و ... ) ، هزینه ای بالغ بر 5 میلیون دلار صرف تحقیقات و پردازش ها بشود. همانطور که می دانید فیلم ماتریکس از همان نسخه اولیه خود باعث شد تکنولوژی ساخت جلوه های ویژه رایانه ای بشدت متحول شود. به عنوان مثال در قسمت یک جایی که آسانسور منفجر می شود و آتش در فضای آسانسور و راهرو جریان پیدا میکند، محاسبات سیالات جدیدی پایه گذاری شد و همینطور در قسمت دوم جایی که کاراکتر اصلی در آسمان پرواز میکند، شبیه سازی لباس و موی کاراکتر اصلی در حین پرواز در آن فیلم به صورت انحصاری تولید شده بود و نوع تصویر برداری حرکت صحنه آهسته فیلم که امروزه در همه جا استفاده می شود. حال، آیا به نظر شما این صرف زمان و هزینه در ایران توجیهی دارد؟ آیا شما میتوانید تهیه کننده و یا کارگردان اثری را قانع کنید که نه میلیاردها تومان، بلکه میلیون ها تومان اضافه بپردازد تا به عنوان مثال انفجار بهتری در تصویر داشته باشد؟ یا اینکه کشتی حضرت سلیمان با آن حالت ابتدایی ساخته نشود؟ پس اگر بودجه محدود باشد نتیجه کار همین خواهد بود.

امیدوارم که منظور اصلی خود را از بیان این جملات به شما رسانده باشم زیرا تعداد زیادی از دوستان با نا امیدی اذعان می کنند که با توجه به فیلم هایی با جلوه های ویژه نامطلوب در ایران ، آیا امیدی به این رشته وجود دارد یا خیر ؟ در جواب، علاوه بر عرایض بالا، باید بگویم که شما آنکسی هستید که باید جلوه های ویژه را در ایران متحول کنید، با دانش خود، با کسب روشهای جدید و ارزان تر و با صرفه تر و ... پس کسب دانش تنها راه کار خواهد بود. این را هم بدانید که مرور آموزش ها و فیلم های اینترنتی تنها راه کار نخواهد بود ، بلکه شما باید ایده های جدید و تکنیک های جدیدی را ابداع کنید تا بتوانید خالق یک اثر جاودان باشید.
خوب اجازه دهید با این مقدمه ، به سراغ روشهای ساخت جلوه های ویژه برویم. قبل از اینکه شما را با جزییات و مقدمات خسته کنم، در اولین مرحله ابتدا به سراغ روش های Camera Tracking می رویم. در این مطلب ابتدا به بررسی ردگیری دوربین و نرم افزارهای آن خواهیم پرداخت و در مباحث بعدی متوجه خواهید شد که چگونه از آن در ساخت جلوه های ویژه استفاده خواهیم کرد.

اجازه دهید در مورد Camera Tracking بیشتر صحبت کنیم Camera Tracking .یا Match Moving یا 3D Tracking یا Camera Finding به روشهایی گفته می شود که توسط آنها میتوان موقعیت دوربین را در یک ویدیو از قبل تهیه شده مشخص نمود. به زبان ساده تر، شما توسط دوربین از یک صحنه فیلم برداری کرده اید و می خواهید یک مدل سه بعدی را بروی فیلم واقعی قرار دهید. برای مثال فیلم Transformer را تجسم کنید. روبات های سه بعدی که در یک نرم افزار مدلسازی شده و رندر شده اند قرار است به یک ویدیو اضافه شوند. اگر قرار بود که اینکار را در یک فریم انجام دهید خوب خیلی ساده و راحت بود اما زمانی که شما قصد دارید یک یا چند مدل سه بعدی را بروی یک ویدیو (shot) قرار دهید، تراز کردن مدل سه بعدی با صحنه فیلم برداری شده، و اینکه مدل شما دقیقا بروی زمین قرار بگیرد، بسیار سخت تر خواهد بود. سختی اینکار به خاطر این است که ما نمیدانیم که در نرم افزار سه بعدی خود ( فرضا 3ds Max یا Mayaو .. ) از چه زاویه ای باید مدلهای سه بعدی را رندر کنیم و یا اینکه دوربین را در چه مختصاتی قرار دهیم تا دقیقا مانند دوربین واقعی ما که با آن فیلم برداری شده است رندر شود، تا زمانی که بروی فیلم قرار میگیرند به گونه ای دیده شوند که با زاویه دوربین واقعی ما که فیلم را تهیه کرده یکسان باشد. خوب این یکی از کارهایی است که Camera Tracker ها انجام می دهند به این علت که دو یا چند تصویر را با هم منطبق می کنند به MatchMoving ها معرف شده اند. یعنی با استفاده از روشها و الگوریتم های خاص، کاری میکنند که مشخص می شود دوربینی که فیلم مورد نظر را تهیه کرده است در چه مختصاتی از فضا قرار داشته و چه مسیری راه پیموده و چقدر از صحنه فاصله داشته است. بعد از آن به راحتی دوربین را در نرم افزار سه بعدی خود مطابق با اطلاعات بدست آمده از دوربین فیلم مورد نظر قرار می دهیم.پس در یک کلام ما با استفاده از نرم افزارهای Camera Tracking یا Match Moving کاری میکنیم که مختصات دوربینی که با آن فیلم برداری کرده ایم را بدست آوریم. بعد از آن که مختصات دوربین بدست آمد، میتوانیم دوربین نرم افزار سه بعدی را که با آن کار میکنیم ( مانند 3ds Max ) را در همان موقعیت قرار دهیم . حال مطمئن هستیم که اگر از صحنه سه بعدی خود که دوربین آن منطبق بر دوربین واقعی موجود در ویدیو بوده است، رندری تهیه کنیم، تصویر بدست آمده بروی ویدیوی مورد نظر کاملا منطبق خواهد شد.

این ابتدایی ترین کار یک نرم افزار Camera Track می باشد. کار دیگری که این نرم افزارها انجام می دهند این است که موقعیت عناصر موجود در تصویر را در فضا مشخص میکنند. مثلا موقعیت زمین، دیوارها، اشیا ( مانند ماشین ها، شخصیت ها و ... ) .خوب فرض کنید شما یک صحنه از سطح خیابان را فیلم برداری کرده اید که مردم و ماشین ها در حال حرکت هستند و قصد دارید یک شخصیت سه بعدی مانند یک غول را به گونه ای در صحنه قرار دهید که بروی سطح خیابان در حرکت باشد. و یا اینکه موجود مورد نظر شما بروی سقف یکی از ماشین هایی که در حال حرکت است قرار بگیرد. باز هم شما می بایست با استفاده از نرم افزارهای ردگیری دوربین یا همان Camera Tracking ها ، موقعیت عناصری مانند سطح زمین، سطح سقف ماشین و ... را بدست آورده و آن مختصات را به نرم افزار سه بعدی خود منتقل کنید. حال میتوانید با استفاده از آن مختصات مدل سه بعدی خود را متحرک نموده و رندر کنید.

از دیگر کاربردهای نرم افزارهای Camera Track این است که اندازه ها را در فیلم بدست آورد. به عنوان مثال فرض کنید شما از یک صحنه فیلم برداری کرده اید و می خواهید بدانید که فاصله دو نقطه ای که در ویدیو وجود دارد چقدر است. Camera Tracking ها روشهایی برای بدست آوردن فاصله ها در یک شات ویدیویی در اختیار شما قرار میدهند. 
کارهای دیگری که میتوانید با Camera Tracking ها انجام دهید عبارتند از object Tracking , Depth Finding , Matching تبدیل فیلم های دوبعدی به سه بعدی،اصلاح لنز(Lens Distortion) و ... که در قسمت های دیگر ساخت جلوهای ویژه به دقت بررسی خواهند شد. به عنوان مثال از Object Tracking برای انطباق مدل سه بعدی با عناصر صحنه استفاده می شود. به عنوان مثال در فیلم IronMan ، برای قرار دادن مدل روبات بروی بدن بازیگر از روشهای Object Tracking استفاده می شود. البته Object Tracking یکی از بخش های اینکار است و این عمل تلفیقی از چند روش می باشد. در یک بخش آموزشی به طور مفصل به این روش خواهیم پرداخت اما اکنون می خواهیم بروی ردگیری دوربین متمرکز شویم. امیدوارم که مفهوم و دلیل استفاده از Camera Tracking را متوجه شده باشید.

متاسفانه باید در اینجا همه چیز را به صورت کلی و خلاصه مطرح کنم وگرنه برای هر کدام از روشها باید چندین کتاب نوشته شود . در نتیجه توقع دارم که دوستانی که این مطلب را می خوانند و قصد تمرین در این زمینه را دارند مفاهیم را درک کرده و خودشان تمرین های لازم را انجام دهند. در هر مقطع از کار هم اگر اشکال یا ابهامی وجود دارد میتوانند در جامعه مجازی رندرینگ و جلوهای ویژه مطرح نمایند. در این جامعه کاربران حرفه ای به سوالات شما پاسخ خواهند داد.
پس برای آخرین بار عرض میکنم که هدف استفاده از نرم افزارهای Camera Tracking بدست آوردن مختصات دوربین، مسیر حرکت دوربین، حرکت موضوعات درون صحنه، مختصات نقاط مورد نظر درون صحنه، بدست آوردن سطح تراز، سطح زمین ، دیوارها، کف، سقف، زوایا ، فواصل، پیدا کردن عمق صحنه ، اصلاح لنز،تثبت تصویر (Stabilization) و تهیه فیلم های سه بعدی (3D Movie) از فیلم های دو بعدی می باشد که با توجه به نوع کاربری آن، نرم افزارهای ویژه ای با همین تکنیک برای اینکار به وجود آمده است. از این سری میتوان به سه بعدی کردن ( stereo 3d ) فیلم تایتانیک جیمز کامرون اشاره کرد.
اما در مبحث ردگیری دوربین، ما سه نوع متفاوت از نرم افزارهای Camera Tracking در اختیار داریم که به نحوه عمل آنها برمیگردد.2D Tracking , 2.5D Tracking , 3D Tracking . در روش اول آنچه می خواهیم از نرم افزار بدست آوریم به صورت یک صفحه می باشد. یعنی مختصات های بدست آمده شامل نقاط، خطوط و در نهایت یک صفحه می باشد. کاربری این دسته از نرم افزارها و نرم افزارهای 2.5D در حقیقت بیشتر برای عملیات رتوسکوپی و Image Replacement می باشد. Image Replacement به تکنیکی گفته می شود که درآن تصاویر مورد نظر شما جایگزین قسمت هایی در ویدیو می شود. به عنوان مثال شما از یک صحنه فیلم برداری کرده اید که در آن یک تابلو قرار دارد. شما میتوانید یک تصویر را بجای تصویر تابلوی موجود در فیلم قرار دهید. یا اینکه در اکثر صحنه هایی که در آنها تلویزیون یا مانیتور یا تبلت و ... وجود دارد به دلایل مختلف می خواهید تصویری را جایگزین تصاویر آنها کنید و ... .

اگر نقاطی که در حال استخراج آنها هستید بروی یک سطح عمود یا در زاویه کمی نسبت به دوربین واقع شده باشند به این کار 2D Tracking گویند. اما اگر این نقاط به سمت عمق تصویر رفته باشند یا به زبان ساده تر در حالت پرسپکتیو قرار داشته باشند به این کار 2.5D یا 3/4 Perspective یا pseudo 3D گویند.

در حقیقت دو و نیم بعدی حالتی مابین سه بعدی و دو بعدی است. حالت سه بعدی هم کاملا مشخص است که چگونه عمل میکند. همانطور که عرض شد Camera Tracking روشی برای پیدا کردن نقاط در تصویر می باشد. پس در حالت دوبعدی ما مختصات X, Y از هر نقطه و درحالت سه بعدی مختصات X, Y ,Z از هر نقطه بدست خواهیم آورد؟ اما نکته ای که باقی می ماند این است که در نرم افزارهایی که به صورت 2.5D عمل میکنند، مختصاتی که از نقاط بدست می آید به چه ساختاری می باید باشد؟ اگر بتوانید این موضوع را حل کنید، مطمئن شوید که روش های 2D و 2.5D و 3D را درک کرده اید.

همانطور که عرض کردم، اگر بخواهیم در این مورد بحث کنیم باید صدها صفحه بنویسیم. امیدوارم که روش های ذکر شده و تفاوت آنها را درک کرده باشید. در این بین ما سه نوع دسترسی به نرم افزارها داریم. نرم افزارهای انحصاری Camera Tracking ، نرم افزارهای ایجاد افکت ویدیویی که در درون خود Camera Tracking دارند و حالت سوم پلاگین های Camera Tracking.هر کدام از این نرم افزارها قدرت و قابلیت های منحصر به فردی دارند. که سعی می کنم به صورت خلاصه در مورد هر یک توضیحاتی را بدهم. این نرم افزارها را قبلا در همین سایت معرفی کرده ایم بنابراین برای اینکه مطالب از حوصله خارج نشود، توضحیات تکمیلی را با لینک به مطالب قبلی ادامه خواهیم داد.
یک اصل اساسی در تکنولوژی وجود دارد که می گوید تکنولوژی از صنایع نظامی می آید و سپس در صنایع دیگر گسترده می شود. در اینجا هم عینا همین قضیه صدق میکند. وزارت دفاع آمریکا برای تکمیل سیستم هدایت موشکی خود از روش ردگیری دوربین استفاده کرد. این تکنولوژی به موشک کمک میکرد که با تصاویری که در مسیر حرکت خود توسط دوربین نصب شده بروی موشک بدست می آورد، هدایت خود را به صورت هوشمند در دست بگیرد و مسیر خود را تا رسیدن به موقعیت مورد نظر با روش Point Tracking اصلاح کند. بعدها در سالهای بین 1980 تا 1990 این تکنولوژی به تدریج به سمت ساخت جلوه های ویژه کشیده شد. گفته شده است که اولین بار تکنیک Camera Tracking در سریالهای تلویزیونی استفاده شد که انحصارا از نوع روش 2D بود است. یکی از کاربردهای دیگر Camera Tracking برای تثبت دوربین و کاهش لرزش و تکانهای دوربین است که به stabilization شهرت دارد. در سالهای اولیه Camera Tracking بیشتر برای این منظور استفاده می شد و لرزشهای دوربین را با آن اصلاح میکردند. تا اینکه یکی از قدرتمند ترین شرکت های ساخت و تولید جلوه های ویژه در دنیا به نام Industrial light and magic که به ILM شهرت دارد تصمیم به ساخت فیلم پارک ژوراسیک گرفت. در اینجا بود که ILM به این نتیجه رسید که روش 2D کارایی لازم را برای آنها ندارد و باید به سراغ روشهای 3D بروند. این روش توسعه پیدا کرد تا اینکه امروزه صنعت جلوه های ویژه بدون Camera Tracking غیر قابل تصور نمود.

از دیگر کاربردهای Camera Tracking ها مباحث Object Removal می باشد. این روش بیشتر در مباحث پاک سازی فیلم و یا همان رتوسکوپی و Roto Paint استفاده می شود به گونه ای که در کوچکترین کارها چه ساخت فیلم ها و چه تبلیغات و ... از یکی از خصوصیات Camera Tracking استفاده خواهد شد. پاک کردن طناب های متصل به بازیگران برای کمک به پریدن آنها، اصلاح مشکلات تصویر و ... از جمله کارهایی است که متکی به روشهای Camera Tracking و Point Tracking است.

نرم افزار قدرتمند Flame یکی از اولین نرم افزارهایی بود که ویژه کاربران VFX ساخته شده بود و هدف آن کمک به ساخت جلوه های رایانه ای بود. این نرم افزار در سال 92 به دنیا معرفی شده بود و یکی از توانایی های آن گزینه های Roto Paint و Rotoscopy بود. تاریخچه این موضوع را میتوانید با اندکی وقت در اینترنت جستجو نمایید و ما هم قصد بیان آن را نداریم. اما علت بیان آن این است که بدانید هر کدام از نرم افزارهای این مبحث چگونه و برای چه به وجود آمدند. 
در روش 2D همانطور که ذکر شد نیاز ما دریافت یک سطح در تصویر و track کردن یا ردگیری نقاط آن است. به عنوان مثال یک تابلو، صفحه مانیتور، قسمتی از بدنه یک ماشین و ... همانطور که متوجه شدید عموما این حالت در وضعیت 2D یک شکل مستطیلی خواهد بود. مثلا همان تابلو و یا صفحه مانیتور. اگر ما چهار نقطه از چهار راس آن را داشته باشیم میتوانیم عملیات ردگیری را انجام دهیم. به همین علت است که به این روش در برخی از الگوریتم ها 4p یا 4point نیز میگویند. اما در زوش سه بعدی کار بسیار پیچیده تر و الگوریتم آن نیز بسیار بسیار پیجیده می باشد. در این روش برای پیدا کردن اصطلاعات صحنه فیلم برداری شده به بیش از چهار نقطه نیاز است. گفته می شود که حداقل نیاز در صحنه های بسیار ساده از 8 تا 20 نقطه است. البته در پروژه های بزرگ و پیچیده گاهی ده ها، صدها و هزاران نقطه را برای افزایش دقت T می بایست پردازش نماییم.

خوب اجازه دهید برخی از روشهای ترکینگ نقاط را با یکدیگر بررسی نماییم. قبل از هر چیز برای آخرین بار تاکید میکنیم که نرم افزارهای ترکینگ دوربین و نقاط، با استفاده از نقاط خاصی در تصویر و پردازش آن و تحلیل فاصله ها و حابجایی آن نقاط موقعیت دوربین بدست آمده و اطلاعات دیگری از صحنه را استخراج میکند. این اطلاعات شامل موقعیت عناصر، سطوح، جابجایی موضوعات و ... خواهد بود. اما این نقاط خاص که قرار است از طریق آنها اطلاعات صحنه بدست آید از کجا انتخاب می شوند؟ 
در این مبحث دو نوع متفاوت از تصاویر وجود دارد. نوع اول نقاط کمکی توسط خود ما به صحنه اضافه می شود که به آنها نشانه یا Marker گویند و نوع دوم تصاویری هستند که امکان اضافه کردن نقاط به آنها وجود ندارد و یا اینکه قبلا فیلم برداری شده اند. عموما تصاویری که خارج از استودیو گرفته می شود و در فضای باز هستند از اینگونه تصاویر می باشند. در حالتی که ما خودمان نقاط را به صحنه اضافه میکنیم، کار ردیابی نقاط ساده تر و دقیقتر انجام می شود. زیرا به برنامه می فهمانیم که این نقاط را برای ردگیری انتخاب کند. اما در حالت دوم، به علت اینکه نقاط مشخصی در صحنه وجود ندارد، از هر چیزی در صحنه استفاده میکنم. به عنوان مثال لک روی دیوار، سنگ روی زمین، خال روی صورت، لبه اجسام، اختلاف رنگ های درون صحنه و هر چیزی که بتوان به عنوان یک عنصر مشخص در صحنه انتخاب کرد تا نرم افزار بتواند با ردگیری آن در طول فریم ها متوجه شود که چه اتفاقی در صحنه در حال رخ دادن است. هر چه تعداد این نقاط بیشتر باشد، بدست آمدن جواب صحیح و درست راحتتر و سریعتر خواهد بود.

خوب تا اینجا متوجه شدیم که اینگونه نرم افزارها، با ردگیری نقاط یا المانهایی در تصویر متوجه می شوند که فاصله و موقعیت و حرکت دوربین و دیگر موضوعات درون صحنه چگونه است. اما چگونه این اتفاق می افتد. اگر بدانید که یک نرم افزار Camera Tracking چگونه عمل میکند بهتر میتوانید از آن استفاده کنید. فرض کنید شما در حال تماشای یک تابلو در خیابان هستید. در صورتی که شما در حرکت باشید موقعیت لبه های تابلو نسبت به شما تغییر میکند. این تغییرات در مغز شما پردازش شده و متوجه می شوید که با چه زاویه ای ( حدودی ) در حال تماشای تابلو هستید. به عنوان مثال اگر چهار نقطه تابلو به صورت مستطیل کامل باشد، مغز ابن برداشت را میکند که شما در حال تماشای آن به صورت عمود هستید. یعنی اینکه شما روبروی تابلو قرار دارید ( فرض کنید چشم شما دوربین است). حال اگر محل خود را تغییر دهید و از تابلو فاصله بگیرید، این مستطیل کوچک و کوچکتر می شود و شما درک میکنید که در چشم شما (دوربین ) در حال فاصله گرفتن از تابلو است. حال اگر از روبروی تابلو به کنار بروید، هر چه از زاویه عمود فاصله بگیرید و از پهلو به تابلو نگاه کنید، این مستطیل به حالت پرسپکتیو دیده شده و .... .در حقیقت تغییر فاصله چهار نقطه لبه تابلو نسبت به چشم شما (دوربین) باعث می شود که مغز انسان موقعیت قرار گیری خود و یا تابلو را نسبت به خود درک کند. اما آیا شما متوجه می شوید که تابلو در کجای کره زمین قرار دارد؟ مسلما جواب شما منفی است. شما موقعیت تابلو را نسبت به چشم خود ( دوربین ) بدست می آورید و همین برای شما کفایت میکند. در نرم افزارهای Camera Tracking هم دقیقا همین اتفاق خواهد افتاد. شما نقاط مشخصی را برای نرم افزار مشخص میکند (مثلا همان چهار لبه تابلو )، الگوریتم های ریاضی تعریف شده در نرم افزار که مهمترین و معروفترین آنها الگوریتم Froud می باشد، در هر فریم مشخصات و موقعیت چهار نقطه را نسبت به بگدیگر تحلیل و تجزیه می کنند ، از فاصله و زاویه نقاط نسبت به یکدیگر در هر فریم و فریم های قبلی و بعدی، و تحلیل آنها علاوه بر ردگیری آن نقاط ، اطلاعات صحنه را بدست می آورند. حال هرچه این نقاط بیشتر و واضح تر باشد، به گونه ای که در تمام فریم هایی که در نرم افزار در حال پردازش آنهاست آن نقاط قابل تشخصی باشند، نرم افزار با دقت بالاتری مشخصات صحنه را تحلیل و آنالیز میکند. پردازش این اطلاعات بسیار پیچیده است به همین جهت هر چه تعداد نقاط ردگیری بیشتر باشد و تعداد فریم ها بالاتر رود، زمان محاسبه آنها به صورت تصاعدی بالا می رود.

تا اینجا متوجه شدیم که ما در تصاویر خود به نقاط یا المانهایی برای ردگیری نیاز داریم. در برخی از موارد ما فقط می خواهیم که به عنوان مثال تصویر یک تابلو یا یک مانیتور را تغییر دهیم، خوب 4 نقطه برای اینکار کفایت میکند. اما بدست آوردن مختصات سه بعدی صحنه و یا موقعیت و حرکت دوربین با 4 نقطه قابل ردگیری نیست. الگوریتم های برای درک به تقداد بیشتری نقطه نیاز دارند. همانطور که ذکر شد این نقاط بسته به نوع نرم افزار ( الگوریتم استفاده شده ) حداقل از 8 تا 12 عدد در ذکر شده است.حتما در پشت صحنه ها و تبلیغاتی که در اینترنت وجود دارد تصاویری را دیده اید که در پشت سر بازیگر و یا بروی لباس با صورت یا دست بازیگران نقاطی قرار داده شده است. به عنوان مثال در فیلم مرد آهنی یا دزدان دریایی کاراییب ، بروی بدن کاراکتر اصلی لباسی پوشانده شده که سراسر نقاط و یا زوایای قابل ردگیری است. توجه کنید در این لحظه ما کاری به روش پردازش نداریم و فقط می خواهیم علت وجود این نقاط را بررسی کنیم. در بسیاری از صحنه هایی که توسط پرده های آبی و سبز فیلم برداری می شود بروی پرده ، دیوار، زمین و ... نشانه های یا همان Marker هایی قرار داده می شود. اما این علائم به چه صورتی باید باشد؟ همانطور که در تصاویر این مطلب دیده اید و یا در پشت صحنه های جلوه های ویژه ملاحظه کرده اید، Marker ها به صورت های متنوعی هستند. در تصویر زیر شایع ترین این نشانه ها را می توانید ملاحظه نمایید.

میتوانید به عنوان تحقیق بررسی کنید که چگونه از آنها استفاده کنید. اینکه Markerها را کجا و در چه فاصله ای و از چه نوعی استفاده کنید دلایلی منطقی دارند که میتوانید در مورد آن تحقیق کنید. با توجه به اینکه صحبت در مورد آنها بسیار طولانی خواهد شد، این موضوع را به همان دوره های آموزشی محول میکنیم. البته در جامعه مجازی رندرینگ و جلوه های ویژه میتوانید در مورد آنها بحث و تبادل نظر کنید.

نرم افزارهای Camera Tracking حالات متنوعی را در ردگیری نقاط در احتیار شما قرار می دهند. به عنوان مثال همگی آنها روشی به نام Auto Detection دارند که در آن خودشان به صورت خودکار نقاطی را از صحنه شما انتخاب کرده و آنها را ردگیری و پردازش میکنند. شما می توانید همیشه از این روش استفاده کنید. برای تکمیل کار به روش دستی میتوانید نقاط مورد نظرتان را در صورتی که نرم افزار آن را تشخیص نداده است به نقاط ردگیری اضافه نمایید. توجه کنید که نقاط هر چه متمایز تر باشند بهتر ردگیری می شوند. پس توصیه اول این است که قبل از اینکه ویدیوی خود را به این نرم افزارهای منتقل کنید، حتما با ابزارهای Color Correction، Balance , Contrast , Level , Brightnes و ... رنگ ها را دستکاری کنید تا نقاط به شدت متمایز شوند. توحه کنید که ما از این تصویر فقط برای بدست آوردن اطلاعات استفاده میکنیم پس نگران خراب شده آن نباشید . تا میتوانید Contrast نقاط را افزایش دهید. این بدان معنی است که رنگ های روشن را روشنتر و تاریک را تاریکتر میکنید. در نتیجه نرم افزار به راحتی نقاط را در فریم های متوالی شناسایی و ردگیری میکند. تمام تلاش شما در این Camera Tracking این است که به کمک نرم افزار بیایید تا نقاط بیشتر و دقیقتری را ردگیری کند.

خوب بحث در مورد چگونگی روند نرم افرارهای ردگیری دوربین را پایان می دهیم و تبادل نظر در مورد آن را به جامعه مجازی رندرینگ و جلوه های ویژه واگذار میکنیم. نکته مهم اینجاست که الان ما می دانیم که چه می خواهیم. اما نمی دانیم که از کدام نرم افزار استفاده کنیم؟ نرم افزارهای ترکینگ بسیار گران قیمت هستند. بنابراین کاربران در انتخاب یک محصول مناسب بسیار دقت میکنند. اما در ایران بر خلاف عقاید شدید معنوی، کاربران به راحتی تلاش های تیم سازنده نرم افزارها را نادیده گرفته و از یک نرم افزار به رایگان کسب درامد میکنند. در نتیجه امکان دسترسی به تمام نرم افزارها را داشته و دعواهای همیشگی بین کاربران ایرانی و دیگر کاربرانی که از نسخه های کرک استفاده میکنند وجود دارد که کدام نرم افزار بهتر است و ... . همین امر باعث می شود که اگر در یک نرم افزار به مشکل برخورد کنند بدون تلاش سریع نرم افزار خود را عوض میکنند و یا با دیدن هر تبلیغ و پشت صحنه ای ، بدون اینکه به عواقب آن فکر کنند نرم افزار خود را عوض کنند. در صورتی که اگر هزینه خرید یک نرم افزار را داده باشند سعی می کنند هر قابلیتی را که می خواهند از آن بدست آورند و این باعث افزایش توانایی ، قدرت و در یک کلمه حرفه ای شدن خواهد شد. برای پایان دادن بحث باید عرض کنم که قوانین خرید و لایسنس نرم افزار فقط برای مصارف تجاری محدود شده است. شما میتوانید سالها از یک نرم افزار استفاده کنید بدون آنکه آنرا بخرید. اما این امر تا زمانی برای شما آزاد است که از آن پول در نیاورید.

آموزش جلوه های ویژه : بخش دوم Tracking

با توجه به در دسترس بودن نرم افزارها، فقط به معرفی نرم افزارهای تخصصی و مطرح این رشته خواهیم پرداخت. اما قبل از بررسی نرم افزارها، موارد دیگری را بررسی خواهیم کرد که مستقل از نرم افزار عمل خواهد نمود. شما باید بدانید که برای استفاده از تمامی این نرم افزارها، می بایست تکنیک های ترکینگ را رعایت فرمایید. این که از کدام نرم افزار استفاده میکنید، از اهمیت کمی برخوردار است. این شما هستید که باید از قابلیت های یک نرم افزار نهایت استفاده را ببرید. عموما کاربران نرم افزاری را انتخاب میکنند که مطالب آموزشی بیشتری برای آن موجود است و راحتتر میتوانند با آن کار کنند. این بدان معنا نیست که نرم افزارهای دیگر از قدرت کمی برخودار است بلکه بنا به نوع کاربری هر یک، امکانات و خدمات متنوع تری را ارائه می دهند. از این روست که نکته مهمی که همیشه در این سایت و هم در دوره های آموزشی به آن اشاره کرده ام را مجددا تکرار میکنم. این شما هستید که باید بتوانید از نرم افزار استفاده درست را ببرید. دوستانی که کتاب های من را خوانده باشند می دانند که همیشه اولین فصل از هر کتاب را به بررسی ذهنیت های کاربران از نرم افزارها اختصاص داده ام تا این اشتباه را تکرار نکنند که هر روز بدنبال نرم افزار جدیدی می گردند تا بتوانند کمبود اطلاعات و مهارت خود را با اجرای نرم افزارهای جدیدتر مهک بزنند. این یک اصل است که یک کاربر ماهر که فقط یک نرم افزار را به صورت کامل و مسلط کار میکند، از کاربری که دهها نرم افزار را به صورت ناقص و سطحی اجرا میکند بهتر و مفید تر است. در نتیجه سعی کنید با دیدی باز یک نرم افزار را انتخاب کرده و بر خصوصیات آن مسلط شوید. مطمئن باشید که نتیجه کار بسیار بهتر و دقیق تر از این خواهد بود که هر شش ماه یکبار نرم افزار خود را تغییر دهید.
روش های Camera Tracking در تمام نرم افزارها به صورت یکسانی اجرا می شود. اگر کاربر نرم افزارهای سه بعدی هستید می دانید که روشهای مدلسازی همیشه یکسان است و اگر شما به یکی از این روشها مسلط باشید در هر نرم افزاری می توانید از آن استفاده کنید. در این جا هم با توجه به اینکه الگوریتم های Camera Tracking بسیار محدود هستند روشهای پیاده سازی نیز به طبع آن بسیار محدود و شبیه به هم هستند. اگر شما چند اصل مهم را در ترکینگ بکار ببرید مطمئن خواهید بود که نتیجه کار شما دقیق و با کمترین خطا خواهد بود. اجازه دهید این اصول را با هم بررسی کنیم و در انتها اشاره کنیم که نرم افزارهای مطرح این مبحث در اجرای این اصول در چه وضعیتی قرار دارند. 
اصل اول Point Tracking 
همه چیز با نقطه ها شروع می شود. این که میگویم نقطه، منظورمان فقط Pixel ها نیست. نقطه یک محدوده کوچک یا بزرگ است. این محدوده میتواند یک Pixel باشد یا اینکه سر یک بازیگر در تصویر. مهم این است که این نقطه قابل تشخیص باشد. مهمترین از آن توالی نقطه است. اینکه نقطه مورد نظر شما در چندین فریم متوالی قابل تشخیص و ردگیری باشد بسیار اهمیت دارد. فرض کنید شما می خواهید بروی یک shot با 1000 فریم کار کنید. اگر شما بتوانید 10 نقطه را انتخاب کنید که این 10 نقطه در تمام طول 1000 فریم قابل دسترس باشد، بمراتب بهتر از آن است که 200 نقطه داشته باشیم که هر کدام فقط در 50 یا 100 فریم قابل ردگیری هستند. پس اینکه کدام عنصر از صحنه را به عنوان نقاط قابل ردگیری انتخاب میکنید، بسیار اهمیت دارد. این موضوع یک تابع برگشتی است. نقطه هم باید قابل شناسایی و تشخیص باشد و هم قابل ردگیری. بدون نیاز به نتیجه گیری مشخص است که هر چه کیفیت تصویر شما بالاتر باشد کار ترکینگ و ردگیری دوربین بهتر خواهد بود. بهترین انتخاب این است که تصاویر ویدویی خود را به صورت uncompression تهیه کنید. یعنی به هیچ عنوان کدکی را برای کاهش حجم فیلم های بروی آنها قرار ندهید. اگر نیاز به codec گذاری دارید، در مرحله بعد از camera tracking این کا را انجام دهید. به تصویر زیر نگاه کنید.

اثر فشرده سازی یا همان Codecing در تصویر بالا کاملا مشخص است. توجه کنید تعداد نقطه های قابل شناسایی در هر تصویر بشدت افت کرده و سنگ ریزه ای که بروی خیابان بوده با چه کاهش شدید تشخیصی روبرو است. این سنگ ریزه یکی از نقاطی است که قابل ردگیری با دقت بالا خواهد بود. اما علت چیست؟ نکته مهم در contrast نقاط انتخابی با نواحی همجوارشان است. حال با دقت بیشتری به تصویر زیر نگاه کنید. در تصویر زیر بروی نقاطی که کنتراست بالاتری نسبت به نقاط همجوار خود دارند تاکید بیشتری شده است.

اما در همین تصویر هم بیش از دهها نقطه وجود دارد که میتوان به عنوان نقاط شاخص انتخاب نمود. توجه کنید نقاط انتخابی ما شامل چراغ خودرو ، رینگ سفید که با لاستیک سیاه، ماشین سفید رنگی که در انتهای تصویر وجود دارد ( به شرطی که در طول فیلم حرکتی نکند )، قسمت انتهایی تیر چراغ که با آسمان پشت سرش کنتراست بالایی دارد و ....
همانطور که در قسمت قبل ذکر شد، توجه شما را به این نکته جلب میکنم که حتما قبل از انجام پردازش در نرم افزار Camera Tracking بروی رنگ و Level و Contrast فیلم خود تغییراتی را اعمال کنید. هدف ما این است که بتوانیم جزییات بیشتری از صحنه را در اختیار داشته باشیم. به تصویر زیر نگاه کنید من با کنی تغییرات در رنگ و کنتراست ، نقاط بیشتری را میتوانم ردگیری کنم که در فیلم بدون ویرایش قابل تشخیص نبوده است.

نکته جالب اینجاست که این تغییر میتواند در کنار فیلم اصلی صورت پذیرد. در حال حاضر نرم افزارهای Tracking قدرتمند مانند syntheye , Pftrach , Boujou و ...این قابلیت را به شما میدهند که از یک shot چندین نوع را برای ترکینگ انتخاب کنید. به عنوان مثال میتوانید فیلم اولیه و فیلم ویرایش شده سیاه وسفید و فیلم ویرایش شده با کنتراست بالا و ... را همزمان وارد نرم افزار کنید، جداگانه پردزاش کنید و نتیجه پردازش همه آنها را با یکدیگر برای رسیدن به جواب نهایی مورد استفاده قرار دهید. این کار باعث می شود که دقت رسیدن به جواب نهایی بسیار زیادتر شود به گونه ای که تا 2 یا سه برابر بالاتر رود.
خوب فرض کنیم که از نظر قابلیت شناسایی نقاط در وضع مطلوبی به سر می بریم. همانطور که متوجه شدید در برخی از تصاویری که داریم ، دوربین بشدت در حال لرزش است و یا اینکه زاویه دید مناسبی ندارد و .... در همه این شرایط شما می بایست صحنه را برای بهترین حالت tracking آماده کنید. حال نوبت به ردگیری نقاط است. تمامی نرم افزارها روشی به نام Auto Track دارند که نقاط را به صورت خودکار انتخاب میکنند و پردازش می نمایند. اما ما همیشه باید نقاطی را به صورت دستی (Manual) به سیستم نشان دهیم تا علاوه بر نقاطی که به صورت دستی پیدا کرده است، نقاط ما را هم در پردازش لحاظ کند. ما کاری به روش خودکار نخواهیم داشت زیرا بر خلاف ظاهرش، تنظیمات زیادی دارد که باید در بخشی مجزا و به ازای هر نرم افزار جداگانه بررسی شود. در تصویر زیر ملاحظه میکنید که روش auto track چگونه عمل میکند و تعداد بسیار زیادی نقطه را برای پردازش انتخاب میکند.

در نرم افزارهای tracking در روش دستی یک نکته مشترک وجود دارد. زمانی که شما میخواهید به صورت دستی یک نقطه را انتخاب نمایید، نرم افزار به شما یک Tracker برای اینکار خواهد داد. این Tracker که در تصویر زیر مشخص شده است دارای دو محدوده می باشد. مستطیل داخلی یا محدوده داخلی که به REF معروف است (Reference ) و محدوده بیرونی یا مستطیل بیرونی که به Track معروف است. شما می بایست نقطه مورد نظر خود را درون بخش Ref قرار دهید. در حقیقت این بخش ref است که در تمام فریم ها ردگیری خواهد شد. اما مهمتر از ref بخش track است. این بخش محدوده ای را مشخص میکند که نقطه مورد نظر شما باید در آن محدوده جستجو شود. این همان محدوده ای است که با نقطه مورد نظر شما کنتراست دارد. این محدوده محلی است که نرم افزار شما در فریم های بعدی بدنبال نقطه انتخابی شما یا همان بخش ref می گردد. فرض کنید شما در فریم 10 هستید. در فریم بعدی یعنی 11 ، در محدوده تعیین شده track ، بدنبال REF جستجو می شود. اگر ref پیدا شد، محدوده ref به موقعیت پیدا شده منتقل می شود و محدوده track نیز با همان مقیاس جابجا خواهد شد. برای تک تک فریم های بعدی این جستجو و انتقال انجام خواهد شد. حال اگر در فریمی ناگهان به دلیل لرزش دوربین یا جابجایی نقطه یا از دید خارج شده و ... محدوده ref در محدوده track پیدا نشود، در این فریم خطا رخ خواهد داد. این خطا به معنی عدم پیدا کردن آن نقطه خواهد بود. در اینجا شما می بایست به کمک سیستم بشتابید و در فریم های معیوب، در صورت امکان نقطه را به صورت دستی به محل مورد نظر جابجا کنید.

توجه کنید که محدوده track نباید زیاد کوچک و نه زیاد بزرگ باشد. این محدوده بهتر است مساحتی باشد که نرم افزار به راحتی و بدون دخالت با نقاط دیگر، ref مورد نظرتان را پیدا کند. در تصاویر زیر چند نکته از این دست را میتوانید ملاحظه کنید.

بهترین نتیجه زمانی حاصل می شود که بخش ref به گونه ای متمایز از بخش track باشد ( contrast ) و یا اینکه در لبه اجسام قرار داشته باشد. اینکه بتوانید لبه ها را برای ترکینگ انتخاب کنید یک اصل است. الگوریتم های ردگیری به راحتی میتوانند لبه های را پیدا کنند (Edge Detection) در نتیجه شما میتوانید ( و باید ) از لبه ها برای نقاط مورد نظرتان استفاده کنید. عموما نقاط هر لبه کنتراست زیادی با محیط اطراف دارند و به راحتی شناسایی می شوند. شاید الان بهتر متوجه شوید که چرا از تصویر زیر به عنوان یک نقطه راهنما (Marker) استفاده میکنیم. توجه کنید هر آنچه که تا کنون ذکر کرده ام در این نشانه وجود دارد، contrast ، لبه ها، محدوده قابل جستجو و ...

اینکه چرا از مارکر استفاده میکنم دلایل بسیار ساده ای دارد. زمانی که در صحنه ای در حال فیلم برداری هستیم که نمیتوانیم عوارض محیط را به عنوان نقطه در نظر بگیریم، می بایست نقاط را به صورت دستی و به منظور کمک به نرم افزار به صحنه اضافه کنیم.Marker ها از انواع مختلفی تشکیل می شوند، از یک نوار چسب ساده تا علائم و ... که بهترین آنها چیزی است که در تصویر بالا و با خصوصیات ذکر شده می بینید. بعضی مواقع Marker های ثابت بوده و به دیوار و زمین و ... متصل می شوند. این بدان معناست که ما میخواهیم که سطح را بدست آورده و موقعیت دوربین را در پیدا کنیم (Camera Tracking ) . اما برخی مواقع هستند که Marker ها بجای اینکه بروی سطوح ثابت قرار گیرند بروی اجسام متحرک قرار میگیرند. به عنوان مثال به تصویر زیر نگاه کنید.

در تصویر بالا نشانه ها بروی ماشین قرار گرفته است تا نرم افزار بتواند سطح ماشین و موقعیت آن را ردیابی کند. به این کار Object Tracking می گویند. این روش دو نوع را شامل می شود. Object Tracking توسط نقاط و Object Tracking توسط مدل سه بعدی . روش دوم را در آینده بررسی میکنیم . در اینجا منظور از هر چه بگویم روش نقطه ای خواهد بود. در این روش میتواند بعد از ردیابی ماشین، آن را با یک مدل سه بعدی مثلا ماشین BatMan تغییر دارد. کافی است مختصات نقاط بدست آمده را با مدل سه بعدی هماهنگ کنید. گاهی اوقات نیز Marker ها بروی بدن کاراکتر قرار میگیرند. مانند آنچه در "دزدان دریایی کاراییب "، مرد عنکبوتی، مرد آهنی، فانوس سبز، انتقام جویان، و صدها فیلم مشابه دیده اید. در این روش همانطور که در تصویر زیر خواهید دید، ما موقعیت مفاصل بازیگر را و محل دقیق سطح بدن وی را برای جایگزین کردن با مدل سه بعدی می خواهیم. کافی است که نشانه های را با نظم دقیق بروی بدن وی قرار دهیم. امروزه با مرسوم شدن این روش لباسهای ویژه ای تهیه شده که مجهز به همین Marker هاست.

شاید این سوال برای شما پیش بیاید که اگر قرار است که با استفاده از این Marker ها، موقعیت و مشخصات کاراکتر را بدست آوریم ، پس چرا از Motion Capture استفاده نکنیم که بسیار دقیقتر هم خواهد بود. توجه داشته باشید در فیلمی مانند فانوس سبز که قرار نیست که یک مدل سه بعدی بجای کل بدن بازیگر جایگزین شود. در این روش میخواهیم مدل سه بعدی یا ... را به بدن بازیگر اضافه کنیم. به این زوش Object Replacement می گویند. به عنوان مثال برای قرار دادن مدل سه بعدی بجای سر بازیگر از همین روش استفاده می شود که به آن Head Replacement گویند و ...
دلیل دوم هم این است که Motion Capture کار را محدود به استودیو میکند. زمانی که کاراکتر ها می خواهند در محیط فیلم بازی کنند از روشهای دیگری استفاده میکنند که در این زمینه شرکت ILM روش انحصاری خود را با استفاده از قوانین Marker Tracking ابداع کرده است. در این روش از Marker ها همانند انچه Motion Capture استفاده میکند بهره برداری کرده و کل یا بخشی از بدن کاراکتر را با مدل سه بعدی جایگزین خواهد کرد.

نکته مهم اینجاست که قانون کار همان استفاده از Marker هاست. پس شما اگر بدانید که چگونه میتوانید از مارکرها استفاده کنید میتوانید به راحتی ایده های جدیدی را پیاده سازی کنید. خوب بعد از انتخاب مارکرها، نقاط موجود در صحنه و ... می بایست به نرم افزار اجازه دهید که پردازش خود را شروع کند. 
اصل دوم فاصله و محور
خوب ما هم اکنون می خواهیم شروع به پردازش کنیم. اما الگوریتمی که ردگیری نقاط را انجام می دهد به یک اصل بسیار مهم نیاز دارد. در فرمول اصلی الگوریتم d فاصله بین هر دو نقطه است. این الگوریتم اگر فاصله بین تمام نقاط را داشته باشد میتوانید با دقت 97% صحنه را ردگیری کند. این بدان معناست که اگر ما بتوانیم فاصله بین هر دو نقطه را برای نرم افزار مشخص کنیم، بدون هیچ مشکلی با بالاترین دقت صحنه ردگیری خواهد شد. اما آیا این امر امکان پذیر است؟ مسلما خیر. شاید در صحنه شما صدها و هزاران نقطه وجود داشته باشد، چگونه ممکن است بتوانید برای تمام آنها اندازه داشته باشید. فرض را بر این بگیریم که این کار را بتوانیم انجام دهیم ، آیا شما فاصله هر دونقطه در تصویر را می دانید؟ راه کار استفاده از شاخص هاست. بدین منظور الگوریتم های پردازشی به شما این امکان را می دهند که شما چند نقطه انتخابی را در نظر گرفته و فاصله آنها را ذکر کنید. در نتیجه شما می بایست فاصله چند نقطه در صحنه را داشته باشید تا بتوانید آن را به نرم افزار معرفی کنید. اما کدام نقطه ها؟ 
راه کار اساسی در اینجاست که شما می بایست در هر محور چند نقطه را مشخص کنید. بهتر است این نقطه ها به گونه ای انتخاب شوند که بروی یک محور باشند ( بهتر است نه اینکه الزامی است ). اگر بتوانید نقاط را به گونه ای انتخاب کنید که بروی یک محور مثلا X و یا Y باشند، کمک بسیار بزرگی به حل مساله کرده اید. قبل از هر چیز به عکس زیر توجه فرمایید

همانطور که ملاحظه می فرمایید در عکس بالا با استفاده از آنچه در تصویر می بینیم می توانیم محورهایی را برای نرم افزار مشخص کنید.این کار به پردازش دقیقتر کمک کرده و باعث می شود که نرم افزار دید درستی از صحنه شما داشته باشید. به عنوان مثال تیر چراغ برق میتوانید یک محور باشد. اگر این تیز وجود نداشت، از لبه ساختمان استفاده میکردیم. من در اینجا برای بهتر شدن نتیجه هر دو را انتخاب کرده ام. پس سه نقطه ای را در این محورها داشته ام را به نرم افزار معرفی کرده و به عنوان محور Y نشان می دهم. در کف خیابان هم سه نقطه را در نظر گرفته ام. همانطور که ملاحظه میکنید در یک راستا بودن این نقاط ابهام دارد زیرا به صورت چشمی میزان شده است اما همین امر هم به سیستم کمک میکند. سه نقطه ای که به سمت داخل تصویر رفته اند را محور Z و سه نقطه چپ به راست را محورX در نظر میگیریم. این امر به نرم افزار شما کمک میکند که دقیقتر پردازش کرده و نتیجه بهتری از ترکینگ به شما بدهد. در اینجا اصل دوم را باید تکمیل کنیم. هب عنوان مثال فرض کنیم تیر چراغ برق 4 متر می باشد. شما باید طول خطی را که توسط آن سه نقطه روی تصویر مشخص کرده اید را به نرم افزار اعلام کنید. همینطور ساختمان و ... . در بیشتر مواقع این اندازه ها حدودی هستند اما باید تا جای ممکن به اندازه اصلی نزدیک باشند. در فیلم های سینمایی یا صحنه هایی که برای فیلم های تبلیغاتی و ... کار می شود، ناظر جلوه های ویژه باید اندازه هایی را در صحنه در زمان فیلم برداری با متر تهیه کرده و به اپراتور Camera Tracking بدهد. اینکار دقت مظاعفی را برای پیدا کردن جواب نهایی ایجاد خواهد کرد. به عنوان مثال در تصویر زیر مشاهده میکنید که بعد از پردازش صحنه نقاط، به دلیل اینکه محورها را برای آن مشخص نکرده ایم، سطح زمین را به شکل نادرستی تشخیص داده است.

اصل سوم دوربین
اینکه شما بدانید با چه دوربینی و در حقیقت با چه لنزی فیلم برداری انجام شده یکی دیگر از اصول کاربری شما خواهد بود. تمامی نرم افزارهای Tracking علاوه بر اینکه پارامترهایی برای مشخص کردن اصولی که در بالا ذکر شد، در اختیار دارند، پارامترهایی را نیز برای مشخص کردن لنز دوربین شما در اختیار شما قرار خواهند داد. با توجه به اینکه هر لنز عمق میدان متفاوتی دارد و خصوصیات ویژه ای را در تصویر ایجاد میکند، تنظیمات لنز دوربین در این گونه نرم افزارها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
بحث در مورد خصوصیات Camera Tracking ها را در همین بخش به پایان خواهیم برد و بقیه موارد را در دوره ها آموزشی دنبال خواهیم کرد. برای پایان دادن به بخش معرفی Camera Tracking به بررسی سریع و اجمالی نر افزارهای این بخش خواهیم پرداخت. 
Boujou 
یکی از قدیمی ترین و قدرتمند ترین نرم افزارهای Tracking در رده قیمتی بسیار بالا می باشد. این نرم افزار یک نسخه استودیویی دارد و یک نسخه عادی که در دسترس عموم قرار میگیرد. نسخه استودیویی سفارشی بوده و تمامی امکاناتی را که تصور کنید در اختیار کاربر قرار میدهد. در نمایشگاه سیگراف 2012 یک نمونه از آن معرفی شد که حیرت بازدیدکنندگان را به همراه داشت. قیمت نسخه عمومی آن برای هر کاربر 10 هزار دلار خواهد بود و یکی از قویترین Solverهای دنیا را به همراه دارد. Solver الگوریتمی است که بر اساس نقاط بدست آمده پردازش نهایی را انجام می دهد. این نرم افزار قابلیت 3D Tracking را داراست.

Mocha Pro 
نرم افزار Mocha تاریخچه ای به قدمت جلوه های ویژه دارد. این نرم افزار توسعه یافته اجداد خود به نام های Monkey و ... می باشد . Mocha بهترین انتخاب برای 2D Tracking و 2.5D Tracking است . قابلیت هایی که در Mocha برای اینکار وجود دارد، در هیچ نرم افزاری نخواهید یافت. به تازگی این نرم افزار وارد عرصه 3D Tracking نیز شده است.

Pftrack 
یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای Tracking با قابلیت های بسیار استثنایی در زمینه 3D Tracking. این نرم افزار جز نرم افزارهای گران قیمت این عرصه بوده و با محیط Node-Based خود امکانات کاملی از Object Tracking تا Stereo Tracking را در اختیار شما قرار میدهد.

Syntheyes 
یکی از محبوبترین، ساده ترین و قوی ترین ها در نوع خود. این نرم افزار محبوب کاربران و استودیوهای ارزان قیمت می باشد. این نرم افزار میتوانید 3D Tracker محبوب شما باشد که همراه با محیط کاربری بسیار ساده و جدید خود میتواند تمامی نیازهای شما را برطرف سازد.

3D Equalizer
این نرم افزار یکی از قدرت های مخفی است که عموما کاربران در مورد آن کمتر شنیده اند. یک نرم افزار که ویژه استودیویهای ساخت فیلم و جلوه های ویژه طراحی شده است. این نرم افزار سالهاست که در چنین شرکت هایی حرف اول را در Matchmoving می زند و تقریبا در این عرصه بی رقیب است. این نرم افزار هم قیمت Boujou بوده و هر آنچه که تصور کنید در این زمینه به شما خواهد رساند. 

نرم افزارهای دیگری هم هستند که در زمینه Camera Tracking فعالیت دارند مانند Maya MatchMover ، Blender Tracker ، NukeX و After Effects و Fusion و .... که همگی آنها قابل اعتماد می باشند.

آموزش جلوه های ویژه : قسمت سوم Camera

MathMoving تکنیک ویژه ای در صنعت جلوه های ویژه به حساب می آید. این تکنیک در یک کلام قرار دادن یک مدل سه بعدی یا دوبعدی ( CG ) درون یک فیلم (shot) می باشد. امروزه فیلمی را نمیتوانید پیدا کنید که حداقل در چند پلان از این تکنیک استفاده نکرده باشد. در فیلم هایی چون AVATAR , Iron Man , Avengers , Titan و ... تمامی صحنه های فیلم که در آنها موجودی توسط کامپیوتر تولید شده است از این تکنیک استفاده شده است.

تمام کاری که ما قرار است در این تکنیک انجام دهیم در چند مرحله خلاصه می شود. مرحله اول تعیین سناریو و فیلم برداری مطابق آن، مرحله دوم ساخت مدلهای سه بعدی و متحرک سازی آنها، مرحله سوم انطباق صحنه سه بعدی با صحنه فیلم برداری شده ، مرحله چهارم ترکیب فیلم واقعی و مدلهای سه بعدی رندر شده. این مراحل را به صورت خلاصه میتوانید در تصویر بالا از فیلم transformer مشاهده فرمایید ( این صحنه توسط شرکت ILM تهیه شده است).
همانطور که متوجه شدید Matchmoving فقط یک پروژه سه بعدی نخواهد بود. بخشی عظیمی از کار توسط یک دوربین فیلم برداری می شود و ماحصل کار بدست بخش composite سپرده خواهد شد. در نتیجه مهمترین عامل اولیه برای اینکار دوربین فیلم برداری خواهد بود. دوربین در زمان فیلم برداری از یک صحنه ، یک فضای سه بعدی واقعی را تبدیل به یک تصویر دو بعدی میکند. برای اینکه درک صحیحی از tracking و matchmoving پیدا کنید حتما باید درک درستی از فرایند فیلم برداری داشته باشید. نوری که از اجسام و موضوعات وارد لنز دوربین می شود، به صفحه حساس یا فیلمی پشت لنز برخورد می کند. شاتر دوربین در هر بار باز و بسته شدنش، حجمی از پرتوهای نور را به این صفحه یا فیلم منتقل میکند. در هر عملیات باز و بسته شدن شاتر، یک فریم از تصویر ایجاد می شود. در دوربین های قدیمی این فیلم بود این پرتوهای نور را بروی سطح خود ذخیره میکرد. اما در دوربین های دیجیتال بجای فیلم از CCD یا charge couple device استفاده میکنند.

این صفحه حساس الکترونیکی پرتوهای نور را capture کرده و بروی حافظه ذخیره میکند. دوربین های موجود در نرم افزارهای سه بعدی مانند maya , cinema 4d , 3d max و ... دقیقا مانند دوربین های واقعی برنامه ریزی شده اند اما تفاوت در ساختار آنها وجود دارد. آنها بجای دریافت پرتوهای نور، با عملیات ریاضی اطلاعات را از صحنه سه بعدی ساختگی به یک تصویر دو بعدی تبدیل میکنند.

در نتیجه یک دوربین در زمان فیلم برداری و عکسبرداری یک صحنه سه بعدی را تبدیل به یک تصویر flat دو بعدی میکند. یک کاربر در زمان MatchMoving نیز دقیقا عکس این کار را انجام می دهد. او یک فیلم دو بعدی را به گونه ای تجزیه و تحلیل میکند تا عمق صحنه و موقعیت سه بعدی اجسام را به صورت دقیق بدست آورد. پس یکی از اصولی که در قسمت دوم این سری از آموزشها به آن اشاره کردیم ، مجددا خودنمایی میکند. یک کاربر جلوه های ویژه برای یک عملیات دقیق و موفق MatchMoving نیاز دارد تا اطلاعات کاملی از دوربین ، لنز دوربین و ... داشته باشد. علاوه بر آنها او باید بدانید که فرمت فیلم برداری چه بوده است. آیا نویزهایی که در تصویر می بینید یا لکه هایی که بروی تصویر قابل ردیابی و tracking هستند در صحنه واقعی وجود داشته اند یا اینکه در زمان compressing فیلم به وجود آمده اند. فیلم به صورت DV فیلم برداری شده یا به صورت HD یا FHD . ایا این فیلم که به صورت DV است ، به صورت DV فیلم برداری شده یا اینکه با فرمت HD فیلم برداری شده و سپس فشرده سازی شده و اندازه آن به DV تبدیل شده است و دهها مورد دیگر که یک کاربر حرفه ای به تمام آنها توجه خواهد کرد. توجه به این جزییات باعث می شود که عملیات camera tracking و MatchMoving با دقت بالایی صورت گیرد. 
در همین ابتدای کار باید عرض کنم که این بخش از کار بشدت وقت گیر بوده و حتی کاربران بسیار حرفه ای نیز زمان زیادی را صرف رسیدن به نتیجه مطلوب می کنند. حتی در برخی موارد مجبور می شوند که از چندین تکنیک مختلف به صورت همزمان استفاده کنند تا به نتیجه مورد نظر برسند.

پس در اولین اقدام می بایست اطلاعاتی از مشخصات دوربین شامل focal length , aperture , film type , video recording format , video recording compression و ... داشته باشید. در مرحله دوم نیاز است تا ارتفاع دوربین ، فاصله focus و اطلاعات تکمیلی از صحنه در اختیار داشته باشید. یکی از وظایف ناظر جلوه های ویژه ذخیره سازی این اطلاعات به صورت کاملا دقیق در زمان فیلم برداری در هر قسمت می باشد. توجه کنید که دیگر عوامل به دلیل مشغله خودشان هیچ کمکی به شما نخواهند کرد و این شما هستید که می بایست این اطلاعات را به صورت دقیق ثبت نمایید. سعی کنید از محول کردن این امور به دیگران خودداری کنید تا درگیر اشتباهات و کم حوصلگی های دیگران نشوید.

دوستان توجه داشته باشند به دلیل کمبود وقت، نزدیکترین عکسی را که موضوع صحبت ما باشد در جستجوی گوگل انتخاب کرده ام و سعی کرده ام بیشتر وقت خود را بروی نوشتن مطلبی مفید تر قرار دهم (جالب اینجاست که هر عکسی که به نظرم مناسب است یا فیلتر شده است یا باز نمی شود).
خوب همانطور که در قسمت قبل این آموزش عرض کردم، اولین matchmoving به معنای کامل سه بعدی جهان در فیلم پارک ژوراسیک ( قسمت اول ) به اجرا در آمد. تحقیقات بسیار گسترده ای در این زمینه صورت گرفت که توسط دو شرکت ILM و NASA به صورت مشترک انجام پذیرفت. تقریبا هر آنچه امروزه در این عرصه در اختیار داریم، ادامه ای بر همان تحقیقات است. در صورتی که تمایل دارید از جزییات کار باخبر شوید میتوانید از این تحقیقات استفاده نمایید. بخش عظیمی از آنها را میتوانید از طریق جستجو مشاهده نمایید.
خوب اجازه دهید به سراغ کارمان برویم. اولین چیزی که یک کاربر matchmoving باید بداند FOV دوربین است. Field of view یا field of Vision میزان فضای قابل مشاهده دوربین می باشد. FOV یک دوربین تعیین میکند که در هر لحظه، دوربین قادر به دیدین چه وسعتی از صحنه می باشد.

در تصویر زیر میتوانید اختلاف تصویر تولید شده توسط FOV های مختلف یک دوربین را ملاحظه فرمایید.

به زبان ساده تر FOV معیاری است برای اینکه مشخص است شما دقیقا چقدر از صحنه ای که روبروی آن قرار دارید را میتوانید مشاهده نمایید. برای دانستن و محاسبه FOV نیاز به پیش زمینه ای در مورد خصوصیات لنز و ... دارید که حتما توصیه میکنم از کتابهای بسیار زیادی که در این زمینه و مخصوصا در صنعت عکاسی نوشته است استفاده نمایید. شما باید focal length و film back را به خوبی درک کنید. با توجه به اینکه توضیح این موارد از حوصله این مطلب خارج است، امیدوارم دوستانی که قصد دارند در این زمنیه خبره شوند حتما این موضوعات را به دقت بررسی نمایند.
نکته دیگری که باید در این زمینه بدانید aspect ratio یا نسبت ابعاد تصویر می باشد. این مقدار یک عدد ثبات برای محاسبه نسبت طول تصویر به عرض تصویر می باشد. این عدد بر اساس نسبت طول به عرض تصویری که از دوربین خود بدست آورده اید محاسبه می شود. توجه داشته باشید تمامی مطالبی که عرض میکنم در تنظیمات دوربین در نرم افزارهای سه بعدی شما و همینطور نرم افزارهای camera tracking وجود دارد. شاید تا به حال به آنها توجه نکرده اید اما باید بدانید که یکی از اساسی ترین موارد همین تنظیمات دوربین است. در تصویر زیر مشاهده میکنید که تنظیمات دوربین در نرم افزار cinema 4D چقدر دقیق و مطابق واقعیت است. این موضوع در تمام دیگر نرم افزارهای سه بعدی مانند maya , 3ds max , lightwave 3d , Houdini , blender و ... نیز وجود دارد.

پس شما با دانستن aspect ratio میتوانید نسبت طول به عرض تصویر را تشخیص دهید. همانطور که مشخص است aspect ratio = 1.0 بدان معناست که طول و عرض تصویر برابرند، در نتیجه با یک تصویر مربع شکل روبرو هستیم.

از دیگر مواردی که باید در این موضوع بررسی کنید frame rate دوربین است. این موضوع بسیار اهمیت دارد که شما همان frame rate ی را که در زمان فیلم برداری انتخاب کرده اید ، در نرم افزار سه بعدی خود برای دوربین تعیین کنید. Frame rate تعداد فریم هایی است که دوربین شما در یک ثانیه ضبط یا ذخیره میکند. به عنوان مثال دوربین RED ONE که در تصویر زیر مشاهده میکنید قادر به فیلم برداری با اندازه 4k و 4.5K می باشد. این دوربین در فرمت 4k و 4.5k میتواند با frame rate های 23.98 , 24 , 25 , 29.97 فریم بر ثانیه تصاویر را ذخیره کند. حال اگر شما بخواهید با فرمت 2k یا 3k تصویر برداری کنید این دوربین میتواند با 50 و 59.9 فریم بر ثانیه فیلم برداری کند.

فرمت تصویر برداری شما نیز بسیار اهمیت دارد. اکیدا توصیه میکنم که فقط و فقط تصاویر را به صورت uncompress استفاده کنید و یا اگر از دوربین های حرفه ای استفاده میکند از فرمت های RAW و DPX و یا Open EXR استفاده کنید. توجه داشته باشید این شما هستید که باید به فیلم بردار خود مشورت بدهید که چگونه و از چه فرمتی استفاده کند. در حال حاضر تب استفاده از دوربین های حرفه ای بسیار بالا گرفته است. به عنوان مثال یک آتلیه در تهران وجود دارد که هزینه هنگفتی از مشتریانش بابت فیلم برداری با دوربین های RED 2K می گیرد. نکته اینجاست که چون سیستم مناسبی برای ویرایش فیلم ها ندارند، در زمان تصویر برداری از فرمت JPG استفاده میکنند تا حجم فیلم ها و زمان ویرایش آنها مناسب شود. بعد از فیلم برداری و مونتاژ و ویرایش فیلم ( درحد تغییر رنگ و چند افکت transition ) محصول نهایی را در یک DVD با فرمت DV به مشتری تحویل می دهد. مشتریان هم راضی از اینکه تصویر برداری آنها با یکی از بهترین دوربین های دنیاست. این فاجعه در اکثر آتلیه های عکس برداری وجود دارد. حتما اگر سری به این استودیوها زده باشید ملاحظه خواهید کرد که از چه فرمت هایی برای تصویر برداری استفاده میکنند. در یکی از کلاسهای جلوه های ویژه به عنوان تمرین و کار منزل گفته بودم که سری به استودیوهای عکاسی بزنند و ببینند که مسئولین آنجا کدام فرمت تصویر را برای چاپ به مرکز چاپ عکس ارسال میکنند. جالب اینجاست که از 15 نفری که در کلاس بودند هر کدام حداقل به 2 آتلیه رفته بودند. تمامی تصاویر با دوربین های SLR برداشته می شد . در زمان تصویر برداری از فرمت Large JPG یعنی تصویر با کمترین فشرده سازی استفاده می شد و بعد از ویرایش با فرمت JPG به مراکز چاپ ارسال می شد. این موضوع در کلیه آتلیه ها اجرا می شد بجز یک مورد که از فرمت TIFF و البته از نوع فشرده برای اینکار استفاده میکرد. جالب اینجاست که بیشتر مراکز چاپ عکس به آتلیه ها گفته بودند که تصاویر باید با فرمت jpg به آنها داده شود. این به دلیل عدم آگاهی کاربران از فرمت های تصویر است و این که نمیدانند هر فرمت تصویر برای چه منظوری استفاده می شود. زمانی که شما یک تصویر را توسط یک الگوریتم و فرمت مشخص فشرده میکنید، بنیان رنگی و ساختار آنها را دگرگون میکنید. در زیر تفاوت رنگی یک عکس فشرده با فرمت JPG ، با یک عکس با فرمت RAW را ملاحظه خواهید کرد. 

پس بعد از مطالعه در مورد انواع فرمت های ، مطمئن شوید که از کدام فرمت برای تصویر برداری و ذخیره تصاویر می بایست استفاده نمایید. در مبحث Camera Tracking استفاده از تصاویر فشرده شده فاجعه بار است .گاهی شما نقطه ای را بروی دیوار track میکنید که وجود خارجی ندارد و بر اثر فشرده سازی و تغییر رنگ به وجود آمده است.

 نکته دیگری که باید در Matchmoving به آن دقت کنید Lens Distortion است. اعوجاج تصویر ( دقیقا نمی دانم معادل آن در فارسی چیست ؟ ) به افکتی گفته می شود که توسط هر نوع لنز در تصویر پیدید می آید. زمانی که یک لنز در حال دریافت پرتوهای از صحنه سه بعدی می باشد، این پرتوها برای تبدیل شدن به یک تصویر flat دوبعدی، با فاصله گرفتن از مرکز لنز دچار اعوجاج ( distortion) می شوند.

Distortion ممکن است به سه صورت انتفاق بیافتد. Barrel , pincushion , moustache که در تصویر زیر میتوانید اختلاف آنها را مشاهده کنید. یکی از وظایف شما در زمان کار اطلاح lens distortion است که در تمام نرم افزارهای camera tracking که در قسمت قبل در مورد آن صحبت کردیم بخشی ویژه به منظور Lens Distortion Correction قرار داده شده است. توجه کنید مواردی را که اینجا به صورت گزینه ای مطرح میکنیم می بایست که به دقت بررسی نمایید تا بتوانید دقیقترین حالت tracking را پیاده سازی کنید.

خوب بعد از بدست آوردن اطلاعات اولیه صحنه و ذخیره سازی آن برای استفاده در زمان Camera Tracking، می بایست که اقدام به فیلم برداری نمایید. حداقل لرزش دوربین، بالاترین رضایتمندی را برای شما خواهد داشت، در نتیجه سعی کنید علاوه بر استفاده از تجهیزات مناسب در زمان فیلم برداری، به گونه تصویر برداری کنید که همیشه سوژه های شما در کادر باشند. منظور از سوژه ها مواردی است هک برای tracking به انها نیاز خواهیم داشت. پس تا جای ممکن به فیلم بردار تفهیم کنید که چگونه فیلم برداری کند.
سعی کنید اطلاعات مفیدی از صحنه را برای خود ثبت کنید. به عنوان مثال فاصله دو شی در صحنه را اندازه گیری کنید تا در زمان tracking بتوانید آن فاصله را به نرم افزار اعلام کنید. یا اندازه و ارتفاع برخی از موضوعات و... . اینها اطلاعات ثانویه و بسیار کار راه انداز است. شاید مجبور باشید یک وسیله را برای راهنمایی خود به صحنه اضافه کنید. به عنوان مثال میتوانید یک حجم هندسی برای خودتان ایجاد کنید که زوایا اندازه دلخواهی دارد . این یک تجربه شخصی و ایده اولیه بوده است که بسیار کار را برای من راحتتر کرده است. من این حجم هندسی را در گوشه ای از تصویر قرار میدهم، این باعث میشود که در زمان تعیین سطح تراز بسیار به من کمک کند. همچنین با توجه به اینکه اندازه دقیق لبه های آن را دارم میتوانم از آن در تعیین فواصل tracking استفاده کنم. در آخر کار نیز با تکنیک rotoscopy آن را از صحنه حذف میکنم.
شما می بایست به اصطلاحات اولیه این صنعت آشنا باشید. به عنوان مثال باید نام حرکات دوربین را بشناسید زیرا میتوانید در نرم افزارهای camera tarcking از آن استفاده کنید. نوع حرکت pan , crane ,crab , tilt , dolly , lock-off , locked-off , zoom , dutch (angle) و rack focus و... را بشناسید و بدانید که هر کدام به چه نوع حرکتی گفته میشود. با یک جستجوی ساده در اینترنت میتوانید انواع آنها را بهتر درک کنید. در پروژه های ارزشمند و بزرگ، تمامی حرکات دوربین از قبل برنامه ریزی شده است و در این کار ناظر جلوه های ویژه نقش بسیار مهمی دارد.

خوب شما بعد از جمع اوری اطلاعات اولیه و برخی پیش نیازها، شروع به فعالیت tracking خود خواهید کرد. ما قصد نداریم که بگویم در هر نرم افزار چگونه اینکار را انجام دهید زیرا تعداد بسیار زیادی منابع آموزشی در اختیار شما خواهد بود. ما می خواهیم تکنیک های مناسب برای matchmoving را به شما یادآوری کنیم. بعد از tarcking اولیه ، می بایست تست کنید که آیا عملیات شما دقیق بوده است یا خیر؟ اولین مرحله برای انجام این کار درج یک موضوع با اندازه مشخص در فاصله مشخص است. به عنوان مثال شما به تصویر زیر نگاه کنید، تست اینکه صحنه ما درست track شده است یا خیر با این مدل سه بعدی کاری منطقی نخواهد بود. شما متوجه نمی شوید که آیا این موضوع اگر در واقعیت نیز قرار داشت با همین اندازه دیده می شد؟ نسبت آن را با تیر برق در نظر بگیرید. تشخیص این موضوع برای چشم بسیار سخت خواهد بود.

برای تست دقیق بهتر است که شما یک استوانه به اندازه تیر مورد نظر با همان فاصله از دوربین در صحنه قرار دهید و ببینید که آیا بروی تیر اصلی منطبق می شود یا خیر . توجه کنید روشهای دستی و چشمی برای پروژه های کوچک و برای تمرین مناسب هستند نه برای انجام پروژه های بزرگ. 
در قسمت های آینده به جزییات بیشتری خواهیم پرداخت.

آموزش جلوه های ویژه: قسمت چهارم BackGround

یکی از اصول اولیه composite در تمامی صحنه های جلوه های ویژه، استفاده از تکنیک های حذف پس زمینه می باشد. امروزه حتی در فیلم های دراماتیک نیز در بسیاری از صحنه ها مجبور به حذف پس زمینه و قرار دادن پس زمینه مورد نظر می باشند.
در نتیجه شما در هر صورت نیاز به یادگیری این تکنیک ها خواهید داشت. توجه داشته باشید که تکنیک های حذف پس زمینه یک اصطلاح کلی بوده و برخی موارد این تکنیک ها برای حذف موضوعات، شخصیت ها، تصویر پیش زمینه و ... به کار خواهد گرفت. نکته ای که در اینجا اهمیت دارد این است که بدانیم چگونه باید بخشی از صحنه را که به آن نیازی نداریم حذف کنیم و تصویر دیگر یا مدل سه بعدی مورد نظرمان را بجای آن قرار دهیم.

کافی است که به نحوه ساخت جلوه های ویژه در اینترنت نگاهی بیاندازید تا متوجه شوید که این بخش به قسمتی جدا نشدنی از تکنیک های مورد نیاز بدل شده است. ما امروز سعی خواهیم کرد که روشهای متنوعی را مورد بررسی قرار دهیم. اولین مورد زمانی است که ما می توانیم از وسایل مورد نیاز مانند پرده نقره ای ، سبز یا آبی بهره ببریم . در حالت دوم ما نمیخواهیم یا نمیتوانیم از صفحه های کمکی و پرده های رنگی استفاده کنیم. 
در بررسی حالت اول که بیش از دیگر موارد کاربرد دارد، ما در زمان فیلم برداری از ابزارهای کمکی مانند پرده های رنگی استفاده خواهیم کرد. با توجه به اینکه این موضوع سالهای زیادی استفاده شده است در نتیجه توضیحات اولیه در مورد آن را کنار خواهیم گذاشت و نحوه استفاده از این ابزارهای را بررسی خواهیم کرد.
اولین نکته مهم این است که در پروژه ما باید از کدام صفحه و کدام رنگ استفاده شود. نوع پارچه یا نوع صفحات مورد استفاده چه باشد و ... . پرده ها و صفحات مورد استفاده در این تکنیک در دو نوع Passive و active طبقه بندی می شوند. صفحه های passive همان پرده های سبز و آبی هستند که بارها آن ها را در پشت صحنه فیلم ها مشاهده کرده اید. صفحه های Active نیز صفحه های نقره ای ،خاکستری و ... هستند که نیاز به تجهیزات جانبی در زمان فیلم برداری می باشند. این دسته از صفحه های کمکی به دلیل محدودیت در فاصله دوربین و صفحه مورد نظر مصارف محدودی داشته و بیشتر در مباحث خبری استفاده می شوند. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می فرمایید ، بازتاب پرتوهای تابیده شده به صفحه خاکستری پشت سر در زمان برگشت به لنز دوربین رنگی را پدید می آورد که در زمان حذف به راحتی انتخاب می شود.

کاملا مشخص است که نمیتوان از این تکنیک در صحنه های بزرگ و با فواصل دورتر استفاده نمود. دقت این روش در حذف پس زمینه بسیار بالاست و کاربری آن نیز بسیار راحت ، اما محدودیت های آن باعث شده است که در صنعت جلوه های ویژه بسیار کم مصرف باشد.در نتیجه به سراغ روشهای متداول امروزی خواهیم رفت.
نکته مهمی که در بیشتر دوره ای آموزشی نیز از من پرسیده می شود این است که کاربران نمیدانند دقیقا در چه پروژه ای باید از صفحه آبی استفاده کنند و در چه پروژه ای از صفحه سبز؟ و اینکه آیا می شود از رنگ دیگری استفاده نمود؟

در پاسخ به این سوال بسیار مهم باید ببینم که اصولا چرا رنگ پرده ها و صفحه های پس زمینه سبز یا آبی است. منابع بسیار زیادی در این زمینه وجود دارد و اکثر سایت هایی که در این مورد صحبت کرده اند ترجمه همین چند کتاب و مقاله هستند. در نتیجه با اشاره ای کوچک به آن از آنها خواهیم گذشت. در دوره های آموزشی تصاویر و فیلم های بسیار زیادی آماده کرده ایم که این موضوعات را به راحتی تشریح میکند. اما با توجه به اینکه بیشتر مطالب سایت بعد از نگارش به صورت کلی و جزیی در سایت های دیگر منتشر میشود، از تصاویر اینترنتی برای این منظور استفاده خواهم کرد. این موضوع در بیشتر مطالب سایت رعایت شده است. 
برای آشنایی با رنگ ها توصیه میکنم که کتاب تئوری رنگ ها را حتما مطالعه فرمایید. زمانی که شما اصول اولیه رنگ شناسی را بدانید و متوجه شوید که چگونه رنگ ها دیده می شوند و یا توسط دوربین شناسایی و ذخیره می گردند، راحتتر میتوانید با ابزارهای مورد نظرتان کار کنید. رنگ اجسام از بازتاب نورهایی که به آن تابیده شده است تعریف می شود. تصور کنید، خورشید پرتوهای نور خود را به سمت زمین منتشر میکند. هر پرتوی نور دارای یک طیف رنگی خاص با فرکانس خاص است. این پرتوها زمانی که به یک جسم برخورد میکنند با توجه به خواص سطح جسم بازتاب داده خواهند شد. هر جسمی در طبیعت دارای سطح و مواد سازنده ویژه ای می باشد. در نتیجه هر جسمی دارای سطحی می باشد که بازتاب پرتوهای نور را به گونه ای خاص تشریح میکند. به عنوان مثال در برخورد پرتوهای نور با سطح یک شمع، برخی از پرتوها به درون سطح شمع نفوذ کرده و در زیر سطح پخش خواهند شد. بخشی از پرتوهای نیز در روی سطح منتشر شده و بخشی دیگر منعکس می شوند
هر نوع بازتاب تاثیری ویژه در فرکانس و طیف رنگی و انرژی پرتوهای نور خواهد داشت. در مجموع از بازگشت تمام این پرتوها با فرکانس های جدید، انرژی جدید و طیف رنگی جدید به چشم است که میتوانیم تشخصی دهیم رنگ آن جسم چه بوده است.

همانطور که متوجه شده اید رنگ به زبان ساده خصوصیتی از جنس نور است. هر پرتوی نور، علاوه بر خصوصیات ویژه خود، دارای سطحی از انرژی و طول موجی مشخص است که باعث می شود رنگ آن مشخص گردد. با توجه به اینکه قصد ندارم این مبحث را به صورت رسمی ادامه دهم، سعی خواهم کرد که مطالب را به صورت کلی بیان کنم.

به تصویر بالا نگاه کنید. متوجه خواهید شد که به همگی آنها پرتوهایی یکسان از نور وارد شده و در خروج نور از سطح هر کدام این پرتوها با چه طیفی از رنگ مشاهده خواهند شد. همانطور که ذکر شد، رنگی که از پرتوهای نور تعریف و تشخیص داده خواهد شد بر اساس طول موجی پرتوهای نور است. به تصویر زیر توجه کنید. همانطور که میدانید تمام طول موج ها برای چشم انسان قابل تشخیص نیستند و به آنها نورهای نامرئی میگوییم.

آن بخشی از طول موج ها که به نورهای مرئی معروف است، برای چشم انسان قابل شناسایی خواهد بود. در این میان در طول موج کوتاه رنگ آبی ، در طول موج متوسط رنگ سبز و در طول موج بلند رنگ قرمز دارای بیشتر حساسیت هستند. این بدان معناست که چشم انسان این سه رنگ را از دیگر رنگها راحت تر و سریعتر تشخیص داده و اختلاف این سه رنگ را با دیگر رنگها بهتر درک میکند. از آنجایی که دوربین ها را نیز از روی الگوی چشم انسان طراحی کرده اند، این موضوع برای دوربین نیز قابل تعریف است.

خوب پس ما سه رنگ اصلی در اختیار داریم که این رنگها حساسیت بیشتری برای انتخاب و تشخصی خواهند داشت. قرمز ، آبی و سبز . این سه رنگ همان رنگهای تشکیل دهنده سیستم RGB یا Red , Green , Blue هستند. اگر بخواهیم که بر اساس طیف نور و طول موج این رنگها را شناسایی کنیم، باید ترتیب آنها را به صورت BGR در نظر بگیریم. این موضوع را از تصاویر بالا بهتر درک خواهید کرد. خوب دوربین ها تصاویر را به همین صورت RGB ذخیره میکنند. در نتیجه ما برای استفاده از تصاویر ضبط شده با دوربین ها باید ساختار فکری خود را بر شناخت این سه رنگ قرار دهیم. متاسفانه ما نمیتوانیم در مورد تمام دوربین ها یکسان صحبت کنیم. هر کارخانه ای دارای مشخصات خاصی برای ذخیره سازی تصاویر و البته رنگ آنهاست. اما میتوانیم یک طبقه بندی کلی برای آنها داشته باشیم. با توجه به اینکه نسل دوربین های آنالوگ رو به انقراض است و در ساخت جلوه های ویژه بسیار کمتر از آنها استفاده خواهد شد، یکراست به سراغ دوربین های دیجیتال خواهیم رفت. در درون دوربین های دیجیتال و در پشت لنز دوربین، در محلی که پرتوهای رسیده از لنز به آنجا می رسند، صفحه حساسی وجود دارد سنسوری وجود دارد که این پرتوها را دریافت میکند. این سنسور دارای یک صفحه بسیار حساس و ویژه است که پرتوهای نور را جذب می کند. بروی این صفحه میلیون ها حفره نوری وجود دارد که به آنها Photosites می گویند. هر کدام از Photosites های در زمانی که پرتوهای نور به آنها می رسد، آن را جذف و ذخیره میکند. دوربین photon های رسیده به هر کدام از این Photosite ها را پردازش کرده و از ترکیب آنها ،به صورت معادل آن یک یا چند پیکسل را بر اساس اندازه تصویر تعریف میکند.

اما همه Photosites ها که بروی این صفحه حساس قرار دارند یکسان عمل نمیکنند. هر Photosites دارای یک فیلتر رنگی است. در نتیجه هر کدام از این حفره های نور، یکی از سه رنگ اصلی را جذب و ذخیره میکند. یعنی هر حفره نور، فقط پرتوهای را جذب میکند که دارای طیف خاصی از رنگ باشند. با توجه به ساختار رنگی RGB واضح است که سه فیلتر R , G, B برای حفره ها تعریف شده اند . در نتیجه هر حفره نور، فقط Photon هایی با یکی از این سه طیف رنگی را از خود عبور میدهد.

خوب بروی هر سطح، همانطور که گفته شد، میلیون ها Photosites وجود دارد. با توجه به اینکه 3 فیلتر رنگی برای آنها داریم، یک مشکل اساسی پیش خواهد آمد و آن اینکه نحوه چیدن این Photosites ها به چه صورت خواهد بود. به عنوان مثال ما میتوانیم آنها را به صورت عمودی ، افقی، ماتریسی، یکی درمیان و ... بروی سطح قرار دهیم. بدین منظور روشهای بسیار زیادی معرفی شده که چون نمیخواهیم در این مطلب به حاشیه برویم، از آنها صرفه نظر کرده و فقط به یک مورد اشاره میکنیم. شخصی به نام Bayer روشی را معرفی کرد که به bayer Array معروف گردید. با یک جستجوی ساده میتوانید اطلاعات تکمیلی در این زمینه را بدست آورید. در این روش چیدمان هایی معرفی شده است که بهترین نتیجه را در تصویر نهایی داشته باشد.

یکی از این روشها در بالا نشان داده شده است. برای چیدمان در این روش به ازای هر Photosites ابی و قرمز دو عدد Photosites سبز وجود دارد. هر 4 حفره در کنار هم تشکیل یک موزاییک را می دهد که برای فرش کردن کل سطح حساس سنسور استفاده می شود. این روش در اکثر دوربین های دیجیتال فعلی استفاده شده است. شما میتوانید اطلاعات کاملی از روش چیدمان حفره های نوری را در مورد دوربین خود از سایت سازنده آن پیدا کنید. در چیدمان بایر، همانطور که مشخص است تعداد حفره های نوری سبز رنگ دو برابر حفره های آبی و قرمز است. علت این موضوع را میتوانید در طول موج نور سبز بدانید. با توجه به اینکه این طول موج مابین آبی و قرمز است، برای تشخیص بهتر، دو برابر شدن این حفره های نوری ، دقت تشخیص و تفکیک پرتوهای نوری که در حد فاصل پرتوهای آبی و قرمز هستند را بیشتر میکند. در صورت نیاز میتوانید با جستجو در اینترنت اطلاعات بیشتری از نحوه کارکرد دوربین ها بدست آورید.
خوب حال که متوجه شدیم دوربین چگونه رنگ ها را تفکیک میکند، میتوانیم تعیین کنیم از کدام رنگ برای پرده پس زمینه استفاده کنیم. رنگ قرمز در پوست بدن و چهره و ... وجود دارد. ممکن است کاراکتر ما با کمی عصبانی شدن و یا تغییر حالت چهره ، رنگی شبیه پس زمینه پیدا کند. در نتیجه از این رنگ بسیار کم استفاده خواهد شد. همینطور با توجه به اینکه رنگ قرمز و رنگهای قهوه ای و سیاه و رنگهای مشابه بسیار نزدیک به هم هستند، تفکیک آنها کمی سخت خواهد شد. بنابراین زمانی شما از پرده قرمز استفاده خواهید کرد که اجسام شما کاملا متمایز از رنگ قرمز باشند.

و اما رنگ سبز و آبی. حتما متوجه شده اید که در پروژه های چندین سال اخیر که دوربین های دیجیتال سینمایی رشد بسیار زیادی داشته اند، بیشتر پروژه ها با پرده سبز رنگ گرفته شده است. بر خلاف این موضوع، اگر پشت صحنه فیلم های قدیمی را نگاه کنید، پرده آبی بسیار کاربرد داشته است. اما این یک موضوع قطعی نیست. استودیوها بدنبال بهترین گزینه هستند. دوربین های دیجیتال سینمایی مانند دوربین های افسانه ای RED ، دارای چیدمان photosites هایی مشابه روش Bayer هستند. در این دوربین ها رنگ سبز بالاترین حساسیت را داشته و بهترین گزینه برای جداسازی خواهد بود.درنتیجه کیفیت دریافت رنگ سبز در بالاترین حالت ممکن است.

پس اینکه کدام رنگ پرده را انتخاب کنید اول از همه به دوربین شما بستگی خواهد داشت. پشت صحنه هایی که در اینترنت از فیلم های برتر هالیوودی مشاهده میکنید عموما از پرده سبز استفاده کرده اند زیرا دوربین های استفاده شده در آنها رنگ سبز را در بهترین و دقیقترین حالت ممکن دریافت میکند. هدف ما هم این است که بتوانیم پس زمینه یا همان قسمت های سبز رنگ را راحتتر انتخاب و حذف کنیم. 
نکته دوم Noise ها هستند. نویزها در کانال رنگی سبز، کمتر از کانال رنگی آبی می باشند. یکی از دلایل آن هم باز همان چیدمان حفره های نور در صفحات حساس دوربین هاست. در نتیجه دومین دلیل برای انتخاب رنگ سبز ، نویز کمتر در زمان انتخاب و حذف آن از تصویر خواهد بود. نکته سوم اینکه نور کمتری برای روشن نمودن و نورپردازی صفحه سبز نیاز خواهیم داشت که دلیل آن تعداد حفره های نوری با فیلتر سبز نسبت به آبی و قرمز است. هر چه تعداد حفره ها بالاتر باشد حساسیت بالاتر می رود ، در نتیجه روشنایی کمتر آن رنگ نیز قابل شناسایی خواهد بود. و آخرین دلیل اینکه رنگ سبز کمتر در لباسها و رنگ چشم ها و پارچه ها و ...نسبت به رنگ آبی استفاده می شود. در نتیجه برای انتخاب رنگ پرده به چند نکته توجه میکنیم که به ترتیب اولیت عبارتند از : 1- دوربین 2- رنگ لباس و پوست کاراکترها 3- روشنایی محیط 4- میزان تحرک کاراکترها و ....

تا به اینجای کار ما صحنه ای را آماده کرده ایم اما یکی از مهمترین عوامل در زمان فیلم برداری ، نورپردازی صحیح پرده می باشد. این موضوع آنقدر مهم است که شاید انتخاب رنگ پرده را بتوان فدای آن کرد. نورپردازی در صحنه هایی که با پرده های رنگی صورت میپذیرد ، در صورتی که بدرستی انجام نشود باعث بروز سایه ها، لبه ها و مشکلاتی خواهد شد که کار تفکیک زمینه از پس زمینه را بسیار دشوار کرده و در شرایطی غیر ممکن خواهد نمود.

بنابراین توجه داشته باشید نورپردازی در چنین صحنه هایی را به افراد متخصص واگذار کرده و یا حتما از آنها مشورت بخواهید. حال که صحنه ما آماده شده است، در صورتی که نیاز به tracking داشته باشیم، از موارد ذکر شده در قسمت های گذشته این آموزش استفاده کرده و نشانه گذاری بروی صحنه را انجام خواهیم داد.

اما قبل از اینکه فیلم برداری را شروع کنیم، باید بدانیم که فضایی که برای پرده و دیوارهای اطراف نیاز داریم تا چه اندازه ای باید باشد. خوب این موضوع بسته به فضایی دارد که دوربین شما مشاهده می کند. اصولا نیازی نیست که فضای بزرگی برای این کار داشته باشیم ، مگر اینکه حرکت شخصیت ها و دوربین بسیار آزاد بوده و فضای قابل مشاهده پشت سر کاراکتر ما بسیار زیاد باشد.

توجه داشته باشید که پرده های رنگی قرار است کار شما را راحت تر کنند نه اینکه دشوار تر. در نتیجه بسته به هزینه پروژه ، فضای مورد نیازتان را تا جای ممکن مفروش کنید. اینکه چه نوع پارچه یا رنگی تهیه کنید نیز وابسته به بودجه شماست. شما میتوانید پارچه ها و رنگ های آماده بسیار مناسبی را تهیه کنید و یا اینکه خودتان اقدام به خرید پارچه و رنگ مناسب بنمایید. تا جای ممکن سعی کنید که رنگ و پارچه ای که خرید میکنید براق نباشند. راهنماهای بسیار زیادی در اینترنت وجود دارد که میتوانید از آنها برای خرید کمک بگیرید.

سعی کنید در بستن پرده ها نیز دقت کنید. از چروک شدن و تا خوردن و ... بشدت پرهیز کنید زیرا کار شما را چند برابر خواهند کرد. میتوانید از ابزارهای مناسب مانند تصویر بالا برای اینکار استفاده نمایید. البته این موضوع بستگی به این دارد که شما چقدر از این تکنیک استفاده میکنید. نکات دیگری در مورد پرده و رنگ آن نیز وجود دارد که به منظور پرهیز از زیاده گویی به دوره های آموزشی واگذار خواهیم کرد. حال می دانید چرا در فیلم life of pie بجای رنگ سبز از رنگ آبی استفاده کرده اند ؟

خوب حال که صحنه ما آماده شده است و فیلم برداری شروع شده ، ما باید بدانیم که با فیلم موجود چه کاری باید انجام دهیم. ما یک تصویر با پرده آبی یا سبز و ... داریم ، و یک تصویر که میخواهیم بجای قسمت های پس زمینه قرار دهیم. اما همه کار همین نخواهد بود. همیشه ما نمیخواهیم که یک تصویر را بجای پس زمینه قرار دهیم. گاهی می خواهیم بدن یک شخصیت را با یک مدل سه بعدی تعویض کنیم، یک مدل سه بعدی را بروی بخشی از صحنه قرار دهیم و ....

در برخی موارد ما میخواهیم یک شخصیت را به صورت کامل به جای شخصیت دیگر قرار دهیم. مانند آنچه در زیر خواهید دید.

در ادامه آموزش های جلوه های ویژه، به این موضوعات اشاره خواهیم کرد و روشهای ساخت و تکنیک های استفاده شده در این مبحث را بررسی میکنیم. در همه موارد اصل موضوع یکسان است. این ایده ها و تکنیک ها هستند که هر روزه تقویت شده و جلوه ای جدید را رقم می زنند. در قسمت بعد تکنیک های Chroma key را مرور خواهیم کرد.

آموزش جلوه های ویژه : قسمت پنجم Keys

خوب بعد از آنکه درک صحیحی از پس زمینه کار بدست آوردیم. موقع آن می رسد که فیلم تهیه شده را به منظور تفکیک تصویر به صورت background و foreground پردازش نماییم. هدف ما در این مرحله این است که شخصیت یا شخصیت های موجود در تصویر را از بخش پس زمینه جدا کرده تا بتوانیم افکت های مورد نظرمان را به آن نسبت دهیم. تمام کاری که میخواهیم همان جدا سازی تصویر است. ما در این بخش دو نوع تصویر در اختیار خواهیم داشت. تصاویری که با پرده های سبز و آبی و ... تهیه کرده ایم ، و تصاویری که در صحنه های طبیعی گرفته شده و امکان استفاده از پرده های رنگی وجود نداشته با اینکه نخواسته ایم از آنها استفاده کنیم در بخش اول که خودمان صحنه را آماده کرده ایم، کار بسیار راحتتر خواهد بود. فراگیری چند تکنیک و روش مناسب کار تفکیک تصاویر را بسیار راحت خواهد کرد. در اولین مرحله تفکیک ساده تصویر پس زمینه از پیش زمینه را تجربه خواهیم نمود.

همانطور که مشاهده می فرمایید، ما میخواهیم هر آنچه که مربوط به صحنه ما نمی باشد و پشت سر یا جلوی شخصیت ما قرار دارد حذف شود. در نتیجه تمامی آن فضاها باید انتخاب و جداسازی شوند. ایده پردازی در این مرحله نقش بسیار اساسی را خواهد داشت. به عنوان مثال به تصویر زیر نگاه کنید. در این تصویر بدون استفاده از صفحه ها و پرده های رنگی، یک تصویر با پس زمینه بسیار مشخص تهیه شده است.

اجازه دهید در همین ابتدای کار تکلیف خودمان را روشن کنیم. کاری که ما میخواهیم انجام دهیم به نام ترکیب تصاویر یا composite معروف است. اما ترکیب تصاویر به چه معناست؟ اصولا هر روزه ما در حال انجام این کار هستیم. به عنوان مثال من به منظور جلوگیری از کپی کردن مطالب سایت بدون درج منبع آن، بروی تصاویر سایت لوگوی شرکت مازستا را درج میکنم. این کار باعث می شود که کپی کارانی که حتی زحمت تهیه عکس را به خودشان نمی دهند مجبور شوند تصاویر را با لوگوی سایت قرار دهند. چندی پیش مطلبی از سایت را در یکی از سایت های کاملا بی ربط مشاهده کردم که فقط برای افزایش بازدید سایت تمام مطالب دیگر سایت ها را کپی میکرد. در زیر مطلب " آشنایی با موتور رندر Arnold Render " مطالب زیر وجود داشت، "چگونه در اولین برخورد بیشترین تاثیرگذاری را داشته باشیم" ، " آنچه مردان میخواهند در مورد زنان بدانند" ، " راه های شادابی پوست " و .... . خوب بگذریم. 
Composite یعنی ترکیب تصاویر اما به جه روشی ؟ به تصویر زیر نگاه کنید تا به اصل موضوع پی ببرید.

در ساده ترین تعریف برای Composite دو تصویر، باید بگویم که اگر دو تصویر A و B بروی هم قرار بگیرند، تصویر نهایی به ازای هر نقطه از تصویرش ، یا یک نقطه از تصویر A است یا یک نقطه از تصویر B . در نتیجه، ترکیب این دو تصویر شامل یک تصویر خواهد بود که یا نقاط تصویر اول در آن وجود دارد یا نقاط تصویر دوم. زمانی که من لوگوی DFM را بروی تصاویر سایت قرار میدهم ، هر کجا که نقاط تصویر لوگو وجود دارد در تصویر نهایی قرار میگیرد، و جاهایی از تصویر لوگو که خالی است تصویر زیر آن قرار میگیرد. نتیجه نهایی هم که تصویری خواهد بود که لوگو بروی آن قرار گرفته است. در تصویر بالا قسمت اول، تصویر مرد A و تصویر فانوسها B می باشد. تصویر composite نهایی شامل نقاطی از تصویر A است که آن نقاط سیز رنگ نیستند. هر جایی که نقاط سبز وجود دارد، بجای آنها نقاط معادل از تصویر B جایگزین شده است.
ما در تشکیل تصاویر از دو عنصر استفاده میکنیم، یکی رنگ و دیگری روشنایی است. مبحث روشنایی در تصاویر grayscale قدیمی استفاده می شد و انتخاب رنگ به منظور تفکیک صحنه بر اساس روشنایی Pixel های هر تصویر بود. به این نقاط روشن luminance pixel می گفتند. به همین منظور زمانی که شما بر اساس روشنایی یک تصویر اقدام به جداسازی تصویر پس زمینه از پیش زمینه میکنید، در حقیقت یک تصویر دو گانه تولید میکنید. یک لایه قسمت هایی که قرار است دیده شود و یک لایه قسمت هایی که حذف می شود. اما این امر چگونه مهیا می شود. اجازه دهید به صورت دقیقتر Luminance keying یا همان luma-key را معرفی کنم.
Lumakey روشی است که در آن یک مرحله یا شدت روشنایی (Brightness level) برای تصویر تعیین می شود. هر نقطه ای در تصویر (pixel) که از این مرحله یا شدت روشنایی روشنتر یا تیره تر باشد، از انتخاب خارج خواهد شد. نقاطی که انتخاب شده اند باقی می مانند و نقاطی که روشنتر یا تیره تر از شدت مورد نظر بوده اند به صورت transparent در تصویر ظاهر می شوند که مفهوم آن این است که این نقاط از تصویر مورد نظر حذف شده و قرار است تصویر زیر آنها نمایش داده شود.

به تصویر بالا دقت کنید، تصویر به دو ناحیه مشخص تقسیم شده است. در دنیای دیجیتال این نواحی را میتوانیم به دو حالت خاموش / روشن و یا 0-1 تعبیر کنیم. خوب پس ما در تصویر A , B به راحتی میتوانیم نقاط هر تصویر را به صورت خاموش و روشن تعیین کنیم. همانطور که در روش lumakey نیز تعریف کردیم، عملا ما برخی از نقاط را خاموش ( غیر فعال ) و یا روشن ( فعال ) میکنیم. خوب در نتیجه اگر رنگ سیاه را معادل Inactive یا 0 یا خاموش در نظر بگیریم و رنگ سفید را معدل 1 یا active یا روشن، تصویر مرد مورد نظر ما بعد از محاسبه نقاط مورد نظر به صورت زیر خواهد بود.

خوب در نتیجه در عمل composite ابتدا باید تصویر دو رنگ سیاه و سفید را برای هر عکس ایجاد کنیم و سپس با توجه به نقاط روشن و خاموش یا 01 یا سیاه و سفید آن اقدام به ترکیب تصاویر نماییم. این نکته بسیار ساده است پس به سراغ مرحله دوم خواهیم رفت. مرحله دوم فاز پیشرفته تری را به نمایش میگذارد که در تصویر زیر میتوانید ملاحظه فرمایید.

لطفا با دقت به تصویر بالا توجه فرمایید. در این تصویر ترکیب به روش دیگری انجام شده است. معادله بالا چنین میگوید: در ترکیب تصویر A و B ، تصویر نهایی شامل نقاطی از A یا نقاطی از B یا ترکیبی از نقاط A و B می باشد. توجه کنید این ترکیب میتواند شامل جمع رنگ های دو pixel ، ضرب آنها، تفریق آنها و .... باشد. در این حالت ما دیگر نمیتوانیم از دو حالت 0 و 1 برای این موضوع استفاده کنیم. در این بین حالتی دیگر نیز به وجود می آید که آن حالت باعث می شود که دو نقطه روی هم از تصویر رفتاری به غیر از جایگزینی داشته باشند. در این صورت تصویری که برای composite استفاده میکنیم نمیتواند شامل دو رنگ سیاه و سفید باشد. خوب حالات بسیار زیادی وجود خواهد داشت مثلا 80% از رنگ Pixel تصویر A با 20% از رنگ نقطه معادل آن در تصویر B ترکیب شود و هزاران حالت ممکن دیگر. بنابراین دو رنگ یا همان 0 و 1 دیگر کاربردی برای این حالت نخواهد داشت. در این مورد سعی شده است که بازه بین 0 و 1 را گسترده تر کنند و حالات میانگین برای این موضوع در اختیار کاربران قرار دهند. ما میتوانیم این بازه را 100 قسمت تبدیل کرده و رفتار نقاط را به % مشخص کنیم. بنابراین تصویر ترکیبی عکس بالا به صورت زیر خواهد شد.

همانطور که ملاحظه می فرمایید این تصویر دارای بازه های رنگی بسیار زیادی است. حال تصور کنید که ما یک تصویر 32 بیتی در اختیار داریم. زمانی که تصویر را 32 بیتی معرفی میکنیم، یعنی به ازای هر pixel از تصویر 8 بیت فضا به رنگ قرمز ، 8 بیت به رنگ آبی و 8 بیت به رنگ سبز اختصاص داده ایم. در نتیجه به ازای هر Pixel خواهیم داشت 3x8=24 bit . 8 بیت باقی مانده نیز برای کانال الفا یا همان کانال شفافیت (transparency) اختصاص خواهد یافت. در تصویر زیر میتوانید فرمت فایل BMP و ساختار رنگی آن را مشاهده فرمایید.

خوب در هر بیت ، میتوان دو مقدار 0 یا 1 را ذخیره کرد. به ازای هر 8 بیت میتوان 256 عدد را ذخیره نمود. در نتیجه ما برای هر رنگ در تصاویر 32 بیتی میتوانیم 256 حالت داشته باشیم. در نتیجه از ضرب سه رنگ RGB با مقادیر 256x256x256 خواهیم داشت 16777216 یا به اختصار 16 میلیون رنگ. دوستانی که نمی دانستند چرا مانیتور آنها توانایی نمایش 16 میلیون رنگ را دارد و یا زمانی که در نرم افزارهای گرافیکی برای انتخاب رنگ به ازای هر رنگ 256 حالت خواهیم داشت، این پاراگراف را مجددا مرور کنند.

با توجه به مطالب بالا می توانیم دریابیم که میتوان به جای تقسیم رنگهای بین سیاه و سفید به 100 قسمت ( درصد ) ، آن را در یک بایت ( 8 بیت ) قرار داد. در این صورت بجای اینکه 100 حالت برای تعریف داشته باشیم ، 256 حالت در اختیار داریم. میتوانید اختلاف بین تعداد رنگهای مورد استفاده را در تصاویر زیر مشاهده فرمایید.10

خوب حال می دانیم که برای یک composite درست، نیاز است که اطلاعاتی را دی قالب یک تصویر در بازه سیاه و سفید داشته باشیم. به این تصویر Matte می گویند. Matte تصویری است که با استفاده از Pixel های آن، شفافیت لایه ها در composite مشخص می شود. هر آنچه در نرم افزارهای ویرایش تصویر و ویدیو به نام Matte می بینید دقیقا به همین تعریف برمیگردد. تصاویر matte همانطور که گفته شد در بازه سیاه تا سفید بوده که به آن Grayscale می گویند. با استفاده از تصویر Matte برای هر تصویر مورد نظر، مشخص می شود در زمان ترکیب آن تصویر با دیگر تصاویر، شفافیت هر Pixel از تصویر دقیقا چقدر باید باشد. اگر توجه کرده باشید در بالا ذکر کردیم که بیشتر تصاویری که استفاده میکنیم 32 بیت هستند. 24 بیت برای رنگ های RGB و 8 بیت نیز برای کانال Alpha . این کانال alpha مشخصات تصویری را در خود ذخیره میکند که معادل تصویر Matte می باشد. 
Matte پایه و اساس composite است. جالب است بدانید که هر کاری که از این به بعد در ترکیب تصاویر انجام خواهید داد از Matte استفاده خواهد شد. حال که مفهوم Matte را درک کردیم، به سراغ یک کلمه کلیدی به نام کلید خواهیم رفت. Key تعریفی بسیار اساسی دارد. عمل keying (نمیدانم معادل فارسی آن را چه باید بگویم )، به جداسازی تصویر پس زمینه از پیش زمینه در یک تصویر گفته می شود که همراه با تولید Matte برای آن تصویر است. به زبان ساده اگر بخواهیم در یک تصویر، پس زمینه را از پیش زمینه با تولید Matte جدا کنیم، به این کار keying می گویند. اما مانند هر کاری، روشهای بیشماری برای این موضوع وجود خواهد داشت. که به یکی از آنها در بالا اشاره کردیم. Lumakey روش جدا سازی foreground از background با تولید matte مورد نظر می باشد. 
حال که تعاریف key و matte را میدانیم میتوانیم به صورت دقیق luma key را تشریح کنیم. در انتهای این بخش چند روش مطرح و اصلی را تعریف میکنیم و با توجه به اینکه حجم مطلب بالا خواهد رفت، تشریح هر یک از آنها را در مقاله بعدی انجام می دهیم.
Luma keying یک تصویر Matte بوسیله کم کردن مقدار مشخصی از brightness یا محدوده ای از آن ایجاد میکند. این بدان معناست که در تصویر ما یک محدوده یا یک مقدار مشخص از brightness تعریف می شود، سپس تمامی pixel هایی که مقدار brightness آن در این محدوده واقع نشده است در تصویر Matte به رنگ مشکی و تمامی pixel هایی که مقدار روشنایی آن در محدوده تعیین شده قرار دارد در تصویر Matte به رنگ سفید نمایش داده می شود.

ما در ساختار یک تصویر علاوه بر روشنایی نقاط، یک عنصر بسیار مهم در اختیار داریم که آن همان رنگ نقاط است. همانطور که تا به حال باید متوجه شده باشید به روشنایی نقاط یک تصویر luminance و در مقابل به رنگ نقاط chroma گفته می شود. خوب کاملا مشخص است اگر ما بخواهیم یک تصویر را بر اساس روشنایی آن تفکیک کنیم و جدا سازی نماییم ( پس زمینه را از پیش زمینه ) ، به این کار Luma Keying می گوییم و اگر بخواهیم تفکیک و جداسازی تصویر را بر اساس یک رنگ یا محدوده ای از چند رنگ اجرا کنیم، به این کار chroma keying می گویند. 
در نتیجه کروماکی به معنای تفکیک تصویر به صورت پیش زمینه و پس زمینه بر اساس یک رنگ یا محدوده ای از رنگها می باشد که نتیجه این فرایند به صورت یک تصویر Matte خواهد بود.

در قسمت قبل و این قسمت بارها اشاره کردم که در برخی موارد نمیتوانیم از پرده های رنگی استفاده کنیم و یا اینکه نمیخواهیم از آنها استفاده کنیم. یکی از تکنیک های بسیار کاربردی مخصوصا در پلان هایی که دوربین ثابت است و پس زمینه نیز ثابت، استفاده از روشی است که به نام Difference Key معروف می باشد. این روش همیشه قابل استفاده از اما بهترین حالت آن همان است که ذکر شد.

این سه تکنیک یعنی luma key , chroma key و difference key از مهمترین تکنیک های composite هستند. روشهای بسیار زیادی برای این موضوع وجود دارد که در آینده به مهمترین آنها اشاره میکنم. در قسمت بعد، این سه روش را بررسی خواهیم کرد. در تصویر زیر میتوانید نکات ارزشمند بسیار زیادی را پیدا کنید. 

آموزش جلوه های ویژه : قسمت ششم Compositing

یکی از زیباترین و هیجان انگیزترین بخش های کار در جلوه های ویژه تلفیق مدلهای سه بعدی با تصاویر واقعی است. مدلهای سه بعدی یا CG 3D Models توسط کاربران در نرم افزارهای سه بعدی مانند Maya , 3ds Max , Softimage , Cinema 4D و ... ساخته می شوند و سپس با تصاویر فیلم برداری شده ترکیب خواهند شد. این فرایند نیاز به رعایت نکاتی است که در این مطلب به آنها خواهیم پرداخت.

ما در اینجا قصد نداریم که به ساخت مدل سه بعدی بپردازیم در نتیجه انتظار داریم که دوستان توانایی ساخت مدل سه بعدی را داشته باشند. در مبحث Composite مدلهای سه بعدی و تصاویر واقعی ، دو حالت کلی را در نظر میگیرم. در حالت اول، مدلهای سه بعدی تعاملی با دیگر موضوعات درون صحنه نخواهند داشت. این بدان معناست که مدل سه بعدی با کاراکترهای اصلی درگیر نمی شود، یا سوار آنها نمی شویم یا ... در این حالت مدل سه بعدی در تصویر واقعی قرار میگیرد اما به صورت مستقل عمل میکند.

به تصویر بالا از فیلم Narnia دقت کنید. در این بخش از صحنه مدل سه بعدی کاملا از کاراکترهای صحنه جدا می باشد. در این بخش از فیلم کاراکتر شیر تعاملی با دیگر کاراکترهای واقعی ندارد و این موضوع باعث می شود که کار ترکیب کننده تصاویر ساده تر باشد. همانطور که حتما در بخش های دیگر این فیلم دیده اید ، کاراکترهای اصلی در بخشی از صحنه ها با مدل های سه بعدی درگیر شده و با آنها تعامل دارند.

اما در نوع دوم، همانطور که ذکر شد مدل سه بعدی به صورت مستقل عمل نمیکند. به عنوان مثال در تصویر بالا می توانید ببینید که مدل سه بعدی بروی بدن کاراکتر قرار گرفته است. پس نمیتواند به صورت مستقل در صحنه قرار گیرد. در این نوع، نیازمند استفاده از روشهای تکمیلی برای قرار گیری مدل خواهیم بود. در آینده در مورد نحوه قرار گیری مدل های سه بعدی در محل صحیح آنها به تفصیل صحبت خواهیم کرد.
مبحث قرارگیری محل صحیح مدل توسط روشهای Camera Tracking و Object Tracking انجام خواهد شد. که در این مطلب به آنها نخواهیم پرداخت زیرا در قسمت های قبل به آن اشاره کرده ایم. اینبار میخواهیم ببینیم که چه عاملی باعث می شود که زمانی که یک مدل سه بعدی را به یک تصویر واقعی اضافه میکنیم، نتیجه کار به صورت طبیعی باشد. 
برای ترکیب مدلهای چند نکته را باید مد نظر داشته باشیم. رعایت اصول اولیه در اینکار باعث می شود که ساخت جلوه های ویژه به صورت دقیق و با اشتباه کمتری صورت پذیرد.
مرحله اول از ترکیب : اول اینکه هیچ گاه مدل سه بعدی را به صورت کامل و به صورت فایل نهایی وارد تصویر نکنیم. شما می بایست این کار را مرحله به مرحله انجام دهید. ابتدا مدل را به صورت رنگی و ساده بدون رندرینگ و نورپردازی وارد صحنه سه بعدی کنید.

نیازی نیست که در ابتدای کار متریال ها و ... را به درستی اعمال کنید. در مرحله اول فقط جاگذاری صحیح مدل مورد توجه قرار میگرد. حتی نیازی به حذف پس زمینه و ... نخواهد بود. مدل سه بعدی را مستقیما وارد صحنه نمایید. فراموش نکنید که مهمترین بخش در این مرحله پیدا کردن محل دقیق و حرکت مدل سه بعدی در صحنه است. در نتیجه تلاش کنید بدون اینکه به جزییات مدل سه بعدی بپردازید، فقط محل قرارگیری و حرکت مدل را تعیین کنید. بعد از جاگذاری مدل سه بعدی در صحنه و اینکه مطمئن شدید زوایا و حرکت مدل سه بعدی شما درست تعیین شده است نوبت به رسیدگی به جزییات می رسید.

در اینجا در صورتی که تعاملی بین مدلهای سه بعدی و موضوعات درون صحنه باشد می بایست که به درستی اعمال شوند. با توجه به اینکه مدل سه بعدی شما از جزییات کمی بهره میبرد، سرعت تغییرات شما بسیار بالا خواهد بود و میتوانید به راحتی ویرایش مدل را انجام دهید.

مرحله دوم : مرحله دوم کار اضافه کردن جزییات به صحنه می باشد. در این مرحله هدف ما ایجاد جزییات دقیق برای مدل سه بعدی و ترکیب تصاویر است. شما در این مرحله Material های لازم را برای مدل خود آماده میکنید و به آن نسبت می دهید. این کار باید به دقت و وسواس خاصی انجام شود. امروزه و با پیشترفت موتورهای رندرینگ، شما میتوانید هر آنچه را تصور میکنید تولید نمایید. در نتیجه سعی کنید زمان و دقت مناسبی را برای تولید متریال ها به خرج دهید.
توجه کنید که استفاده از روشهای ساخت مدل و متریال باید مطابق نیاز روز صنعت جلوه های ویژه باشد. استفاده از ابزارهایی مانند متریال های SSS برای پوست شخصیت ها امروزه به صورت یک اصل در آمده و در صورتی که شما خالق یک شخصیت هستید می بایست در رندرینگ آن نهایت دقت را داشته باشید.

بعد از ساخت متریال نوبت به نورپردازی می رسد که یکی از اصول اولیه در Compositing می باشد. اعجاز متریال و نورپردازی را میتوانید در تصویر زیر از محصولات Ubisoft مشاهده نمایید.

در اینجاست که یکی از سخت ترین بخش های کار یعنی نورپردازی خودنمایی میکند. اینکه چگونه نورپردازی مدل سه بعدی مطابق با صحنه واقعی ما باشد سوالی همیشگی خواهد بود. شما باید توجه داشته باشید که منابع نوری شما عینا مطابق با منابع نوری محیطی باشد که در آن فیلم برداری صورت گرفته است. مهمترین عنصر در این بخش زاویه و محل قرار گیری خورشید و دیگر منابع نوری است. لطفا به تصویر زیر توجه فرمایید. اثر نورپردازی صحیح را میتوانید در این تصویر مشاهده نمایید.

دومین نکته بسیار مهم که در CG Compositing ایجاد اثر Reflection و Refraction صحیح است. زمانی که یک مدل سه بعدی درون یک صحنه واقعی قرار میگیرد می بایست انعکاس ها و شفافیت ها درآن به درستی رندر شود. خوب می دانیم که برای ایجاد جلوه Reflection نیازمند محیطی هستیم که سطح مدل ما بتواند آن را در بازتاب های نور مشاهد و رندر نماید. اما ما فقط یک مدل سه بعدی در اختیار داریم و یک صحنه که به صورت فیلم ( دوبعدی ) ضبط شده است. برای انعکاس محیط می بایست ، اطراف مدل سه بعدی در تمامی زوایا مطابق تصویر واقعی اشیایی قرار داشته باشید. به عنوان مثال یک آسمان مطابق تصویر در بالای سر مدل ، دیوارها، ساختمان ها ، ماشین ها و ... در اطراف مدل سه بعدی باشند تا در زمان رندر، افکت انعکاس بروی مدل به درستی و مطابق با تصویر واقعی تشکیل شود.

سوال اینجاست که چگونه میتوانیم از این صحنه برای انعکاس استفاده نماییم. چگونه میتوان نورپردازی صحنه های را درست انجام داد؟ چگونه میتوان Global Illumination را به صورت درستی پردازش کرد در حالی که محیطی را که در تصویر فیلم برداری شده است ، اطراف مدل سه بعدی نداریم. و ...
این موضوع در زمان ساخت فیلم Matrix نسخه اول بشدت ذهن تهیه کنندگان جلوه های ویژه را مشغول کرده بود و به همین دلیل سبب شد تا مفهوم HDRI وارد صنعت جلوه های ویژه و رندرینگ شود. قبلا در سایت به صورت مفصل HDRI را بررسی کرده بودم و میتوانید با یک جستجو به آن دسترسی داشته باشید. در ساخت جلوه های ویژه امروزی ، در زمان فیلم برداری از صحنه هایی که قرار است مدل های سه بعدی در آنها قرار گیرند، تصاویر HDR آن صحنه ها را نیز ذخیره میکنند. برای این منظور از دوربین هایی با لنزهای Fish Eye استفاده می کنند و با برداشت چند تصویر با exposure های متفاوت ، اقدام به تولید HDRI های مورد نیاز نمایند و یا از طریق گوی کروم و بودن نیاز به لنز Fish Eye این کار را انجام دهند.

در صورتی که ما تصویر HDR محیط را داشته باشیم چند عامل بسیار مهم برای ما فراهم خواهد شد. اول اینکه میتوانیم از منابع نوری درون صحنه استفاده کنیم، دوم انعکاس ها و بازتابهای نور ما بر اساس محیط واقعی شکل خواهد گرفت و چهار اینکه میتوانیم سایه ها را به صورت دقیقتری ایجاد نماییم. در نتیجه در صورت استفاده درست از تصویر HDR میتوان امیدوار بود که خروجی کار چیزی شبیه تصویر زیر باشد .

البته در پروژه های چند سال اخیر استفاده از تصاویر HDRI در هالیوود به تنهایی مورد استفاده قرار نمیگیرد. بلکه از DHDRI یا تصاویرDynamic HDR استفاده میکنند. بنابراین با تغییر موقعیت کاراکتر سه بعدی در طول صحنه، موقعیت نورها متناسب با آن در تصاویر HDR های متوالی تغییر کرده و نورپردازی در نزدیک ترین حالت به واقعیت صورت می پذیرد.
در نتیجه فراموش نکنید که HDRI ها یکی از اصول جدانشدنی برای تلفیق تصاویر و مدل های سه بعدی هستند. نکته دیگری که باید برای منابع نوری دیگری که در صحنه قرار میدهید رعایت کنید، اصول نورپردازی واقع گرایانه است. حتما بارها در سایت مازستا مطالعه کرده اید که در معرفی موتورهای رندر عرض کرده ام که این موتور Physically based است یا خیر. این بدان معناست که رفتار نور و رندرینگ آن در موتور مذکور مشابه رفتار نور در واقعیت بوده و به صورت کاملا فیزیکال رندر می شود. 
شما هم می بایست نکاتی را در مورد رندرینگ نور رعایت فرمایید. به عنوان مثال اصل بسیار مهم و قانون Inverse Square در نور می بایست به صورت دقیقی رعایت شود. این اصل که در فارسی به قانون میرایی نور معروف است، بیان میکند که شدت پرتوهای نور با فاصله گرفتن از منبع نور به صورت معکوس مجذور فاصله کاهش می یابد. به صورت ساده میتوان گفت که اگر 4 سانتی متر از یک منبع نور فاصله بگیریم، در آن نقطه شدت آن منبع نور 1/16 کم خواهد شد. این یک اصل فیزیکال است و در طبیعت در مورد منابع نوری رعایت می شود. شما نیز می بایست این قانون را که در تمامی نرم افزارها و موتورهای رندرینگ وجود دارد رعایت و اجرا نمایید.
سایه ها نیز یکی دیگر از اصولی هستند که شما بدقت باید آنها را در زمان Composite رعایت فرمایید. با توجه به اینکه شما باید و باید و باید تصاویر خود را به صورت Multi-Pass رندر نمایید، میتوانید میزان و نوع سایه ها را در صورت نیاز تغییر و با تصویر اصلی هماهنگ سازید.

به تصویر بالا دقت کنید. سایه شخصیت اصلی را با موجود فضایی مقایسه نمایید. با توجه به نوع نورپردازی محیط و حالت آسمان و نور خورشید، تقریبا میتوان گفت که شخصیت اصلی بدون سایه است. این موضوع در پای چپ بازیکن بیشتر مشخص بوده و هیچ ردی از سایه برای آن مشاهده نمیکنید. در صورتی که سایه موجود فضایی به راحتی درچپ و راست آن قابل تشخیص است. این نشان میدهد که در این تصویر منبع نور از سمت چپ تصویر و پشت سر شخصیت ها در حال تابیدن است که سایه آنها به سمت جلوی تصویر رفته است. در صورتی که بروی تصویر زوم نمایید، متوجه می شوید که سایه اندکی که برای شخصیت فیلم وجود دارد که بسیار نامحسوس است، با دقت در آن سایه متوجه می شویم نور دقیقا از پشت سر تابیده شده است زیرا سایه به صورت مستقیم به جلو آمده است، اما برای موجود فضایی کمی زاویه دار است. این موضوع با توجه به حجم فیلم و اینکه ما با وسواس و دقت به این تصویر نگاه میکنیم قابل تشخیص می باشد و گرنه در حالا کلی و حرکت سریع جانور به راحتی نمی توان آن را تشخیص داد.

آموزش جلوه‌های ویژه: قسمت هفتم rotoscopy

دوستانی که با ما همراه بوده‌اند و مقالات قبلی را مطالعه کرده‌اند می‌دانند که ما جایی پیش رفتیم که توانستیم یک تصویر را که توسط رایانه تولید شده بود با یک تصویر واقعی فیلم‌برداری شده ترکیب نماییم. این نکته همان کاری است که در تمامی فیلم‌هایی که توسط جلوه‌های ویژه رایانه ای تولید می‌شود، انجام می شود.  اما نکته‌ای در اینجا باقی می‌ماند که کمی گیج‌کننده خواهد بود.لطفا تصویر زیر نگاه کنید.

کاملاً مشخص است که در تصویر بالا از روش حذف رنگ سبز که در اصلاح تکنیک پرده سبز گفته می‌شود استفاده خواهد شد. بعد از حذف نیز تصاویر مورد نظر به جای پرده سبز یا در پشت و یا در جلوی تصویر مورد نظر اضافه خواهد شد. این موضوع را در چهارم و پنجم آموزش جلوه‌های ویژه با یکدیگر بررسی نمودیم و یک مساله کاملاً حل شده برای شما می باشد. اما لطفاً با دقت به تصویر زیر نگاه کنید.

در بخش بالایی تصویر، محلی را با فلش نشان داده ام. به نظر شما در این بخش از تصویر چگونه توانسته اند که موجودات را به پشت سر شخصیت اصلی اضافه نمایند؟ در اینجا اگر تصویر ما یک فریم بود به راحتی می توانستیم که با تکنیک های دوربر کردن تصاویر، همانند کاری که در فتوشاپ انجام می‌دهیم شخصیت فیلم را از تصویر زمینه جدا کنیم و موجودات را به پشت سر وی اضافه کنیم. اما در یک فیلم که هزاران فریم در اختیار ما قرار خواهد گرفت، اینچنین صحنه‌هایی را چگونه تولید خواهیم کرد؟ 
بحث این مطلب ما در مورد تکنیک جداسازی بدون پرده سبز یا آبی در تصاویر متحرک می باشد. همانطور که در تصویر بالا مشاهده میکنید، برخی موارد نمیتوانیم از پرده سبز یا آبی استفاده کنیم. دلیل اینکار هم به شرایط متنوعی بستگی دارد که برای هر پروژه کاری ممکن است رخ دهد. در یک پروژه هزینه و یا شرایط استفاده از پرده آبی و سبز وجود ندارد. به عنوان مثال تصویری باز با پس زمینه وسیع است که حرکت دوربین بسیار زیادی دارد. یا اینکه ممکن است نخواهیم پس زمینه را حذف کنیم ( مانند آنچه در تصویر بالا مشاهده میکنید) و یا اینکه حرکت دوربین یا کاراکترها بقدری زیاد و پیچیده است که به ناچار در تصویر برداری عوامل و یا محیط فیلم‌برداری نیز در کادر دوربین قرار خواهند گرفت و دهها مورد دیگر.
نتیجه میگیریم در اینجا باید به نحوی کاراکتر را از پس زمینه جدا کنیم، بدون اینکه تصویر پس زمینه خراب شود و یا از بین برود. زیرا در این تکنیک همانطور که در تصویر زیر نیز مشاهده می‌شود ما به تصویر پس زمینه به صورت کامل نیاز داریم و مانند تکنیک پرده سبز و آبی، نمیخواهیم که تصویر پس زمینه را حذف کنیم.

پس همانطور که مشخص است کار بیشتری نسبت به تکنیک حذف پس زمینه خواهیم داشت. اینبار باید پیش‌زمینه و پس زمینه از یکدیگر تفکیک شوند بدون اینکه هیچ بخشی از آن‌ها حذف شود و یا ناقص گردد. به تصویر بالا دقت کنید. برای اینکه زمین به رنگ سبر درآید یا در حقیقت اصلاح رنگ شود ( در مورد Color Correction یک مطلب جداگانه ارائه خواهد شد)، می بایست از قایق جدا شود. در عین حال نباید نه زمین و نه قایق و نه قسمت‌هایی از بدن کاراکتر که از قایق بیرون بوده و با زمین تلاقی دارد حذف شود. در حقیقت باید بروی قسمت‌هایی که نمی‌خواهیم سبز شود ( و یا میخواهیم سبز شود) ماسکی قرار دهیم تا اصلاح رنگ به دیگر نقاط تصویر اعمال نشود و فقط در محدوده مورد نظر فعالیت کند.
خوب پس ما میتوانیم با ماسکه کردن بخش‌هایی از تصویر آن، تغییرات مورد نظر را به ناحیه ای خاص نسبت دهیم. این تغییرات میتواند شامل اصلاح رنگ، مات کردن و شارپ کردن، قرار دادن یک جسم در پشت ناحیه مورد نظر و دهها کار دیگر باشد. همانطور که مشخص است Masking یا روش ماسکه کردن بخش‌هایی از تصویر در حالت تک فریم کار دشواری نیست. با استفاده از ابزارهای برداری می‌توانیم این کار را به راحتی انجام دهیم. به عنوان مثال با منحنی ها و خطوط میتوانیم بخش‌هایی از صحنه را ماسکه کنیم.

به تصویر بالا دقت کنید. با استفاده از ابزارهای مناسب مانند spline های متوانیم به راحتی محدوده مورد نظر را انتخاب کنیم و تغییرات لازم را بروی آن نواحی انجام دهیم. خوب این در حالتی است که کار ما به صورت تک فریم باشد. اما اگر کار ما به صورت متحرک و ویدیو باشد چطور؟!
خوب مشخص است شما می بایست روشی را اتخاذ کنید که این منحنی های رسم شده در طول زمان جابجا شوند. این بدان معناست که با جرکت فریم ها، منحنی های ایجاد شده نیز همزمان با جابجا شدن و حرکت ناحیه مورد نظر، به منظور محاط کردن آن بخش، حرکت لازم را انجام دهد. ممکن است در این بخش تمام نقاط منحنی نیاز به جابجایی داشته باشد و یا اینکه فقط با جابجا کردن چند نقطه بتوانیم ناحیه مورد نظر را در طول فریم های مختلف در اختیار داشته باشیم.
به این عملیات Rotoscopy گفته می شود. این کلمه در دنیای گرافیک رایانه ای و تصاویر دیجیتال معانی متفاوتی دارد . در مبحث مورد نظر ما، Rotoscopy به معنای ترسیم و محترک سازی اشکال منحنی شکل در طول فریم های یک فیلم یا ویدیو ، و سپس تبدیل تصویر به یک تصویر سیاه و سفید می باشد. در صورتی که مطالب قبلی آموزش جلوه‌های ویژه را خوانده باشید میدانید که به این تصویر سیاه و سفید Matte گفته می شود. در نتیجه اگر بتوانیم بخش‌هایی از تصویر را توسط ابزارهای مناسب مانند خط ها و منحنی ها انتخاب کنیم و این ناحیه انتخاب شده را با حرکت فریم های فیلم ، به منظور پوشش دادن ناحیه مورد نظر جابجا کنیم به این کار Rotoscopy گفته می شود. 
توجه داشته باشید که برخی از دوستان به اشتباه به تکنیک حذف پس زمینه توسط روش Masking رتوسکوپی میگویند. اما رتوسکوپی چیزی را حذف نمیکند، بلکه این روش فقط برای مشخص کردن و تولید تصویر Matte از تصویر اصلی است. حال این اختیار با شماست که بعد از عمل rotoscopy بخشی را حذف کنید یا فقط جهت ایزوله کردن یا ماسکه کردن بخش‌های دیگر از این روش استفاده نمایید. 
در بسیاری از نرم‌افزارها و یا آموزش‌های اینترنتی و کتاب‌ها از Roto به جای Rotoscopy استفاده میکنند که همان معنی را میدهد.

به تصویر بالا دقت کنید، همانطور که ملاحظه بخش‌های مختلفی از تصویر را با تکنیک رتوسکوپی از یکدیگر جدا کرده اند. این نشان میدهد که کاربر برای هر بخشی که انتخاب کرده یک منظور خاصی دارد. در بالا ذکر کردیم که این تکنیک فقط برای حذف کردن بخش‌های انتخاب شده استفاده نمی‌شود. یکی از مهمترین دلایلی که از این تکنیک استفاده می‌شود، Isolate کردن بخش‌های مختلف یک تصویر است. حال میتوانیم در عکس قایقی که در بالا به آن اشاره شد، به راحتی زمین را از قایق و کاراکتر اصلی فیلم جدا نموده و برای اصلاح رنگ ایزوله نماییم.

تکنیک رتوسکوپی در نرم افزارهای مختلف به صورت یکسانی انجام می‌شود و هر نرم‌افزار در این زمینه قابلیت‌هایی را عرضه میکند. اما در کل شما با دانستن اطلاعات کلی و کمی تمرین بروی نرم‌افزار خود میتوانید به راحتی به این تکنیک مسلط شوید. 
اما هنوز یک مساله بدون جواب مانده است و آن این نکته که ما تمام این مطالبی را که ذکر کردیم برای یک فریم به راحتی انجام پذیر است، اما آیا ما باید برای صدها و هزارن فریم به صورت جداگانه نقاط منحنی ها را جابجا کنیم؟! در این صورت برای هر شات از فیلمی که میخواهیم تغییراتی را بروی آن اعمال کنیم می بایست چندین ماه وقت صرف کنیم.
قاعدتاً جواب منفی خواهد بود. دلیل آن هم به قابلیت‌های ایجاد شده برای این روش بر میگردد. قبل از ادامه بحث می بایست نکاتی را در مورد این تکنیک بدانیم تا بتوانیم درک کنیم که چگونه میتوانیم با دقت بالا و سرعت مناسب از این تکنیک استفاده نماییم.
قبل از هر چیز اجازه دهید معنی منحنی های Spline را با هم مرور کنیم. به تصویر زیر توجه کنید.

منحنی های Spline از سه جز اصلی تشکیل شده اند. نقاط یا گره‌ها که در نرم افزارهای مختلف به نامهای Vertex , Point , Control Point و … شناخته می شوند، دسته ها و کنترل کننده های قوس منحنی که به آن‌ها Handle می‌گوییم و خود منحنی که به نام Spline شناخته می شود. علت استفاده از این منحنی ها در تکنیک رتوسکوپی، قابلیت‌های بسیار بالای در پوشش دادن نواحی مختلف و امکان ساخت اشکال ساده و پیچیده می باشد. همانطور که در شکل بالا می‌توانید مشاهده کنید هیچ محدودیتی برای رسم این منحنی ها وجود ندارد و انواع خطوط و قوس ها را میتوانید اجرا نمایید.
اولین نکته که بسیار نیز حائز اهمیت می‌باشد این است که شما باید و باید بتوانید با کمترین تعداد نقطه یک ناحیه را انتخاب نمایید. به عنوان مثال در تصویر زیر قصد داریم که عینک آقای پرستویی را انتخاب کنیم و بجای آن در مراحل بعدی یک عینک جدید یا یک مدل سه بعدی جایگزین کنیم یا حتی قصد داریم که اصلاح رنگی را بروی فقط عینک ایشان انجام دهیم.

در تصویر بالا سمت چپ، از 35 نقطه برای ساخت شکل عینک توسط spline استفاده کرده‌ایم. خوب اینکار در زمان رسم منحنی بسیار ساده است، در هر جا که نیاز باشد یک گره جدید ایجاد میکنیم.در تصویر سمت راست نیز همان عینک با همان دقت با 19 نقطه مشخص شده است. کیفیت و دقت جداسازی عینک از تصویر در هر دو یکسان است زیرا در مدل دومی در عوض کم کردن تعداد نقاط کار بیشتری بروی کنترل خم منحنی صورت گرفته است. این کار با استفاده از Handle های منحنی انجام پذیر خواهد بود. اما چه تفاوتی برای ما می‌کند ؟ در زمانی که قصد انجام رتوسکوپی را داریم در صورتی که تعداد نقاط زیاد باشید، با جابجا شدن تصویر در فریم های مختلف شما مجبور خواهید شد که به عنوان مثال 35 نقطه را کنترل کنید و اما در تصویر دوم شما همان کار را با 19 نقطه در انجام میدهید. پش حتماً دقت کنید که از تمام خواص spline ها برای کنترل منحنی استفاده نموده و از حداقل نقطه برای اینکار استفاده ببرید.
نکته دوم اینکه به هیچ عنوان به صورت یک‌جا یک عنصر را انتخاب نکنید. آن را به آلمان های کوچکتر تقسیم کرده و برای هر آلمان منحنی جداگانه ای رسم کنید. برای درک بهتر به تصویر زیر دقت نمایید.

در تصویر سمت چپ، کاراکتر آقای نصیریان به صورت یک‌جا و توسط یک spline انتخاب شده است. این کار باعث می‌شود که در صورت جابجایی بیش از حد یکی از بخش‌های بدن مانند دست یا سر و … کار دشواری برای جابجایی نقاط داشته باشیم. در بسیاری از موارد ممکن است فقط بازیگر دست خود را حرکت دهد و یا اینکه فقط سر خود را به اطراف بچرخاند. در نتیجه سعی خواهیم کردن بجای انتخاب یکپارچه، از چندین عنصر برای اینکار استفاده نماییم. به عنوان مثال در تصویر سمت راست، کلاه ایشان به صورت جداگانه انتخاب شده است و یک spline مجزا می باشد. برای همین در نرم‌افزار مورد استفاده من به رنگ آبی در آمده است. صورت ایشان را نیز جداگانه انتخاب کرده ام. همین کار را برای تفنگ، دست و … انجام خواهم داد. این موضوع به مهارت و تجربه شما بستگی دارد که کدام عناصر را به صورت جداگانه انتخاب نمایید. توجه داشته باشید که با تمرین و ممارست به این نتیجه خواهید رسید و سعی نکنید که از مثال‌هایی که می‌بینید تقلید کنید. هر کاربر، روشی را برای کار خود پیدا کرده که امکان دارد شما نتوانید از آن روش به نتیجه مطلوب دست پیدا کنید. پس باید سعی کنیم که یک موضوع را به زیر موضوعات مجزا تقسیم‌بندی کنیم و برای هر زیر عضو یک منحنی جداگانه رسم کنیم. مثلاً یک انسان را میتوانیم به بخش‌هایی مانند سر، دست ها، پاها، بدن، کفش‌ها و … تقسیم‌بندی کنیم. در نماهای نزدیک می بایست تقسیم‌بندی بیشتری صورت گیرد مثلاً بجای اینکه سر را به عنوان یک زیر مجموعه در نظر بگیریم، خود باید به بخش‌های کوچکتری مانند چشم ها، گوش‌ها و … تقسیم شود. این موضوع به تصویر و نمای شما بستگی دارد.

به تصویر بالا دقت کنید. کاربر بخش‌های مختلفی را برای بدن این شخصیت در نظر گرفته است و آن‌ها را توسط منحنی های جداگانه ای انتخاب کرده است. در صورتی که تعداد این منحنی ها بیش از حد هم باشد کار دردسر ساز خواهد شد. توجه کنید در این تصویر با جابجا شدن فریم، حدود 10 -15 منحنی جداگانه باید بروی تصویر اصلاح شود تا به صورت کامل بدن را پوشش دهد. باز با جابجا شدن تصویر همین موضوع تکرار می‌شود تا کار تمام شود. شاید تصور کنید چرا از این همه منحنی استفاده شده است؟ به عنوان مثال گوش‌های کاراکتر به صورت جداگانه انتخاب شده است، آیا میخواهد کار خاصی را بروی گوش‌ها انجام دهد؟ اگر این کار را میخواهد بکند پس چرا گوش‌ها دقیق انتخاب نشده‌اند و … ؟؟؟؟ 
برای جواب به این پرسش ابتدا باید موضوعی را خاطر نشان کنم. هدف ما از افزایش تعداد منحنی ها چه بود؟ سرعت و دقت و راحتی بیشتر در عملیات رتوسکوپی. پس در این تصویر چرا گوش‌ها اینقدر بدون دقت انتخاب شده اند؟ علت اینکار این است که کاربر در انتها مجموع نواحی انتخاب شده توسط منحنی ها را نیاز دارد نه تک تک آنها. یعنی تمام منحنی هایی که برای گوش ها، کلا، گردن، سردوشی و … انتخاب شده است در نهایت یک محدوده را مشخص میکنند و آن بدن بازیگر می باشد. برای روشن شدن موضوع به تصویر زیر دقت کنید.

در این تصویر که از فیلم زیبای مادر انتخاب کرده‌ام قصد داریم که اصلاحی را بروی بدن آقای کشاورز انجام دهیم. خوب در این تصویر با توجه به نوع دراز کشیدن ایشان، حرکات بادبزن، دست و پای راست ایشان از دیگر قسمت‌های بدنشان بیشتر خواهد بود. در نتیجه تصمیم میگیریم که این قسمت‌ها را به صورت جداگانه انتخاب کنیم. اما بدن ایشان احتمال حرکت کمتری دارد پس یک منحنی برای آن کفایت میکند. در تصویر وسط مشاهده میکنید که ناحیه انتخاب شده توسط هر منحنی به یک رنگ مشخص شده است تا واضح تر انتخاب ها مشخص باشد. ( البته دقت کمی برای این موضوع به خرج داده‌ام تا تصویر سریعتر آماده شود ). خوب ما چندین ناحیه داریم. تصویر Matte ما از مجموع نواحی ایجاد شده بوده و به صورت تصویر پایینی مشخص خواهد شد. حال می‌بینیم که در صورتی که حرکت بادبزن در فریم های بعدی سریعتر از دیگر قسمت‌ها انجام می شود، به راحتی و با توجه به اینکه منحنی مربوط به بادبزن به صورت مستقل می باشد، انتخاب و اصلاح ناحیه بادبزن خیلی سریعتر و راحتتر صورت خواهد گرفت. و نتیجه کار هم از مجموع این نواحی بدست خواهد آمد. حالا شاید متوجه بشوید در تصویر قبل، به چه دلیل ناحیه فک شخصیت پلیس، به صورت جداگانه انتخاب شده است. زیرا حرکت آن زیادتر بوده و میتواند با استفاده از یک منحنی مجزا آن را راحتتر انتخاب نماید. در نهایت هم این اجتماع این منحنی ها ناحیه اصلی را در اختیار ما قرار خواهد داد. در تصویر زیر میتوانید یک نمونه دقیق از کار را ملاحظه فرمایید.

نکته بعدی در اینجا در مورد موضوعاتی است که در صحنه حرکت داشته و دارای ماتی حرکتی هستند. این موضوع در تصاویر واقعی بسیار رخ خواهد داد و پدیده Motion Blur تقریباً در بیشتر موارد اتفاق می‌افتد که یکی از سخت ترین بخش‌های این کار نیز به حساب می آید.در یکی از مواردی که برای کار در اختیار من بود، شخصیت اصلی حرکت سریعی را انجام میداد که متأسفانه ماتی حرکتی بسیار زیادی را در اطراف دست و پاهایش به وجود آورده بود. در این شرایط شما نمیتوانید مجدداً تصویر برداری کنید و این وظیفه شماست که با استفاده از دانش و قابلیت‌های خود بتوانید به صورت کاملاً دقیق عمل جداسازی را انجام دهید. نرم افزارهایی که عملیات رتوسکوپی را آنجام می‌دهند همگی دارای یک گزینه ویژه برای اینکار هستند. به این گزینه منحنی های درونی و بیرونی می گویند. مانند آنچه برای تعریف سایه و نیم سایه می شناسیم، این منحنی ها هم از دو محدوده درونی و بیرونی تشکیل می شوند. منحنی درونی دارای لبه های شارپ و تو پر می‌باشد، اما فاصله لبه درونی تا لبه بیرونی به صورت مات و یا شیب دار مشخص خواهد شد. به تصویر زیر دقت کنید تا این موضوع را بهتر درک کنید.

به قسمت‌هایی که در تصویر با فلش اشاره شده است نگاه کنید. این بخش‌های دارای ماتی حرکتی می‌باشند که باعث می‌شود نتوانیم از حالت توپر و خشک رتوسکوپی عادی برای جداسازی آن‌ها استفاده نماییم. در نتیجه می بایست حالتی را به وجود بیاوریم که بخش مات شده به همان صورت جدا شود.
بدین منظور از منحنی های Inner & Outer استفاده میکنیم. تفاوت این دو منحنی را میتوانید در تصویر زیر مشاهده فرمایید.

همانطور که در تصویر بالا مشاهده میکنید، منحنی داخلی، دارای ناحیه توپر و شارپ و حد فاصل منحنی داخلی و خارجی، به صورت شیب دار و یا مات ایجاد خواهد شد که از ترکیب این دو ناحیه مات پایینی بدست می آید.
این گزینه در تمامی نرم افزارهای رتوسکوپی موجود می‌باشد و به عنوان یکی از اصول اولیه اینکار شناخته می شود. 
اما یک نکته را نباید با خطوط داخلی و خارجی اشتباه بگیرید. در نرم افزارهای رتوسکوپی، اصولاً عمل رتوسکوپی و ترکینگ همزمان انجام می شود. این بدان معناست که در صورت تمایل کاربران، نرم‌افزار ،نقاطی را که برای ناحیه مورد نظر انتخاب کرده‌اید با تصویر انطباق میدهد و با حرکت تصویر نقاط بروی مرز مشخص شده جابجا می شوند. در نتیجه نیازی نیست که برای هر فریم به صورت دستی نقاط را با تصویر منطبق کنید. اما همیشه و همیشه و همیشه نیاز است تا به صورت دستی حرکت را کنترل و اصلاح نمایید تا به مطلوب ترین تصویر دست پیدا کنید. در همین خصوص برخی از نرم‌افزارها برای عملیات tracking و انطباق تصویر با ناحیه Roto، قابلیتی را به کاربر میدهند که محدوده‌ای را برای ترکینگ و ردگیری نقاط ناحیه مورد نظرشان انتخاب کنند. این محدوده همیشه کمی بزرگ‌تر از ناحیه مورد نظر انتخاب می‌شود. در حقیقت این محدوده به عنوان یک ماسک بروی بخش‌های دیگر تصویر عمل کرده تا در عملیات ردگیری پردازش نشوند. شما نباید این ناحیه را با ناحیه Inter & outer اشتباه بگیرید.
نکته دیگری که می بایست رعایت فرمایید، طبقه بندی و گروه بندی منحنی ها و نواحی می باشد. سعی کنید ناحیه هایی را که انتخاب میکنید به رنگ‌ها و لایه‌های متنوعی تقسیم‌بندی کنید و همیشه برای خود یک اصول ثابت را در نظر بگیرید.

به تصویر بالا دقت کنید. شما میتوانید برای خودتان رنگ هایی را در نظر بگیرید که انتخاب و انجام عملیات را برای شما راحتتر کند. به عنوان مثال میتوانید بخش‌هایی از صحنه که در پس زمینه قرار دارند و نمیخواهید کاری بروی آن انجام دهید ، اما نیاز به رتوسکوپی دارند را به رنگ آبی در آورید. کاراکترها و نواحی حساس که باید دقت بیشتری بروی آن‌ها داشته باشید را به رنگ قرمز و ناحیه هایی را که با کاراکتر شما تعامل دارند به رنگ سبز. این یک مثال در این زمینه بود. به عنوان مثال دیگر، شخصاً در زمانی که یک کاراکتر را رتوسکوپی میکنیم، دست‌ها را به رنگ قرمز ، بدن را به رنگ سبز و سر را به رنگ آبی و … در نظر میگیرم. در این صورت زمانی که حرکات پیچیده می‌شود، انتخاب و اصلاح نقاط هر ناحیه با دقت و سرعت بیشتری انجام خواهد گرفت.

به تصویر بالا دقت کنید. در برخی پروژه ها حجم عملیات رتوسکوپی بسیار سنگین خواهد بود به صورتی که در شرکت های بزرگ فیلم سازی تعداد افرادی که عملیات tracking and rotoscopy را انجام می‌دهند بسته به پروژه تا چندین نفر نیز خواهد رسید و هر کاربر وظیفه رتوسکوپی یک یا چند شات را به عهده میگیرد. با توجه به تصویر بالا متوجه می‌شوید که اگر در این پروژه ها لایه بندی و یا نام گذاری درستی برای منحنی ها نداشته باشید نمیتوانید مدیریت درستی بر صحنه داشته باشید.
در برخی از نرم‌افزارها امکانات بسیار زیادی برای مدیریت صحنه‌های پیچیده در تکنیک رتوسکوپی وجود دارد. به عنوان مثال میتوانید از Grouping و یا Parenting استفاده نمایید. گروه بندی به شما این امکان را میدهد که چندین منحنی را در یک گروه قرار دهید تا راحتتر انتخاب و مدیریت شوند. به عنوان مثال منحنی هایی که برای انتخاب دست راست و دست چپ تولید کرده‌اید را در یک گروه به نام «دست ها» قرار میدهید.

وراثت یا پدر-فرزندی نیز همان قابلیتی است که در نرم افزارهای متحرک سازی در اختیار دارید. به عنوان مثال منحنی تولید شده برای دست را به عنوان فرزندی برای منحنی تولید شده بدن قرار می دهید. در نتیجه منحنی بدن به عنوان والد منحنی دست شناخته می شود. اگر منحنی بدن حرکت کند، منحنی دست نیز به طبع آن حرکت خواهد کرد اما حرکت منحنی دست دخالتی در حرکت منحنی بدن ندارد. منظور ما از حرکت جابجا شدن منحنی است نه نقاط آن. در برخی پروژه های نیز عملیات رتوسکوپی به یک کابوس تبدیل خواهد شد. اما راه دیگری برای این کار وجود ندارد..

نکته دیگر و یا بهتر بگویم مشکل دیگر در رتوسکوپی تصاویر نیمه شفاف می باشد. مثلاً شیشه‌ها، ظروف مایعات و هر چیز شبیه به آن. خوب چه باید بکنیم؟ در اینجا متوجه می‌شویم که می بایست درصدی برای ماتی و شفافی ناحیه انتخاب شده در نظر بگیریم. اگر برای دست انسان این میزان بروی 100 می باشد، برای شیشه بسته به نوع آن میتوانید مثلاً 20 یا 40 باشد. به عنوان مثال در رتوسکوپی ماشین در تصویر زیر، شیشه‌ها با ماتی متفاوتی از بدنه ماشین می بایست مشخص شوند.

البته همیشه کار به این سادگی نیست و برای موضوعاتی که تداخلی در بین موضوعات نیمه شفاف و شفاف و مات پدید می‌آید بسیار دشوار تر خواهد بود. در این موارد تکنیک های دیگری را باید بکار ببرید.حتی برخی موارد با پروژه های مواجه خواهید شد که در آن‌ها یک شیشه کثیف در صحنه وجود دارد در نتیجه نمی‌توانید یک سطح ساده را برای ماسکه نمودن آن انتخاب نمایید. به عنوان مثال دیگر شنل های شفاف، لباس‌های توری، پرده ها و … همگی از این نوع خواهند بود. متأسفانه نمی‌توان در این مطلب به تمامی این موارد پرداخت و سعی خواهیم کرد که مطالب تخصصی تر را در دوره های آموزشی بیان کنیم.

نکته دیگری که می بایست در نظر بگیریم این است که سعی کنید ابتدا تصویرتان را stabilize نمایید. کار کردن با تصاویری که تثبیت نشده‌اند و لرزش زیادی دارند بشدت سخت و پیچیده خواهد بود. همچنین سعی کنید از قابلیت‌های Point Tracking در نرم افزارتان استفاده کنید. تمامی نرم افزارهای rotoscopy دارای قابلیت‌های Tracking هستند.  

یکی دیگر از کاربردهای رتوسکوپی همانطور که عرض کردم اصلاح تصاویر است. در همین راستا یکی از کاربردهای آن را میتوان اصلاح تصاویر بعد از فیلم برداری دانست مانند حذف بخش های اضافه ، خذف طناب ها و ... که در آینده در مورد آنها صحبت خواهیم کرد. یکی از کاربردهای بسیار جالب این موضوع را کاربران صدا و سیمای ایران پیدا کرده اند و اصلاح تصاویر بجای سانسور آنهاست. در این کار با روشهای متنوع رتوسکوپی تصاویر ناهنجار فیلم ها اصلاح شده و قابل پخش می گردد. در این راستا آموزشی جداگانه برای رتوسکوپی تصاویر بدین منظور ارائه خواهم داد.

نرم افزارهای تولید جلوه های ویژه :

معرفی Mocha 3.1 و خصوصیات آن

شرکت Imagineer Systems   سالهاست که در زمینه نرم افزارهای تخصصی Post-Production فعالیت میکند. همکارانی که سالها پیش فعالیت حرفه ای خود در زمینه جلوه های ویژه را شروع کردند به یاد دارند که این شرکت نرم افزارهایی به نام Mokey و Mont و Motor داشت. Mokey نرم افزاری تخصصی در زمینه حذف موضوعات از درون فیلم بود. این نرم افزار سیم ها و کابل های متصل به بازیگران در فیلم های اکشن را براحتی حذف میکرد، علامت ها و تابلوها و موها و ... را با تکنیک های خود از فیلم ها حذف و میتوانست جایگزین آن یک عکس یا فیلم دیگر قرار دهد. Monet نیز نرم افزار Tracking & Compositing این شرکت بود. البته آن روزها Monet فقط ترکینگ های 2D و 2.5D را پشتیبانی میکرد. Motor نیز نرم افزار تخصصی Planar Tracking بود که ویژه کارهای Rotoscoping (این فعالیت در ایران به نام "یقه گیری" معروف شده است. با این تکنیک برای شخصیت های زن در فیلم ها و سریالها که لباس مناسبی ندارند یقه، آستین و ... اضافه می شود) طراحی شده بود.  بعد از گذشت مدتی شرکت Imagineer Systems اعلام کرد که نرم افزارهای Mokey, Monet , Motor دیگر تولید و پشتیبانی نخواهد شد. البته در آن روزگار این شرکت نرم افزارهای دیگری مانند Moxel و Mofex نیز داشت که بعد از گذشت یک ماه آنها را نیز از رده تولید و بروز رسانی خارج ساخت و نرم افزار جدید خود یعنی Mocha را معرفی کرد(بخوانید موکا ). این محصول در سه نسخه Mocha ، Mocha Pro و Mocha for After effects با نام اختصاری Mocha AE در اختیار کاربران قرار گرفت که در ادامه خصوصیاتی از این نرم افزار را معرفی خواهم کرد.

Mocha AE CS6 نسخه ای از این نرم افزار است که به همراه نرم افزارAfter effects cs6 ارائه می شود و 2.5D Planar Tracking و چندین ابزار Roto ( برای کار Rotoscoping ) مانند X-spine و Bezier Tools برای رسم بردارها در اطراف موضوعات انتخابی می باشد. برای استفاده در AE cs6 در اختیار شما قرار می دهد.  این نسخه پایین ترین نسخه از نظر امکانات در اختیار کاربران قرار می دهد. این نسخه از نرم افزار فقط و فقط قابل استفاده در نرم افزار After Effects می باشد و به صورت رایگان همراه با این نرم افزار عرضه می گردد.

Mocha AE v3 یک نرم افزار مستقل می باشد اما فقط میتواند به چند نرم افزار خاص خروجی بدهد که شامل Adobe After Effects CS3-CS6 , Apple Motion 4-5 , Apple Final Cut pro 6-7 و نرم افزار Boris FXبه صورت محدود می باشد. Mocha AE v3 علاوه بر قابلیت های ذکر شده در Mocha AE CS6 ،امکان 3D Camera Tracking نیز به آن اضافه شده است. شما میتوانید با Mocha AE v3 عملیاتی نظیر 2D & 3D Camera Tracking , Rotoscopy را انجام داده و نتیجه نهایی را به یکی از نرم افزارهای ذکر شده انتقال دهید. در این نسخه ابزارهایی نظیر ابزارهای حرکتی (transform tool) ، ابزارهای انتخابی پیشرفته و مانند انتخاب های چندتایی، لایه ای و گروه بندی موضوعات در اختیار شما قرار دارد. Mocha Pro 3 کامل ترین نسخه از این سری نرم افزار می باشد. Mocha Pro علاوه بر اینکه یک نرم افزار مستقل می باشد دارای ماژول ها و خصوصیات بسیار ارزشمندی مانند اصلاح لنز یا Lens Distortion ، تثبیت تصاویر Stabilizing ، ابزار حرفه ای برای حذف موضوعات در فیلم ها مانند طناب ها، اجسام و ... به نام Remove & clean Plate، چندین ویژگی به منظور ترکیب تصاویر و جایگذاری تصاویر جدید در قسمت های حذف شده و یا قسمت های انتخاب شده به نام Insert compositing و امکان درج و استفاده از مدلهای سه بعدی با ساختار Mesh با قابلیت ارسال نتیجه خروجی به نرم افزارهای VFX از جمله Flame , smoke , after effects , motion , final cut pro, boris fx , shake , quantel , Fusion , Nuke می باشد.

همانطور که ذکر شد Mocha Pro امکان استفاده از مدلهای سه بعدی برای ترکینگ و Object Matching را در اختیار دارد. بدین منظور فایلهای سه بعدی با ساختار Mesh و فرمت FBX را میتوانید هم در برنامه استفاده کنید و هم به دیگر نرم افزارهای مرتبط ارسال کنید.Mocha Pro با پشتوانه کارشناسان فنی خود که به گونه ای مبتکر ایده Planar Tracking می باشند، امروزه به یکی از قویترین Planar Tracking های همرده خود تبدیل شده است. البته بیشترین تبلیغات و معرفی های این محصول نیز با همین خصوصیت عرضه شده و حقیقتا یکی از بهترین ها در نوع خود می باشد. وجود پارامترها و توانایی های منحصر به فرد در زمینه Planar Tracking در Mocha Pro ، این نرم افزار را به عنوان یکی از انتخاب های اول کاربران VFX مخصوصا کاربران After Effects در آورده است. شما میتوانید تمامی فعالیت های ردگیری مسیر حرکت دوربین (Camera Tracking )، اصلاح تصاویر و حذف موضوعات ( Roto & Object removal ) و همچنین تثبیت تصاویر و حذف حرکات لرزشی دوربین را با قابلیت های Mocha Pro به سادگی انجام دهید.

ساختار کنترل لایه ای در Mocha Pro هم باعث افزایش کارایی در این نرم افزار شده و هم سرعت کار و قدرت آن را برای کاربران افزایش داده است. سرعت مناسب در Tracking و قدرت بالای تشخیص نقاط قابل ردگیری در تصاویر ، از دیگر خصوصیات Mocha Pro می باشد. یکی از نقاط قوت این نرم افزار خصوصیات انتخابی آن می باشد. استفاده از ابزارهای Bezier & Spline در این نرم افزار و انتخاب موضوعات در تصاویر از بخش های بسیار انعطاف پذیر در Mocha Pro می باشد.Imagineer Systems انقدر شرکت قدرتمندی است که دیگر جای هیچ تردیدی در انتخاب محصولات آن باقی نخواهد گذاشت.

Mocha 3.1 شاهد توسعه بسیار قدرتمندی در زمینه ماژولها و توابع Lens Distortion می باشد. در این حالت کاربران حتی میتوانند اطلاعات تصحیح لنز را به دیگر نرم افزارها ارسال و یا از آنها دریافت نمایند. همچنین به صورت مستقیم به پلاگین های After effects این اطلاعات را ارسال میکند. یکی از توانایی های Mocha 3.1 که نقطه قوت این نرم افزار به حساب می آید، استفاده از Roto Shape هایی است که قابلیت Tracking داشته و میتوانند در انتخاب ها کمک بسیار زیادی به کاربران بکنند. از این پس میتوانید این Roto Shape های رنگی را به Nuke و After Effects ارسال نمایید.

معرفی 3DEqualizer4 Release 2 و خصوصیات آن

3DEqualizer   یک نرم افزار کامل برای آندسته از کاربرانی است که میخواهند صحنه های واقعی را با صحنه های کامپیوتری ترکیب نمایند. لیست فیلم هایی که با این نرم افزار کار شده است آنقدر کامل است که جای هیچ شکی در قدرت و اصالت آن باقی نخواهد گذاشت. فیلم هایی که در این چند سال اخیر با این نرم افزار کار شده است شامل Total Recall, Men In Black III, Dredd, John Carter of Mars, Pirates of the Caribbean: On Stranger Tides X-Men: First Class, Paranorman,  Prometheus, The Amazing Spiderman, Mirror Mirror, The Avengers,  Rise of the Planet of the Apes, Sherlock Holmes: A Game of Shadows,  Harry Potter and the Deathly Hallows, می باشد.

علت قدرت و قیمت بالای 3DEqualizer  ، به دلیل توانایی های عجیب آن در ترکینگ می باشد. آنقدر پارامتر و توابع مختلف در اختیارتان قرار میدهد که در نهایت بتوانید موقعیت دقیق دوربین را از صحنه بدست آورید. توانایی این نرم افزار در UnDistort  نمودن تصاویر آن هم به صورت RealTime  زبان زد خاص و عام است. امکانات بی نظیر در زمینه Tracking  تصاویر در این نرم افزار کاربران را قادر می سازد از هرگونه تصویری بتوانند بهترین نقاط را برای محاسبه زوایای دوربین بدست آورند.

امکان جداسازی موضوعات از تصاویر زمینه یکی از توانایی های فوق العاده 3DEqualizer   است. با استفاده از این گزینه میتوانید موضوعات را بروی تصاویر انتخاب کرده و بعد از Tracking & Solving ، تصویر پس زمینه را از موضوعات انتخاب شده جدا نمایید. کسانی که در بخش جلوه های ویژه کار میکنند معنی این پاراگراف را به خوبی درک خواهند کرد. برای این منظور کافی است که موضوع مورد نظر توسط روشهای متنوعی که در 3DEqualizer    وجود دارد  مانند Point,Line, Face  و ... انتخاب شود و سپس منتظر محاسبه نرم افزار برای جداسازی بمانیم.

 3DEqualizer   از آندسته از نرم افزارهایی است که شخصا از کارکردن با آن لذت میبرم زیرا تمام توابع و گزینه های آن را میتوان کنترل کرد. برخی از کاربران از نرم افزارهایی استقبال میکنند که بیشتر کارشان به صورت خودکار انجام می شود. اما 3DEqualizer   به شما اجازه میدهد حتی در ریزترین گزینه Autotracking  نیز دخالت داشته باشید. در این صورت نتیجه کار آن چیزی خواهد شد که انتظارش را دارد که همین موضوع باعث سختی کار با این نرم افزار هم خواهد شد.

قدرت 3DEqualizer    بر پایه زبان Python می باشد که کاربران میتوانند نیازها و دستورات خود را به سینتکس Python از 3DEqualizer   در خواست کنند. در این نسخه بیش از 100 دستور پیتون آماده برای اجرا و کنترل پروژه ها در 3DEqualizer    در اختیار کاربران قرار دارد که میتواند به عنوان یک منبع آموزشی برای تولید دستورات دلخواه مورد استفاده قرار گیرد.لازم به ذکر است که در 3DEqualizer    میتوانید Lens Distortion , 3D Stereo , Anamorphic  و Zoon Lens را به صورت انیمیشن و متحرک کنترل کنید. این بدان معناست که میتواند لنز دوربین را در فریم های مختلف با پارامترها و گزینه های مختلف کنترل کنید.   منبع سایت رسمی 3DEqualizer

معرفی SynthEyes 1212 و خصوصیات آن

نسخه جدید با رفع یک باگ مهم در بخش Node-Based نرم افزار معرفی شده است. چند توانایی جدید به این بخش اضافه شده و قابلیت کار با آن بهبود یافته است. اما همانطور که ذکر شد مهمترین گزینه بروز شده استفاده همزمان از چند دوربین در زمان Tracking می باشد. با استفاده از این گزینه میتوانید علاوه بر پردازش فایل های Stereo که در ساخت فیلم های سه بعدی ( قابل رویت با عینک سه بعدی) در هر دو وضعیت Anaglyph و Interlaced ، میتوانید از آن همانند کاری که در Autodesk MathMover انجام می دهید، جهت فعالیت Motion Capturing استفاده نمایید. در این صورت کافی است با قرار دادن مارکر ها بروی کاراکتر خود و ضبط حرکات وی توسط چند دوربی از زوایای مختلف ( اصولا زوایای 45 درجه و 30 درجه )، عملیات Motion Capturing را انجام دهید.

تکیه بر افزایش سرعت در این نسخه از SynthEyes بیشتر شده و با پشتیبانی از گزینه جدید و بهبود یافته Disk Caching می توانید در صورت کمبود فضای RAM ، از خدمات جدید SynthEyes بروی دیسک سخت، SSD و یا RAID استفاده نمایید. توصیه سازندگان SynthEyes استفاده از SSD ها بوده است که تضمین سرعت مناسب را بروی این بستر به کاربران داده اند.

کاربران حرفه ای نیز میتوانند با استفاده از زبان Python برای خود اسکریپت نویسی نمایند و گزینه های مورد نظر خود را به فضای Node-Based و یا محیط برنامه اضافه کنند. یک الگوریتم جدید برای Tracking تعداد نقطه بالا به برنامه اضافه شده است که از نظر سرعت و دقت عمل بسیار پیشرفت داشته است.چندین فرمت جدید جهت ورودی به این نرم افزار اضافه شده است که از میان آنها میتوان به پشتیبانی کامل از WMF اشاره کرد. همچنین قابلیت Import نمودن فایلهای Lidar به برنامه نیز اضافه شده است که متاسفانه با دلیل کمبود مطالب منتشر شده نتوانستیم جزییات بیشتری در این مورد بدست آوریم.

 نسخه قبلی که به نام 1208 معروف شده است به صورت 2012.08.1000X معرفی شد که به صورت خلاصه 1208 نامیده می شود. تغییراتی بسیار بزرگ برای یکی از پرکاربرترین نرم افزارهای Tracking که به علت ارزانی، سادگی و کارایی فوق العاده آن به این محبوبیت دست یافته است. برای کسانی که Syntheyes را نمیشناسند باید عرض کنیم که یکی از نرم افزارهای قدرتمند در زمینه Motion Tracking , Camera Tracking , stabilization , Reconstruction , Object Tracking , Mesh Tracking و Texture Extraction می باشد.

مهمترین نکته ای که در Syntheyes 1208 خودنمایی میکند مانند دیگر رقیبان PFtrack و... استفاده از ساختار Node-Base است که در این حالت شما میتوانید عملیات ترکینگ را با ساختار Node-Solving انجام دهید. همانطور که میدانید ساختار Node-Base سرعت عمل را در عملیات محاسبه بالا برده و به کاربران این قابلیت را می دهد که بتوانند کنترل کاملی بر فرایند محاسبه حرکت دوربین داشته باشند. البته در صورت دانلود نسخه نمایش نمیتوانید از بخش Node-Base به نام Phases استفاده کنید.در Syntheyes 1208 به صورت خودکار تمامی گوشه ها، زاویه ها و ... در بخش AutoTracking شناسایی و محاسبه می شود. توابع Stabilization که به منظور تثبت تصویر استفاده می شود بهبود یافته و پارامترهای جدیدی به این بخش اضافه شده است. تغییرات نامحسوسی در سرعت محاسبات رخ داده که با تست بین چند فایل نتوانستیم معیار دقیقی از این بهبود را داشته باشیم.بخش پشتیبانی از فایل ها گسترش یافته و هم اکنون میتوانید تا هر اندازه فیلمی را وارد محیط کنید. همچنین میتوانید فایلهای Stereo 3D را برای عملیات Tracking به هر اندازه ای در محیط Syntheyes 1208 پردازش نمایید.کنترل بروی نقاط Track شده بسیار کامل تر شده و استفاده از Phase یا همان node ها قابل استفاده بروی تمام یا بخشی از Tracker های می باشد. همچنین تعیین مختصات زمین و نقطه مبدا بسیار بسیار بسیار بهتر و دقیق تر شده و شما میتوانید با گزینه جدید Auto Ground tool و یا استفاده از tracker ها یا مش ها و یا مختصات دوربین سطح صفر و محور مختصات را تعیین کنید. قابلیت استفاده از فایل های OpenEXR, Photoshop PSD و دیگر فایلها مانند RED Camera نیز در Syntheyes 1208 میسر است.

البته زمانی که برای اولین بار سایت شرکت Andersson Technologies را می بینید احساس میکنید که با یک فروشنده پودر ماشین لباسشویی و یا مداد پاک کن سرو کار دارید. به جرات میتوان گفت بی حال ترین و زشت ترین سایتی است که در گسترده اینترنت میتوان پیدا کرد همین سایت است. دریغ از یک عکس،رنگ زیبا و یا ساختار شکیل. برعکس هر چه قدر سایت این شرکت زشت و کسالت بار است، نرم افزار Syntheyes پرقدرت و کارامد است. یک نرم افزار با رابط کاربری ساده، یادگیری ساده و روان و از همه مهمتر کاربردی.در مورد رابط کاربری (UI) باید عرض کنم که احتمالا همان گروهی که مسئول طراحی سایت هستند، دکمه ها و رابط کاربری برنامه را ایجاد کرده اند. اگر برای اولین بار نرم افزار Syntheyes را ببینید گمان میکنید که با یک برنامه مخصوص windows 95 سروکار دارید. البته نسخه 1208 بسیار زیباتر شده و بسیار قابل تحمل تر.

معرفی Boujou 5.2 و خصوصیات آن

نسخه های اولیه Boujou   آنقدر از نظر یادگیری و کاربری سخت بود که فروش آن با یک دوره یک ماه آموزشی شامل 40 ساعت آموزش استفاده از نرم افزار همراه بود. قیمت بسیار بالای این نرم افزار نیز باعث شده بود فقط کمپانی های بزرگ فیلم سازی به سراغ آن بروند زیرا  اولین نسخه Boujou  به قمیت 17 هزار دلار به فروش می رسید، تا اینکه رقیبان قدرتمند و ارزان قیمتی چون Syntheyes  و Match Mover پا به میدان گذاشتند و عرصه را بر Boujou   تنگ کردند. بنابراین توسعه دهندگان Boujou   تصمیم گرفتند که برای رقابت با دیگر محصولات هم در مورد قیمت و هم در مورد کاربری نرم افزار تغییراتی را اعمال نمایند.

شاید باورتان نشود، در حالی که میتوانید نرم افزار قدرتمندی چون Pftrack 2012 را به قیمت 3000 دلار خریداری کنید، هم اکنون برای خرید Boujou 5.2 می بایست مبلغ 10 هزار دلار بپردازید، در ضمن در صورتی که بخواهید Boujou   خود را از نسخه های 2و3و 4 به نسخه 5 بروز رسانی کنید مبلغ 2500 دلار و در صورت نیاز به اجاره کردن این نرم افزار به ازای هر ماه مبلغ 2 هزار دلار می بایست هزینه کنید. این اعداد نجومی نه تنها از تعداد خریداران Boujou   نکاسته است بلکه تعداد شرکت هایی که با محصولات Vicon  از قبیل Boujou   کار میکنند را نیز افزایش داده است و تنها دلیل آن قدرت و کارایی Boujou   می باشد.متاسفانه هنوز برای کار کردن با Boujou   نیازمند آموزش های تخصصی هستیم. به جرات میتوان گفت که با مطالعه یک یا چند فیلم آموزشی فقط میتوان در پروژه های آزمایشی و تست این نرم افزار مهارت پیدا کرد و برای تولید یک پروژه بزرگ به تمرین و ممارست و از همه مهمتر یک آموزش تخصصی نیاز خواهد بود.

بسیاری از شرکت های قدرتمند فیلم سازی، تنها انتخاب خود را برای نرم افزارهای MatchMoving  و Camera Tracking بروی نرم افزار Boujou   قرار داده اند. این نرم افزار قادر است با سخت افزار و دیگر نرم افزارهای Tracking  شرکت Vicon  به خوبی کار کرده و اطلاعات نقطه ها و داده های ردگیری شده را به راحتی با دوربین ها و نرم افزارهای Mocap دادو ستد کند. همچنین با اضافه کردن یک افزونه به این نرم افزار میتوانید همزمان عملیات Camera Tracking  و Motion Capture را انجام دهید. Auto Tracking  در این نرم افزار در صورتی که تعداد نقاط محاسبه را به درستی مشخص کرده باشید بسیار مطلوب کار میکند. سرعت Camera Solving  اگرچه نسبت به نسخه  بسیار بهبود یافته است اما همچنان از دیگر نرم افزارهای همرده خود کند تر عمل میکند اما دقت بسیار بسیار بالاتری دارد. 

امکانات بسیار زیاد و کاربردی که برای تعیین بردار مختصات، سطح زمین و ... در اختیار دارید به شما این امکان را میدهد که عملیات Camera Tracking  را با دقت بسیار بالایی انجام دهید. در نسخه 5.2 این نرم افزار علاوه بر پارامترهایی نظیر دوربین ثابت ، دوربین بروی سه پایه، دوربین متحرک بروی ریل، دروبین متحرک توسط دست، دوربین متحرک توسط SteadyShot چند گزینه جدید نیز مانند دوربین های هلی برد ( دوربین هایی که بروی بالن و یا سیستم های پروازی مانند هلیکوپترها و وسایل کنترل از راه دور سوار هستند) ، دوربین های فریم بالا، دوربین های سه بعدی ازنوع Stereo 3D  و ... اضافه شده است.توانایی Boujou   در تصحیح لنز (Lens Distortion )  به صورت دستی  واتوماتیک زبان زد خاص و عام است.

قابلیت Face Based Tracking  در این نسخه توسعه داده شده و در صورت استفاده از دوربین هایی با کیفیت بالا میتوانید علاوه بر حرکات صورت جزییات آن را نیز Track  و تبدیل به Facial Tracking  نمایید. قابلیت ارسال نتایج Tracking  به نرم افزار افتر افکت توسط فرمت Maya ASCII  و پشیبانی از از فرمت های DPX Open exr , 16-bit Cineon , Maya IFF  و RED Camera Fromat  ( فرمت انحصاری دوربین های RED) ، اصلاح و هموار سازی مسیر حرکت دوربین بعد از محاسبه آن، ورود انواع فرمت های مدلهای سه بعدی مانند Obj , 3ds   از دیگر امکانات Boujou   می باشد.شما میتوانید از تصاویر فیلم برداری شده خود، مدلهای سه بعدی را نیز استخراج نمایید. در این حالت مدلهای استخراج شده را میتوانید به فرمت های Obj , DXF, FBX  تبدیل کرده و یا مستقیما به نرم افزار Maya  ارسال کنید.

Boujou   تعامل بسیار زیادی با مایا دارد و توسط افزونه های خود خروجی های بسیار زیادی به این نرم افزار ارسال میکند. در Boujou   میتوانید علاوه بر محاسبه حرکت دوربین، مسیر حرکت را که به صورت یک Spline  می باشد به راحتی کنترل و اصلاح نمایید. حتی میتوانید توسط بخشی که به سفارش شرکت DAZ Studio در این نرم افزار گنجانده شده است، یک مسیر تقریبی برای حرکت دوربین تعیین کنید تا در زمان Camera Solving از آن مسیر به عنوان حرکت مرجع استفاده نموده و حرکت دوربین را اصلاح نماید. تصاویر ورودی به این نرم افزار توسط Boujou   قابل اصلاح خواهند بود و میتوانید contrast  و Brightness  آنها را مدیریت کنید. همچنین در صورت خرید افزونه های جانبی این نرم افزار میتوانید color Correction , HDRI , Sharpen  و ... را نیز بروی تصاویر خود کنترل نمایید. این نرم افزار قادر است نتایج نهایی Camera Tracking   را به نرم افزارهای 3ds max , after effects , maya , cinema 4d , combustion , filmbox, flair , flame , fusion , Houdini , lightwave , smoke, softimage  و نرم افزار shake  مرحوم ارسال نمایید.

معرفی Newton 2.0 و خصوصیات آن

شرکت Motion Boutique پلاگین Newton را با هدف اضافه کردن نیروهای جاذبه، کشش سطحی و ... به نرم افزار Adobe After effects تولید نمود. مشکلی که نرم افزار After effects در مورد جابجایی ها دارد این است که کاربران برای حرکت و چرخش لایه ها بسیار محدود هستند. در صورتی که شما بخواهید حرکتی غیر خطی و یا پیچیده به لایه های خود بدهید مجبور خواهید بود که از expression استفاده کنید که هم نیاز به تخصص و دانش بالایی دارد و هم اینکه زمان زیادی را از شما طلب خواهد کرد. حال فرض کنید که بخواهید بیش از یک لایه را حرکت داده و یا اینکه شبیه سازی افتادن و یا برخورد را بین لایه ها ایجاد کنید. در اینجاست که Newton به داد شما خواهد رسید.

Newton پلاگینی قدرتمند و بسیار ساده برای اضافه کردن نیروهای طبیعی جهت حرکت دادن لایه ها در افتر افکت می باشد. شما میتوانید به یک لایه جاذبه نسبت دهید و باعث سقوط آن بروی لایه دیگر شوید. میتوانید برای لایه ها میزان کشش سطحی تعریف کنید تا لایه ها در برخورد با هم یا به هم بچسبند یا اصطکاک زیادی در برخورد با هم داشته باشند. لایه ها به یکدیگر برخورد میکنند و از همه مهمتر اینکه در یکدیگر فرو نمی روند. Newton برای motion graphic و عنوان بندی و ... بسیار مناسب است. با توجه به اینکه Newton بر اساس لایه ها کار میکند، پس هر آنچه در After effects به عنوان لایه شناخته باشید میتواند در این شبیه سازی شرکت کند. لایه ها، متن ها، ماسک ها و اشکال و هر آنچه که در یک لایه قرار گیرد قابل استفاده بوده و براحتی در شبیه سازی شرکت داده می شود.

Newton برای کار کردن فوق العاده ساده و راحت است. محیط کاری آن بقدری گویا و منظم است که بعد از یک روز کار کردن با آن به کلی به آن مسلط خواهید شد. هر لایه در newton میتواند مدل متفاوتی داشته باشد. یک لایه میتواند ایستا (static body) و بدون حرکت باشد و لایه های دیگر در برخورد با آن متوقف شوند یا اینکه متحرک بوده و پویا (Dynamic Body ) باشد. در این صورت برخورد دیگر موضوعات به آن باعث حرکت آن شده و نیروهای newton باعث حرکت آن می شوند. یک لایه میتواند به صورت بخشی از یک سیستم حرکتی نیز باشد (Kinematic Body) و حرکت دیگر موضوعات به حرکت آن وابسته گردد و یا اینکه با Keyframe افتر افکت حرکت کند که در این صورت توسط نیروهای فیزیکی حرکت نخواهد کرد. نوع دیگری از لایه های نیز در Newton قابل تعریف است که به نام راکد (Dormant body) است که در حالت عادی غیر فعال بوده و بعد از برخورد دیگر موضوعات به آن حرکت خواهد کرد. همانطور که ملاحظه می فرمایید قابلیت های کاملی از شبیه سازی فیزیکی برای شما فراهم خواهد بود.

اتصال موضوعات به یکدیگر به سادگی انجام خواهد شد و شما میتوانید در هر لینک، نوع آن را نیز مشخص کنید. توجه داشته باشید که با شما میتوانید تعداد زیادی از موضوعات را به یکدیگر متصل کرده و حالات کشش و حرکت و بازگشت را بروی هر یک تعریف نمایید. برخورد موضوعات میتوانید باعث شود تا آنها به یکدیگر چسبیده شوند و یا اینکه از هم فاصله بگیرند و یا بروی هم قرار گیرند. تمام این پارامترها را شما میتوانید به دلخواه تعیین نمایید. شما متوانید یک لایه را از هر جایی که دوست دارید به لایه دیگر متصل کنید، همچنین میتوانید مقدار جذب و دفع هر لایه را نسبت به دیگر لایه ها تعیین کنید. مسیر حرکتی برای هر یک داشته باشید و در طول مسیر نیروهای باد و جاذبه و ... را بر لایه ها تاثیر دهید.

Newton برای کار با متون و حروف فوق العاده است. این موضوع برای عنوان بندی ها و طراحی های شما کارایی داشته و میتوانید از آن استفاده کنید. با توجه به نوع کاری که این پلاگین انجام می دهد و البته بر اساس سیستم شما، این پلاگین به صورت realtime کار خواهد کرد. البته شما میتوانید در صورتی که لایه های پیچیده ای داشته باشید آنها را در زمان شبیه سازی به لایه های ساده تری تبدیل نمایید. در کل این وجود نیوتن باعث جذاب شدن کارهای شما خواهد شد. این موتور یک بخش اضافه به نام Connet layers دارد که میتوانید لایه های را به یکدیگر وصل نماید. این وصل شدن می توانند اتصال زنجیره ای باشد، به صورت طناب و یا حتی به صورت Polygon های متصل به هم قرار گیرد.

از این جای کار دیگر بجث ابتکار عمل و ایده های کاربران خواهد بود. با اضافه شدن فیزیک به افتر افکت باید منتظر بود و دید که چگونه میتوان طرح های بسیار زیبا و قدرتمندی را از این نرم افزار بدست آورد؟ نظر شما در مورد کارایی های و قابلیت های این پلاگین چیست ؟

معرفی Adobe Creative Cloud و خصوصیات آن

معرفی Tweak RV 3.12 و خصوصیات آن

تیم هایی که بروی مباحث جلوه های ویژه، شبیه سازی و ... کار میکنند همیشه با فرمت های متنوع تصویر درگیر بوده و برای مشاهده آنها باید نرم افزارهای متعددی را استفاده کنند. حال تصور کنید که بتوانید قسمت اعظم این فرمت های را مشاهده و براحتی فریم های را با یکدیگر مقایسه نمایید. هر جا که لازم بود نکات مورد نظرتان را بروی تصاویر یادداشت کنید، از ابزار قلم برای نقاشی و ترسیم بروی نقاط مورد نظرتان استفاده کرده و مدیریت دقیقی به صورت انفرادی و گروهی بروی پروژه داشته باشید.

Tweak RV یک نرم افزار قدرتمند در این زمینه است شما میتوانید به صورت realtime انواع فرمت های ویدیو را مشاهده نمایید. مهمترین قابلیت این نرم افزار بازکردن فایل های OpenEXR و RAW و RED Camera می باشد.به جز اینها دهها فایل دیگر را میتوان نام برد که این فرمت ها و کدک ها شامل quicktime , mp4 , avi (audio/video) ,H.264,mpeg-4,jpeg,dv,raw,TIFF,Cineon , DPX,PNG,GIF,JPEG,RLA,RGBEA,PSD,RED,AIFF,WAV,AAC,MP3,LUT و دهها فرمت و کدک دیگر می باشد.

نکته بسیار جالبی که در Tweak RV برای من بسیار مهم بود، این است که این برنامه هیچ محدودیتی برای نمایش تصاویر ندارد. در حقیقت این سیستم شماست که این نرم افزار را محدود میکند. شما میتواند در هر اندازه ای که دوست دارید فایل های خود را نمایش دهید. HD , FULL HD , 2k , 4K, 5K و XK اندازه هایی هستند که براحتی و بدون محدودیت نمایش داده می شوند. قابلیت نمایش کانالها و لایه های مختلف را درفرمت Open EXR و PSD و ... در سیستم خود خواهید داشت. تصاویر شما میتوانند 6و8و10و16و 32 بیت باشند. محدودیتی در نسبت طول به عرض تصویر (aspect-ratio) نخواهید داشت.

تصاویر پخش شده میتواند به صورت 3d Stereo بوده و امکان پخش تصاویر به صورت 10 فریم تا 400 فریم بر ثانیه نیز مقدور می باشد. در حقیقت کاربران می توانند FPS ( فریم بر ثانیه) را به دلخواه کنترل نمایند. Tweak RV میتواند مستقیما از RAM یا از روی هارد دیسک اطلاعات را نمایش دهد. اما کار این نرم افزار فقط یک نمایش ساده نیست. همانطور که ذکر شد شما میتوانید از توابع بسیار قدرتمند و ارزشمند Tweak RV نیز استفاده کنید. شما میتوانید چند تصویر را به صورت همزمان پخش کرده و با هم مقایسه نمایید. میتوانید لایه های مختلف را روی یکدیگر قرار داده و براحتی آنها را با یکدیگر مقایسه کنید. Picture in Picture داشته باشید، به صورت Tile تصاویر را نمایش دهید و ....

خوب پس تا اینجا متوجه شدیم که Tweak RV تصاویر و ویدیو ها را نمایش داده و امکان مقایسه آنها را با یکدیگر فراهم می آورد. حال فرض کنید در حال ساخت یک پلان جلوه های ویژه، یک تصویر متحرک سه بعدی، تدوین و ... هستید. در زمانی که در حال بررسی تصاویر خود هستید یک مورد نظر شما را جلب میکند. مثلا در گوشه ای از صحنه نورها مناسب رندر نشده اند، یا اینکه در بخشی از کامپوزیت شما لایه های بدرستی بروی هم قرار نگرفته اند. خوب برای اینکه یادآوری برای شما باشید باید بروی کاغذ و یا فایل جداگانه یادداشت نمایید. در نرم افزارهای Nuke و After Effects و ... محلی برای درج Note های وجود دارد. اما Tweak RV یک راه کار بسیار راحت و آسان برای شما تدارک دیده است. شما در هرجایی که مشکلی را مشاهده کردید، میتوانید توسط ماوس و ترسیم اشکال و نوشته های دلخواه بروی تصویر، نکات مورد نظرتان را برای خود و دیگر اعضای تیم مشخص کنید. جالب اینجاست که میتوانید این نظرات را در اختیار دیگر اعضا تیم گذاشته و آنها هم در سیستم های خود به این نکات دسترسی داشته باشند. این موضوع باعث می شود که Tweak RV به عنوان یک مدیریت کننده پروژه ساده و بسیار کارا مطرح شود.

هنوز Tweak RV تمام نشده است. این نرم افزار قابلیت realtime Color Correction را نیز دارد. همچنین میتوانید تصاویر را به صورت RealTime آنالیز کرده و حرکت دهد. میتوانید اندازه تصاویر را کوچک و بزرگ کرده و بچرخانید. قابلیت های color correction این نرم افزار شامل exposure , contrast , gamma , saturation , heu, bias, channel rendering , LUT و ... می باشد. قابلیت استفاده از این نرم افزار تحت شبکه و دسترسی به آن از هر نقطه ای را نیز از محاسن آن به حساب آورید.

با توجه به اینکه RV یک نرم افزار بسیار قدرتمند و در عین حال ساده می باشد، توسط بسیاری از کمپانی های بزرگ فیلم سازی استفاده می شود همین موضوع باعث شده است که رابطه Tweak RV با دیگر نرم افزارهای مطرح فیلم سازی و کامپوزیت بسیار مناسب باشد. از همین رو Tweak RV با the Foundry Nuke و Maya و Shotgun و ... تعامل داشته و تمامی خروجی های این نرم افزارها را نمایش خواهد داد. با کمی کار با Tweak RV متوجه خواهید شد که چه نرم افزار ارزشمندی را در اختیار خواهید داشت. در ضمن فراموش نکنید که این نرم افزار فایلها را به فرمت های دلخواه شما convert  میکند و در بخش مدیریت پروژه میتوانید فایلها را به صورت مجتمع و یکپارچه درآورید  و حتی به غیر از تصاویر بروی صوت نیز مدیریت داشته باشید.

معرفی tweak software RV 4

RV یک نرم‌افزار کامل و بسیار کاربردی است. قبلاً این نرم‌افزار را در تشریح کرده‌ا در این مطلب فقط قابلیت‌های اضافه شده به نسخه 4 را مرور خواهیم کرد.

مهمترین قابلیت اضافه شده و یا بهتر بگوییم تغییر در هسته برنامه، قابلیت استفاده از پردازنده کارت گرافیکی (GPU) در نمایش و پردازش تصاویر می باشد. با استفاده از توابع سایه زنی GLSL میتوانید نمایش و پردازش تصاویر، تبدیل ابعاد و ترکیب آن‌ها را به راحتی و به صورت Realtime توسط قدرت کارت های گرافیک مشاهده و کنترل نمایید.
قابلیت‌های RV بشدت مورد علاقه کاربران است. این نرم‌افزار یکی از بهترین نرم افزارهای موجود برای بررسی و نمایش فایلهای OPEN Exr و OPEN Exr 2.0 می باشد. قایلیت های اصلاح لنز در این نرم‌افزار در نسخه 4 به صورت کاملاً realtime و با استفاده از GPU انجام خواهد گرفت. اصلاح لنز روشی برای رفع اعوجاج لنز یا Lens Disturtion می باشد. با توجه به اینکه RV یک نرم‌افزار Multi-Platform می‌باشد پس دور از ذهن نیست که با تمامی فرمت های فیلم و تصویر در سیستم عاملهای Linux , Mac OS و Windows سازگاری داشته باشد. کاربران Mac نیز در این نسخه میتوانند از قابلیت‌های جدید نمایش Quicktime با استفاده از قدرت GPU بهره مند شوند.

زمانی که نام GLSL یا OpenGL shading language برده می‌شود باید انتظار قابلیت‌های بسیار ویژه را از این نرم‌افزار داشته باشیم. خود این امر نیز در نسخه 4 محقق شده است. شما از این پس در RV 4.0 نه فقط به تماشا و بررسی تصاویر و ویدیو ها خواهید پرداخت بلکه این نرم‌افزار قابلیت‌های بسیار زیادی را از جمله Chromakey , Color Correction , Color Transformation , Motion Blur , Depth of Field و دهها قابلیت دیگر را هم به صورت توابع آماده و هم قابل کدنویسی به صورت اسکریپت در اختیار شما قرار خواهد داد.همچنین قابلیت‌های جدیدی از مدیریت تصاویر ، مدیریت رنگ و ابزارهای مرتبط با آن‌ها را در نسخه جدید شاهد خواهیم بود. این نرم‌افزار با نرم‌افزار قدرتمند Nuke نیز سر و سری دارد. تعامل بین این دو باعث شده است که قابلیت‌های آن‌ها تقویت شده و کاربران Nuke بتواند مدیریت بهتری بروی تصاویر و ویدیو ها داشته باشند. 
در نتیجه میتوانید همزمان با رندر شدن تصاویر در Nuke آن‌ها را در RV مشاهده نمایید. قابلیت نمایش از روی Ram و یا Disk به صورت realtime میسر بوده و نیازی به دوباره خوانی فایلها وجود ندارد. همچنین قابلیت مقایسه تصاویر و مبادله آن‌ها بین RV و Nuke به صورت realtime در دسترس کاربران بوده و با تغییر و مدیریت رنگ تصاویر در هر یک، به صورت همزمان در دیگری نیز اعمال خواهد شد.همین تعامل مابین نرم‌افزار Shotgun و RV نیز برقرار بوده و میتوان RV را به نحوی یک پلاگین کامل برای این دو نرم‌افزار به حساب آورد.

خوب اما RV با دیگر نرم افزارهای مطرح نیز ملاقات هایی را داشته است. RV و Maya نیز با یکدیگر تعامل دارند. در صورتی که در مایا Playback انیمیشن خود را درخواست کنید، میتوانید آن را مستقیماً در RV مشاهده و تغییرات لازم را در آن ذخیره نمایید. همچنین به راحتی میتوانید نسخه های مختلف از حرکات خود را ذخیره کرده و آن‌ها را با یکدیگر مقایسه کنید.
همانطور که ذکر شد RV فرمت های بسیار زیادی را نمایش می دهد. مهمترین قابلیت این نرم افزار بازکردن فایل های OpenEXR و RAW و RED Camera می باشد.به جز اینها دهها فایل دیگر را میتوان نام برد که این فرمت ها و کدک ها شامل quicktime , mp4 ,DPX,PNG,GIF,JPEG,RLA,RGBEA,PSD,RED,AIFF,WAV,AAC,MP3,LUT, avi (audio/video) ,H.264,mpeg-4,jpeg,dv,raw,TIFF,Cineon , و دهها فرمت و کدک دیگر می باشد.

RV میتوانید یک ابزار مناسب در کنار دست شما باشد و کمک بسیار زیادی در مدیریت فیلم و انیمیشن های تولیدی به شما بکند.
نکته بسیار جالبی که در مورد RV میتوان بیان کرد این است که این برنامه هیچ محدودیتی برای نمایش تصاویر ندارد. در حقیقت این سیستم شماست که این نرم افزار را محدود میکند. شما میتواند در هر اندازه ای که دوست دارید فایل های خود را نمایش دهید. HD , FULL HD , 2k , 4K, 5K و XK اندازه هایی هستند که براحتی و بدون محدودیت نمایش داده می شوند. قابلیت نمایش کانالها و لایه های مختلف را درفرمت Open EXR و PSD و ... در سیستم خود خواهید داشت. تصاویر شما میتوانند 6و8و10و16و 32 بیت باشند. محدودیتی در نسبت طول به عرض تصویر (aspect-ratio) نخواهید داشت.