电影虚拟化制作

图书标准信息

• 作者 陈军；赵建军
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2023-08
• 版次 1
• ISBN 9787302636960
• 定价 69.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 260页
• 字数 393千字

【内容简介】

“北京电影学院本科规划教材”是北京电影学院的整体规划教材，“北京电影学院影视技术系专业系列教材”为该系列教材的子系列，得到了学校的重点支持。编者根据近年来电影制作的**发展，结合本专业的培养目标以及行业实际需求编写了本教材。 《电影虚拟化制作》围绕电虚拟化制作的产生与发展历史，对应用的关键技术、理论和实践应用案例，进行了详细介绍。《电影虚拟化制作》讲解了电影虚拟化制作产生的契机与发展状况、电影虚拟化制作的各项关键技术及其核心技术原理，电影虚拟化制作技术的整体发展与应用情况，结合目前电影虚拟化制作的发展现状，对该项技术的未来发展进行了展望。 《电影虚拟化制作》可作为影视技术系专业本科生的专业课程教材，也可以作为影视制作相关专业教师、研究生与本科生的参考书。

【作者简介】

赵建军，北京电影学院影视技术系教师，担任数字特效技术和电影虚拟化制作等课程教学。一直专注于虚拟现实技术在影视中的应用，尤其是电影虚拟化制作方面的教学与实践，近年来围绕该问题取得了一系列的研究成果，目前已在《计算机学报》、《计算机研究与发展》、《系统仿真学报》等重要学术期刊发表和录用论文11篇，申请相关发明专利4项。

【目录】

第1章 电影虚拟化制作基础 / 1

1.1 电影虚拟化制作概念 / 1

1.2 电影技术的发展 / 2

1.3 数字电影特效的革新 / 4

1.4 电影虚拟化制作的产生与发展 / 4

1.4.1 电影虚拟化制作的产生 / 4

1.4.2 电影虚拟化制作的发展 / 5

1.5 思考练习题 / 6

第2章 数字电影特效技术 / 7

2.1 电影特效概念 / 7

2.2 传统电影特效发展历程 / 7

2.2.1 传统电影特效的出现 / 8

2.2.2 传统电影特效的发展与革新 / 8

2.2.3 传统电影特效概述 / 10

2.3 数字电影特效发展历程 / 11

2.3.1 特效的数字化革命 / 11

2.3.2 数字特效技术流程 / 17

2.4 电影特效的发展趋势 / 21

2.5 思考练习题 / 22

第3章 虚拟现实技术 / 23

3.1 虚拟现实概述 / 23

3.1.1 虚拟现实的定义 / 23

3.1.2 虚拟现实的性质 / 23

3.2 虚拟现实发展历程 / 24

3.2.1 技术诞生期（1950—1960年） / 24

3.2.2 技术发展期（1970—1980年） / 26

3.2.3 技术消沉期（1990—2000年） / 26

3.2.4 技术启蒙期（2000—2018年） / 27

3.2.5 稳步发展期（2019年至今） / 27

3.3 虚拟现实系统 / 28

3.3.1 虚拟现实系统概述 / 28

3.3.2 虚拟现实系统类型 / 28

3.3.3 虚拟环境表现形式 / 29

3.4 虚拟现实技术与电影制作 / 30

3.4.1 新颖的观影方式 / 30

3.4.2 虚拟预演与电影虚拟化制作 / 31

3.5 思考练习题 / 32

第4章 渲染技术 / 33

4.1 离线渲染技术 / 33

4.1.1 光栅化渲染 / 33

4.1.2 光线追踪 / 35

4.2 实时渲染技术 / 36

4.2.1 渲染方程 / 37

4.2.2 实时阴影 / 37

4.2.3 实时环境光照 / 43

4.2.4 实时全局光照 / 45

4.2.5 PBR材质渲染模型 / 50

4.2.6 实时光线追踪 / 52

4.3 电影虚拟化制作中的渲染方式 / 54

4.3.1 离轴渲染 / 54

4.3.2 基于复杂表面模型的渲染 / 54

4.3.3 多机同步渲染 / 55

4.4 思考练习题 / 56

第5章 实时合成技术 / 57

5.1 实时合成技术分类 / 57

5.1.1 蓝/绿幕实时抠像合成 / 57

5.1.2 摄影机内视效拍摄 / 58

5.1.3 XR实时合成 / 58

5.2 实时合成关键技术 / 59

5.2.1 摄影机跟踪技术 / 59

5.2.2 实时渲染技术 / 60

5.2.3 LED显示技术 / 60

5.2.4 扩展现实影像制作技术 / 60

5.3 蓝/绿幕实时抠像合成 / 60

5.3.1 实时合成步骤 / 61

5.3.2 常见问题及解决方法 / 63

5.3.3 常用工具 / 64

5.4 摄影机内视效拍摄 / 65

5.4.1 实时合成步骤 / 65

5.4.2 常见问题及解决方案 / 67

5.5 XR实时合成 / 68

5.5.1 实时合成步骤 / 68

5.5.2 常见问题及解决方案 / 69

5.6 思考练习题 / 69

第6章 投影与显示技术 / 70

6.1 投影显示技术 / 70

6.1.1 CRT投影 / 70

6.1.2 LCD投影 / 70

6.1.3 DLP（DMD）投影 / 71

6.1.4 数字电影放映机光源 / 72

6.2 直接显示技术 / 72

6.2.1 自发光 / 73

6.2.2 非自发光 / 74

6.3 LED显示技术 / 75

6.3.1 LED显示技术原理及发展概述 / 76

6.3.2 LED显示技术的应用历史 / 76

6.3.3 LED发光原理和关键特性 / 78

6.4 思考练习题 / 82

第7章 动作捕捉与表演捕捉技术 / 83

7.1 动作捕捉技术 / 83

7.1.1 动作捕捉技术概述 / 83

7.1.2 动作捕捉技术分类 / 84

7.1.3 动作捕捉技术流程 / 88

7.2 表演捕捉技术 / 92

7.2.1 表演捕捉概述 / 92

7.2.2 面部捕捉技术 / 92

7.2.3 手部捕捉技术 / 96

7.3 思考练习题 / 98

第8章 摄影机跟踪技术 / 99

8.1 摄影机跟踪技术概述 / 99

8.1.1 摄影机跟踪技术定义 / 99

8.1.2 摄影机跟踪技术发展 / 100

8.1.3 对电影虚拟化制作的意义 / 100

8.2 摄影机跟踪技术原理 / 100

8.2.1 真实摄影机的模拟 / 100

8.2.2 摄影机内参 / 102

8.2.3 摄影机外参 / 102

8.3 摄影机跟踪技术流程 / 104

8.3.1 标定 / 105

8.3.2 注册 / 106

8.3.3 跟踪 / 107

8.4 思考练习题 / 112

第9章 照明控制技术 / 113

9.1 用于照明控制的光源 / 113

9.1.1 光台 / 113

9.1.2 LED光源 / 114

9.2 灯光控制 / 115

9.2.1 灯光控制协议 / 115

9.2.2 灯光控制方式 / 117

9.3 数控照明 / 121

9.3.1 数控照明设备 / 121

9.3.2 数控照明应用 / 123

9.4 未来与展望 / 124

9.5 思考练习题 / 125

第10章 电影虚拟化制作中的虚拟现实技术 / 126

10.1 虚拟现实建模技术 / 126

10.1.1 虚拟现实建模技术概述 / 126

10.1.2 虚拟现实建模技术与电影虚拟化制作 / 128

10.2 虚拟现实全景技术 / 129

10.2.1 虚拟现实全景技术概述 / 129

10.2.2 虚拟现实全景技术与电影虚拟化制作 / 129

10.3 虚拟现实显示技术 / 130

10.3.1 虚拟现实显示技术概述 / 130

10.3.2 虚拟现实显示设备 / 130

10.3.3 虚拟现实显示技术限制 / 135

10.3.4 虚拟现实显示技术与电影虚拟化制作 / 135

10.4 虚拟现实跟踪技术 / 136

10.4.1 虚拟现实跟踪技术概述 / 136

10.4.2 虚拟现实跟踪技术与电影虚拟化制作 / 140

10.5 人机交互技术 / 141

10.5.1 人机交互技术概述 / 142

10.5.2 人机交互设备 / 142

10.5.3 人机交互技术与电影虚拟化制作 / 146

10.6 虚拟现实声音技术 / 146

10.6.1 虚拟现实声音技术概述 / 146

10.6.2 虚拟声音技术与电影虚拟化制作 / 147

10.7 思考练习题 / 147

第11章 电影虚拟化制作中的信号处理技术 / 148

11.1 电影虚拟化制作信号流程概述 / 148

11.2 电影虚拟化制作中涉及的信号传输接口与

   协议 / 149

11.2.1 网络接口与协议 / 149

11.2.2 视频信号接口与协议 / 151

11.2.3 同步信号接口与协议 / 152

11.3 用于实时交互预演的信号处理手段 / 153

11.3.1 摄影机信号的获取与传输 / 153

11.3.2 现场信号的处理与录制 / 155

11.3.3 信号的分发与管理 / 156

11.4 用于LED虚拟化制作的信号处理手段 / 158

11.5 思考练习题 / 158

第12章 电影虚拟化制作理论与应用概述 / 159

12.1 电影虚拟化制作的概念 / 159

12.2 电影虚拟化制作的发展 / 160

12.2.1 数字技术的发展 / 160

12.2.2 预演技术的发展 / 161

12.2.3 电影虚拟化制作的发展 / 163

12.3 电影虚拟化制作中的虚拟预演分类 / 164

12.3.1 前期阶段 / 165

12.3.2 现场拍摄/制作阶段 / 166

12.3.3 后期阶段 / 167

12.4 电影虚拟化制作中的虚拟预演制作 / 167

12.4.1 常见预演软件 / 167

12.4.2 常见预演硬件设备 / 174

12.5 电影虚拟化制作的典型流程 / 175

12.5.1 电影虚拟化制作的实时交互预演 / 175

12.5.2 基于LED背景墙的电影虚拟化制作 / 176

12.6 思考练习题 / 177

第13章 电影虚拟化制作的实时交互预演 / 178

13.1 实时交互预演的产生与发展 / 178

13.1.1 实时交互预演的概念 / 178

13.1.2 实时交互预演的发展与特征 / 179

13.1.3 实时交互预演的现存问题 / 180

13.2 实时交互预演的框架与技术 / 181

13.2.1 交互元素与交互方式 / 181

13.2.2 实时交互预演遵循的原则 / 182

13.2.3 实时交互预演的基础框架 / 183

13.2.4 实时交互预演中的实时技术 / 186

13.3 实时交互预演的应用总结与发展展望 / 187

13.3.1 技术应用实例 / 187

13.3.2 技术优势及对产业的影响 / 194

13.3.3 应用中的局限性与讨论 / 198

13.3.4 发展趋势与展望 / 199

13.4 思考练习题 / 200

第14章 基于LED背景墙的电影虚拟化制作 / 201

14.1 LED虚拟化制作的产生与发展 / 201

14.1.1 实时交互预演中的蓝/绿幕拍摄 / 201

14.1.2 LED光源在影视照明效果光中的应用 / 202

14.1.3 LED虚拟化制作 / 204

14.2 LED虚拟化制作的框架与技术 / 205

14.2.1 LED背景墙显示技术 / 206

14.2.2 渲染技术 / 207

14.2.3 跟踪技术 / 209

14.2.4 照明技术 / 210

14.2.5 人机交互技术 / 212

14.3 LED虚拟化制作的应用总结与发展展望 / 213

14.3.1 技术应用实例 / 213

14.3.2 技术优势及对产业的影响 / 218

14.3.3 应用中的局限性与讨论 / 219

14.3.4 发展趋势与展望 / 220

14.4 思考练习题 / 221

第15章 电影虚拟化制作技术发展现状及展望 / 222

15.1 发展现状 / 222

15.2 未来展望 / 224

15.3 思考练习题 / 226

附录1 中英文术语对照及释义 / 227

附录2 书中出现的影视、书籍、游戏作品列表 / 246