ACAA教育发展计划ADOBE标准培训教材
编著 刘强 张天骐
北京
图书在版编目(CIP)数据
ADOBE AFTER EFFECTS CC标准培训教材/ACAA专家委员会DDC传媒主编;刘强,张天骐编著.--北京:人民邮电出版社,2015.1
ISBN 978-7-115-37467-7
Ⅰ.①A… Ⅱ.①A…②刘…③张… Ⅲ.①图像处理软件—技术培训—教材 Ⅳ.①TP391.41
中国版本图书馆CIP数据核字(2014)第266721号
内容提要
为了让读者系统、快速地掌握Adobe After Effects CC软件,本书内容编排从数字视频基础知识讲起,再到After Effects视频创作基本流程,逐步步入创作丰富的动态影像世界。书中主要内容包括数字影视基础知识,项目与合成,导入与组织素材,创建二维、三维合成,动画关键帧动,遮罩与抠像,创作文本动画,应用各种效果,运动追踪与稳定的基本知识,强大的表达式动画创作,以及最后的渲染和各种媒体格式的导出等。
本书由行业资深人士、Adobe专家委员会成员以及参与Adobe中国数字艺术教育发展计划命题的专业人员编写。全书语言通俗易懂,内容由浅入深、循序渐进,并配以大量的图示,特别适合初学者学习,同时对有一定基础的读者也大有裨益。
本书对参加Adobe 及ACAA认证考试的考生具有指导意义,同时也可以作为高等学校美术专业计算机辅助设计课程的教材。另外,本书也非常适合其他各类培训班级广大自学人员参考阅读。
◆主编 ACAA专家委员会 DDC传媒
编著 刘强 张天骐
责任编辑 赵轩
责任印制 张佳莹 彭志环
◆人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
邮编 100164 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网址 http://www.ptpress.com.cn
大厂聚鑫印刷有限公司印刷
◆开本:800×1000 1/16
印张:24.5
字数:576千字 2015年1月第1版
印数:1-3500册 2015年1月河北第1次印刷
定价:45.00元
读者服务热线:(010)81055410 印装质量热线:(010)81055316
反盗版热线:(010)81055315
秋天,藕菱飘香,稻菽低垂。往往与收获和喜悦联系在一起。
秋天,天高云淡,望断南飞雁。往往与爽朗和未来的展望联系在一起。
秋天,还是一个登高望远、鹰击长空的季节。
心绪从大自然的悠然清爽转回到现实中,在现代科技造就的世界不断同质化的趋势中,创意已经成为21世纪最为价值连城的商品。谈到创意,不能不提到国际创意技术的先行者——Apple和Adobe,以及三维动画和工业设计的巨擎——Autodesk。
1993年8月,Apple带来了令国人惊讶的Macintosh电脑和Adobe Photoshop等优秀设计出版软件,带给人们几分秋天高爽清新的气息和斑斓的色彩。在铅与火、光与电的革命之后,一场彩色桌面出版和平面设计革命在中国悄然兴起。抑或可以冒昧地把那时标记为以现代数字技术为代表的中国创意文化产业发展版图上的一个重要的原点。
1998年5月4日,Adobe在中国设立了代表处。多年来在Adobe北京代表处的默默耕耘下,Adobe在中国的用户群不断成长,Adobe的品牌影响逐渐深入到每一个设计师的心田,它在中国幸运地拥有了一片沃土。
我们有幸在那样的启蒙年代融入到中国创意设计和职业培训的涓涓细流中……
1996年金秋,万华创力/奥华创新教育团队从北京一个叫朗秋园的地方一路走来,从秋到春,从冬到夏,弹指间见证了中国创意设计和职业教育的蓬勃发展与盎然生机。
伴随着图形、色彩、像素……我们把一代一代最新的图形图像技术和产品通过职业培训和教材的形式不断介绍到国内,从1995年国内第一本自主编著出版的《Adobe Illustrator 5.5实用指南》,第一套包括Mac OS操作系统、Photoshop图像处理、Illustrator图形处理、PageMaker桌面出版和扫描与色彩管理的全系列的“苹果电脑设计经典”教材,到目前主流的“Adobe标准培训教材”系列、“Adobe认证考试指南”系列等。
十几年来,我们从稚嫩到成熟,从学习到创新,编辑出版了上百种专业数字艺术设计类教材,影响了整整一代学生和设计师的学习和职业生活。
2000年元月,一个值得纪念的日子,我们作为唯一一家“Adobe中国授权考试管理中心(ACECMC)”与Adobe公司正式签署战略合作协议,共同参与策划了“Adobe中国教育认证计划”。那时,中国的职业培训市场刚刚起步,方兴未艾。从此,创意产业相关的教育培训与认证成为我们21世纪发展的主旋律。
2001年7月,万华创力/奥华创新旗下的DDC 传媒——一个设计师入行和设计师交流的网络社区诞生了。它是一个以网络互动为核心的综合创意交流平台,涵盖了平面设计交流、CG创作互动、主题设计赛事等众多领域,当时还主要承担了Adobe中国教育认证计划和中国商业插画师(ACAA中国数字艺术教育联盟计划的前身)培训认证在国内的推广工作,以及Adobe中国教育认证计划教材的策划及编写工作。
2001年11月,第一套“Adobe中国教育认证计划标准培训教材”(即本教材系列)首次亮相面世,成为市场上最为成功的数字艺术教材系列之一,也标志着我们从此与人民邮电出版社在数字艺术专业教材方向上建立了战略合作关系。在教育计划和图书市场的双重推动下,Adobe标准培训教材长盛不衰。尤其是近几年,教育计划相关的创新教材产品不断涌现,无论是数量还是品质上都更上一层楼。
2005年,我们联合Adobe等国际权威数字工具厂商,与中央美院等中国顶尖美术艺术院校创立了“ACAA中国数字艺术教育联盟”,旨在共同探索中国数字艺术教育改革发展的道路和方向,共同推动中国数字艺术产业的发展和应用水平的提高。是年秋,ACAA教育框架下的第一个数字艺术设计职业教育项目在中央美术学院城市设计学院诞生。首届ACAA-CAFA数字艺术设计进修班的37名来自全国各地的学生成为第一批“吃螃蟹”的人。从学院放眼望去,远处规模宏大的北京新国际展览中心正在破土动工,躁动和希望漫步在田野上。数百名ACAA进修生毕业,迈进职业设计师的人生道路。
2005年4月,Adobe公司斥资34亿美元收购Macromedia公司,一举改变了世界数字创意技术市场的格局,使得网络设计和动态媒体设计领域最主流的产品Dreamweaver和Flash成为Adobe市场战略规划中的重要的棋子,进一步奠定了Adobe的市场统治地位。次年,Adobe与前Macromedia在中国的教育培训和认证体系顺利地完成了重组和整合。前Macromedia主流产品的加入,使我们可以提供更加全面、完整的数字艺术专业培养和认证方案,为职业技术院校提供更好的支持和服务。全新的Adobe中国教育认证计划更加具有活力。
2008年11月,万华创力公司正式成为Autodesk公司的中国授权培训管理中心,承担起ATC (Autodesk Authorized Training Center) 项目在中国推广和发展的重任。ACAA教育职业培训认证方向成功地从平面、网络创意,发展到三维影视动画、三维建筑、工业设计等广阔天地。
从1995年开始,以史蒂夫· 乔布斯为,领导的皮克斯动画工作室(Pixar Animation Studios)制作出世界上第一部全电脑制作的3D动画片《玩具总动员》,并以1.92亿美元票房刷新动画电影纪录。自此,3D动画风起云涌, 短短十余年迅速取代传统的二维动画制作方式和流程。更有2009年詹姆斯· 卡梅隆3D立体电影《阿凡达》制作完成,这使得3D技术产生历史性的突破。卡梅隆预言的2009年为“3D 电影元年”已然成真——3D 立体电影开始大行其道。
无论是传媒娱乐领域所推崇的三维动画和影视特效技术、建筑设计领域所热衷的建筑信息模型(BIM)技术,还是工业制造业所瞩目的数字样机解决方案,三维和仿真技术正走向成熟并成为重要的行业标准。Autodesk在中国掀起又一轮数字技术热潮。
ACAA 正是在这样的时代浪潮下,把握教育发展脉搏、紧跟行业发展形势,与Autodesk联手,并肩飞跃。
2009年11月,Autodesk与中华人民共和国教育部签署《支持中国工程技术教育创新的合作备忘录》,进一步提升中国工程技术领域教学和师资水平,免费为中国数千所院校提供Autodesk最新软件、最新解决方案和培训。在未来10年中,中国将有3000万的学生与全球的专业人士一样使用最先进的Autodesk正版设计软件,促进新一代设计创新人才成长,推动中国设计和创新领域的快速发展。
2010年秋,ACAA教育向核心职业教育合作伙伴全面开放ACAA综合网络教学服务平台,全方位地支持老师和教学机构开展Adobe、Autodesk、Corel等创意软件工具的教学工作,服务于广大学生以便更好地学习和掌握这些主流的创意设计工具,包括网络教学课件、专家专题讲座、在线答疑、案例解析和素材下载等。
2012年4月,为完成文化部关于印发《文化部“十二五”时期文化产业倍增计划》的通知中文化创意产业人才培养和艺术职业教育的重要课题,中国艺术职业教育学会与ACAA中国数字艺术教育联盟签署合作备忘,启动了《数字艺术创意产业人才专业培训与评测计划》,并在北京举行签约仪式和媒体发布会。ACAA教育强化了与创意产业的充分结合。
2012年8月和10月,ACAA作为Autodesk ATC 中国授权管理中心,分别与中国职业技术教育学会和中国建筑教育协会签署合作协议,深化职业院校的职业教育合作,并为合作院校的专业软件教学提供更多支持与服务。ACAA教育强化了与职业教育的充分结合。
2013年,ACAA全面升级“中国高校(含职业院校)数字化教育改革和创新教学发展计划”,提出了以“行业标准教学”和“国际标准考试”合二为一的“教考一体化”支持方案和“国际认证考试项目”合作方案。该方案向院校提供从教学到考试的全方位支持工作。
今天,ACAA教育脚踏实地、继往开来,积跬步以至千里,不断实践与顶尖国际厂商、优秀教育机构、专业行业组织的强强联合,为中国创意职业教育行业提供更为卓越的教育认证服务平台。
ACAA中国教育发展计划
ACAA数字艺术教育发展计划面向国内职业教育和行业培训领域,以国际数字技术标准与国内行业实际需求相结合的核心教育理念,以“双师型”的职业设计师和技术专家为主流教师团队,为职业教育市场提供业界领先的ACAA数字艺术教育解决方案,提供以富媒体网络技术实现的先进的网络课程资源、教学管理平台以及满足各阶段教学需求的完善而丰富的系列教材。ACAA数字艺术教育是一个覆盖整个创意文化产业核心需求的职业设计师入行教育和人才培养计划。
ACAA数字艺术教育发展计划秉承数字技术与艺术设计相结合、国际厂商与国内院校相结合、学院教育与职业实践相结合的教育理念,倡导具有创造性设计思维的教育主张与潜心务实的职业主张。跟踪世界先进的设计理念和数字技术,引入国际、国内优质的教育资源,构建一个技能教育与素质教育相结合、学历教育与职业培训相结合、院校教育与终身教育相结合的开放式职业教育服务平台。为广大学子营造一个轻松学习、自由沟通和严谨治学的现代职业教育环境。为社会打造具有创造性思维的、专业实用的复合型设计人才。
ACAA中国高校(含职业教育)数字化教育改革和创新教学发展计划介绍:
为实现教育部“十二五”职业教育若干意见与ACAA创新教学支持计划的结合,促进院校专业软件课程和设计类课程内容的行业化接轨和与国际化升级,加快中国高校特别是职业教育的数字化教学改革步伐,支持院校创新教学进一步开展,ACAA教育创立该支持计划,为院校提供“教考一体化”等一揽子支持方案,提供国际厂商资源和行业教学支持以及权威考试平台的考试定制服务,梳理学生知识结构,客观表现学生真实水平,促进学生迅速胜任工作岗位。
ACAA“教考一体化”教育服务与支持的内容包括:
· 教学大纲&考试大纲&教学讲义
· 标准教材&远程课程&教辅资料
· 在线考试平台使用&专业考试定制&结业考核方案
· 职业资格认证
· 教师培训&专业研讨&学术交流
院校与ACAA建立合作关系即可开展上述工作,教育部备案的正规院校、民办院校均有资格加入ACAA教育计划。
【申请流程】申请机构提交申请→ ACAA审核通过→签署合作协议→办法授权牌建立授权关系。
职业认证体系
ACAA职业技能认证项目基于国际主流数字创意设计平台,强调专业艺术设计能力培养与数字工具技能培养并重,专业认证与专业教学紧密相联,为院校和学生提供完整的数字技能和设计水平评测基准。
与单纯的软件技术考试相比,ACAA认证已经具有了更多的优势——单纯的软件操作能力早已不是就业法宝,只有专业技能和创作能力达到高度统一,才能胜任相关岗位。ACAA设计师资格认证,标志着不但娴熟地掌握了数字工具技能,并也标志这已具备实现艺术创作和完成工作任务的能力。
目前,一些创意企业已经开始根据ACAA设计师考试标准对招聘和在岗人员进行考核。因此,达到ACAA标准将会增加迅速入职和职位提升的机会。
标准培训教材系列
ACAA教育是国内最早从事数字艺术专业软件教材和图书撰写、编辑、出版的公司之一,在过去十几年的Adobe/Autodesk等数字创意软件标准培训教材编著出版工作中,始终坚持以严谨务实的态度开发高水平、高品质的专业培训教材。已出版了包括标准培训教材、认证考试指南、案例风暴和课堂系列在内的众多教学丛书,成为Adobe中国教育认证计划、Autodesk ATC授权培训中心项目及ACAA教育发展计划的重要组成部分,为全国各地职业教育和培训的开展提供了强大的支持,深受合作院校师生的欢迎。
“ACAA Adobe标准培训教材”系列适用于各个层次的学生和设计师学习需求,是掌握Adobe相关软件技术最标准规范、实用可靠的教材。“标准培训教材”系列迄今已历经多次重大版本升级,例如Photoshop6.0C、7.0C到Photoshop CS1~CS6再到CC等版本。多年来的精雕细琢,使教材内容越发成熟完善。系列教材包括(但不限于):
-《ADOBE PHOTOSHOP CC 标准培训教材》
-《ADOBE ILLUSTRATOR CC 标准培训教材》
-《ADOBE INDESIGN CC 标准培训教材》
-《ADOBE AFTER EFFECTS CC 标准培训教材》
-《ADOBE PREMIERE PRO CC 标准培训教材》
-《ADOBE DREAMWEAVER CC 标准培训教材》
-《ADOBE FLASH PROFESSIONAL CC标准培训教材》
-《ADOBE AUDITION CC标准培训教材》
关于我们
ACAA 教育是国内最早从事职业培训和国际厂商认证项目的机构之一,致力于职业培训认证事业发展已有十六年以上的历史。并已经与国内超过300 多家教育院校和培训机构,以及多家国家行业学会或协会建立了教育认证合作关系。
ACAA 教育旨在成为国际厂商和国内院校之间的桥梁和纽带,不断引进和整合国际最先进的技术产品和培训认证项目,服务于国内教育院校和培训机构。
ACAA 教育主张国际厂商与国内院校相结合、创新技术与学科教育相结合、职业认证与学历教育相结合、远程教育与面授教学相结合的核心教育理念;不断实践开放教育、终身教育的职业教育终极目标,推动中国职业教育与培训事业蓬勃发展。
ACAA 中国创新教育发展计划涵盖了以国际尖端技术为核心的职业教育专业解决方案、国际厂商与顶尖院校的测评与认证体系,并构建完善的ACAA eLearning 远程教育资源及网络实训与就业服务平台。
北京万华创力数码科技开发有限公司
北京奥华创新信息咨询服务有限公司
地址:北京市朝阳区东四环北路6号2区1-3-601
邮编:100016
电话:010-51303090-93
网站:http://www.acaa.cn, http//www.ddc.com.cn
(2014年3月3日修订)
学习要点:
· 掌握数字合成的基本概念,了解其原理和实际应用领域的相关知识
· 了解After Effects的发展历史和After Effects CC的新增功能
· 了解After Effects CC的工作流程
· 使用帮助及各种形式的共享资源
从动画诞生的那一刻起,人们就不断探求一种能够存储、表现和传播动态画面信息的方式。在经历了电影和模拟信号电视之后,数字影视技术迅速发展起来,伴随着不断扩展的应用领域,其技术手段也不断成熟。
数字视频技术发展至今,不仅给广播电视带来了技术革新,而且已经渗透到各种新型的媒体中,成为媒体时代不可或缺的要素。无论是在高清电视、Internet或3G手机网络中,都可以看到视频技术的应用。
数字合成技术是指通过计算机,将多种源素材混合成单一复合画面的处理过程。通过遮罩、蒙版、抠像、追踪和各种效果等手段,结合层的叠加,最终完成所需的动态合成画面(见图1-1-1)。
要对多层图像创建合成,其中的一个或多个图像必须包含透明信息,透明信息存储在其Alpha通道中。Alpha通道是和R、G、B三条通道并行的一条独立的8位或16位的通道,它决定素材片段的透明区域和透明程度(见图1-1-2)。
以音频信号为例,模拟信号是由连续的、不断变化的波形组成的,信号的数值在一定范围内变化(见图1-1-3),主要通过空气、电缆等介质进行传输。与之不同的是,数字信号以间隔的、精确的点的形式传播(见图1-1-4),点的数值信息是由二进制信息描述的(见图1-1-5)。
数字信号相对于模拟信号有很多优势,最重要的一点在于数字信号在传输过程中有很高的保真度;模拟信号在传输过程中,每复制或传输一次都会衰减,而且会混入噪波,信号的保真度会大大降低(见图1-1-6)。而数字信号可以很轻易地区分原始信号和混入的噪波并加以校正(见图1-1-7),所以数字信号可以满足人们对于信号传输的更高要求,将电视信号的传输提升到一个新的层次。
目前,视频正经历着由模拟时代向数字时代的全面转变,这种转变发生在不同的领域。在广播电视领域,高清数字电视正在取代传统的模拟电视,越来越多的家庭可以收看到数字有线电视或数字卫星节目;电视节目的编辑方式也由传统的模拟(磁带到磁带)编辑发展成为数字非线性编辑(NLE)系统。在家庭娱乐方面,DVD已经成为人们在家观赏高品质影像节目和数字电影的主要方式;而DV摄像机的普及也使得非线性编辑(NLE)技术从专业电视机构深入到民间,人们可以很轻易地制作数字视频影像。数字视频已经融入人们的生活。
当一系列连续的图片映入眼帘的时候,由于视觉暂留的作用,人们会错觉地认为图片中的静态元素动了起来。而当图片显示得足够快的时候,人们便不能分辨每幅静止的图片,取而代之的是平滑的动画。动画是电影和视频的基础,每秒显示的图片数量称为帧速率,单位是帧/秒(fps)。大约10帧/秒的帧速率可以产生平滑连贯的动画,如果低于这个速率,动画则会产生跳动。
传统电影的帧速率为24帧/秒,在美国和其他使用NTSC制式作为标准的国家,视频的帧速率大约为30帧/秒(29.97帧/秒),而在使用PAL 制式或SECAM制式为标准的、部分欧洲地区/亚洲地区和非洲地区,其视频的帧速率为25帧/秒。
在标准的电视机中,电子束在整个荧屏的内部进行扫描。扫描总是从图像的左上角开始,水平向前行进,同时扫描点也以较慢的速率向下移动。当扫描点到达图像右侧边缘时,扫描点快速返回左侧,重新开始在第1行的起点下面进行第2行扫描,行与行之间的返回过程称为水平消隐。一幅完整的图像扫描信号由水平消隐间隔分开的行信号序列构成,称为一帧。扫描点扫描完一帧后,要从图像的右下角返回到图像的左下角,开始新一帧的扫描,这一时间间隔叫做垂直消隐。
大部分的广播视频采用两个交换显示的垂直扫描场构成每一帧画面,这叫做交错扫描场。交错视频的帧由两个场构成,其中一个扫描帧的全部奇数场,称为奇场或上场;另一个扫描帧的全部偶数场,称为偶场或下场。场以水平分隔线的方式隔行保存帧的内容,在显示时首先显示第一个场的交错间隔内容,然后再显示第二个场来填充第一个场留下的缝隙(见图1-1-8)。每一帧包含两个场,场速率是帧速率的二倍。这种扫描方式称为隔行扫描。与之相对应的是逐行扫描,每一帧画面由一个非交错的垂直扫描场完成。计算机操作系统就是以非交错形式显示视频的。
电影胶片类似于非交错视频,每次显示整个帧。通过设备和软件,可以使用3-2或2-3下拉法在24帧/秒的电影和约为30帧/秒(29.97帧/秒)的NTSC制式的视频之间进行转换。这种方法是将电影的第1帧复制到视频第1帧的场1和场2,将电影的第2帧复制到视频第2帧的场1、场2和第3帧的场1,将电影的第3帧复制到视频第3帧的场2和第4帧的场1,将电影的第4帧复制到视频第4帧的场2和第5帧的场1、场2(见图1-1-9)。这种方法可以将4个电影帧转换为5个视频帧,重复这一过程,可完成24帧/秒到30帧/秒的转换。使用这种方法还可以将24p的视频转换成30p或60i的格式。
电影和视频的影像质量不仅取决于帧速率,每一帧的信息量也是一个重要因素,即图像的分辨率。较高的分辨率可以获得较好的影像质量。
传统模拟视频的分辨率表现为每幅图像中水平扫描线的数量,即电子束穿越荧屏的次数,称为垂直分辨率。NTSC制式采用每帧525行扫描,每场包含262条扫描线;而PAL制式采用每帧625行扫描,每场包含312条扫描线。
水平分辨率是每行扫描线中所包含的像素数,它取决于录像设备、播放设备和显示设备。比如,老式VHS格式的录像带的水平分辨率只有大约250线,而DVD的水平分辨率大约为500线。
帧宽高比也就是影片画面的宽高比,常见的电视格式为标准的4:3(见图1-1-10)和宽屏的16:9 (见图1-1-11),一些电影具有更宽的比例。
像素宽高比是影片画面中每个像素的宽高比,各种格式使用不同的像素宽高比(见图 1-1-12)。
计算机使用正方形像素显示画面,其像素宽高比为1.0(见图1-1-13)。而电视使用矩形像素,例如,DV NTSC 使用的像素宽高比为 0.9(见图 1-1-14)。如果在正方形像素的显示器上显示未经矫正的矩形像素的画面,会出现变形现象,比如其中的圆形物体会变为椭圆(见图1-1-15)。
帧宽高比由像素宽高比和水平/垂直分辨率共同决定。帧宽高比等于像素宽高比与水平/垂直分辨率比之积。
色彩模式即描述色彩的方式。自然界中任何一种色光都可以由红、绿、蓝三原色按不同的比例混合而成(见图1-1-16)。计算机和彩色电视的显示器使用RGB模式显示色彩,每种颜色使用R、G、B3个变量表示,即红、绿、蓝三原色。YUV模式也称为YCrCb模式,其中Y表示亮度;U和V即Cr和Cb,分别表示红色和蓝色部分与亮度之间的差异,这种模式与Photoshop中的Lab模式很相似。
为了保持与早期黑白显示系统的兼容性,需要将RGB模式转化为YUV模式,如果只有Y信号分量,则显示黑白图像;要显示彩色,可将YUV模式再转化为RGB模式。使用YUV模式存储和传送电视信号,解决了彩色电视与黑白电视之间的兼容问题,使黑白电视也能接收彩色信号。
色彩深度即每个像素可以显示的色彩信息的多少,用位数(2的n次方)描述,位数越高,画面的色彩表现力越强(见图1-1-17)。计算机通常使用8位/通道(R、G、B)存储和传送色彩信息,即24位,如果加上一条Alpha通道,可以达到32位。高端视频工业标准对于色彩有更高的要求,通常使用10位/通道或16位/通道的标准。高标准的色彩可以表现更丰富的色彩细节,使画面更加细腻,颜色过渡更为平滑。
声音是由振动产生的。比如,弦乐器的弦或人的声带产生振动,会带动周围的空气随之振动,振动通过空气分子波浪式地进行传播。当振动波传到人的耳朵时,人便听到了声音。通常用波形表示声音。波形中的0线位置表示空气压力和外界大气压相同,当曲线上升时,表明空气压力加强,曲线降低时,表明空气压力下降(见图1-1-18)。声音的波形实际上等同于空气压力变化的波形,声音就是这样在高低气压产生的波动中进行传播的。
计算机可以将声音信息进行数字化存储,声音波形被分解成独立的采样点,即音频的数字化采样,也称为模拟—数字转换。采样的速率决定了数字音频的品质。采样率越高,数字化音频的波形越接近原始声音的波形,声音品质越好(见图1-1-19);而采样率越低,数字化音频的波形与原始声音的波形相差越大,声音品质就越差(见图1-1-20)。
声音是影片中不可缺少的一部分,同样,在数字视频领域,音频的数字化也具有至关重要的作用,数字视频与数字音频是相辅相成的整体。
视频压缩也称为编码,是一种相当复杂的数学运算过程,其目的是通过减少文件的数据冗余,以节省存储空间,缩短处理时间,以及节约传送通道等。根据应用领域的实际需要,不同的信号源及其存储和传播的媒介决定了压缩编码的方式,压缩比率和压缩的效果也各不相同(见图1-1-21)。
压缩的方式大致分为两种:一种是利用数据之间的相关性,将相同或相似的数据特征归类,用较少的数据量描述原始数据,以减少数据量,这种压缩通常称为无损压缩;另一种是利用人的视觉和听觉的特性,有针对性地简化不重要的信息,以减少数据,这种压缩通常称为有损压缩。
有损压缩又分为空间压缩和时间压缩。空间压缩针对每一帧,将其中相近区域的相似色彩信息进行归类,用描述其相关性的方式取代描述每一个像素的色彩属性,省去了对于人眼视觉不重要的色彩信息。时间压缩又称插帧压缩(Interframe Compression),是在相邻帧之间建立相关性,描述视频中帧与帧之间变化的部分,并将相对不变的成分作为背景,从而大大减少了不必要的帧的信息(见图1-1-22)。相对于空间压缩,时间压缩更具有可研究性,并具有更加广阔的发展空间。
DV通常指数字视频,然而,DV也专指一种基于DV25压缩方式的数字视频格式。这种格式的视频由使用DV带的DV摄像机摄制而成(见图1-1-23)。DV摄像机将影像通过镜头传输至感光原件(CCD或CMOS,见图1-1-24),将光学信号转换成为电信号,再使用DV25压缩方式,对原始信号进行压缩,并存储到DV带上。
DV摄像机或录像机通过与IEEE 1394接口进行连接,可以将DV带中记录的数字影像信息上传到计算机中进行后期的编辑处理(见图1-1-25)。
随着技术的不断进步,数字摄像机的存储介质也逐渐向“无带化”的方向发展。磁盘存储、光盘存储和存储卡的应用,使数码摄录系统的采集流程更加高效。主要的硬件厂商都推出了基于自己的存储卡格式的专业摄录系统,例如,基于P2存储卡的Panasonic P2系统(见图1-1-26)和基于SXS存储卡的Sony XDCAM EX系统(见图1-1-27)。
在数字电影不断发展的今天,人们对摄录系统的画面质量和存储效率提出了更高的要求。RED 公司推出了全球最新的、最先进的数字电影机——RED ONE(见图 1-1-28)。通用机型成像从2KB到4KB,高端产品最大成像为惊人的5KB。影像直接记录在硬盘或者CF卡中,具有强大的压缩模式和320GB的硬盘,可以拍摄4KB画面2小时左右,后期处理的空间非常高。
目前,世界上通用的电视制式有美国和日本等国家使用的NTSC制,澳大利亚、中国和欧洲大部分国家等使用的PAL制,以及法国等国家使用的SECAM制(见图1-1-29)。部分国家可能存在多种电视制式,本小节只讨论其主流制式。
NTSC制式是美国在1953年12月研制出来的,并以美国国家电视系统委员会(National Television System Committee)的缩写命名。这种制式的供电频率为60Hz,帧速率为29.97帧/s,扫描线为525行,隔行扫描。采用NTSC制式的国家和地区有美国、加拿大、墨西哥、日本和韩国等。
PAL制式是1962年在综合NTSC制式技术的基础上被研制出来的一种改进方案。这种制式的供电频率为50Hz,帧速率为25帧/s,扫描线为625行,隔行扫描。采用PAL制式的国家和地区有中国、欧洲大部分国家、南美洲和澳大利亚等。
SECAM制式是1966年由法国研制出来的,它与PAL制式有着同样的帧速率和扫描线数。采用SECAM制式的国家和地区有俄罗斯、法国、中东地区和非洲大部分国家等。
我国采用PAL制式,PAL制式克服了NTSC制式的一些不足,相对于SECAM制式,它又有很好的兼容性,是标清中分辨率最高的制式。
标清(SD)与高清(HD)是两个相对的概念,是尺寸上的差别,而不是文件格式上的差异(见图1-1-30)。高清简单理解起来就是分辨率高于标清的一种标准。分辨率最高的标清格式是PAL制式,可视垂直分辨率为576线,高于这个标准的即为高清,尺寸通常为1280像素×720像素或1 920像素×1 080像素,帧宽高比为16:9,相对标清,高清的画质有了大幅度提升(见图1-1-31)。在声音方面,由于高清使用了更为先进的解码与环绕声技术,人们可以更为真实地感受现场。
根据尺寸和帧速率的不同,高清分为不同格式,其中尺寸为1 280像素×720像素的均为逐行扫描,而尺寸为1 920像素×1 080像素的在比较高的帧速率下不支持逐行扫描(见图1-1-32)。
由于高清是一种标准,所以它不拘泥于媒介与传播方式。高清可以是广播电视、DVD的标准,也可以是流媒体的标准。当今,各种视频媒体形式都向着高清的方向发展。
2K和4K是标准在高清之上的数字电影(Digital Cinema)格式,分辨率分别为2 048像素×1 365像素和4 096像素×2 730像素(见图1-1-33)。目前,RED ONE等高端数字电影摄像机均支持2K和4K的标准。
After Effects是Adobe公司推出的基于Windows和苹果(Macintosh)平台开发的专业级影视合成软件,它拥有先进的设计理念,可以制作丰富的动画和视觉特效,与Adobe公司的其他产品有着紧密的结合。经历了十几年的发展,其功能不断扩展,并被业界广泛认可,成为数字视频领域应用程度颇高的合成软件之一。
2010 年 4 月 12 日,Adobe 隆重发布了最新一代的 Creative Suite 5 软件套装,它大大增强了软件的性能,并整合了实用的线上应用(见图1-2-1)。CS5有超过250种的新增特性,支持新的操作系统,并对处理器和GPU进行了优化,能够很好地支持多核心处理器和GPU加速。
After Effects CS5同样包含在Master Collection和Production Premium中,单独购买的After Effects CS5还包含Adobe Bridge CS5、Adobe Device Central CS5、Adobe Media Encoder CS5和一些专业设计的模板等(见图1-2-2)。不过,新的After Effects CS5只支持64位系统。
After Effects经历了多年的发展,其出色的表现为业界高度赞赏。After Effects CS5的新增功能进一步增强了这种体验。
1.原生64位程序
After Effects最明显的进步就是成为完整的原生64位程序,这带来了诸多改进。例如在进行高分辨率项目的时候,可以充分使用计算机内存,以大幅提升工作效率。
从最开始的标清发展到后来的高清,再到以RED ONE设备为代表拍摄的数字电影项目,需要支持4K级别的分辨率,对内存的需求也越来越高。After Effects CS5支持的原生64位系统,可以处理更高分辨率的项目。
对 64 位操作系统的支持,意味着 After Effects CS5 可以使用计算机可用的所有内存资源。对于高分辨率、高质量的项目,通过更多的内存支持,可以进行无间断地预览(见图1-2-3)。
2.Roto画笔
很多镜头都需要分离前景,以替换所需的背景环境。新的Roto Brush提供了一种快速、有效的解决方案以分离复杂场景中的前景元素,大大提高了效率,节约了预算。使用新的Roto画笔,只需要在前景物体上绘制简单的笔画,After Effects会自动计算出其他帧的前景物体(见图1-2-4)。
3.After Effects CS5中的新Mocha
反映真实世界的项目通常都需要进行运动追踪,但一些例如元素出镜或包含运动模糊的镜头给追踪带来了很大的挑战。After Effects CS5中的Mocha具有一个独立的平面追踪器,可以应对各种复杂追踪和稳定的任务。
另外一个常用的新功能是,在Mocha中创建的贝赛尔曲线或X-spline动画可以被转化为After Effects中的遮罩,可以进一步进行控制。运动模糊数据也包含在输出跟踪数据中,以创建和源素材相匹配的运动模糊(见图1-2-5)。
4.AVC-Intra支持和拓展的RED摄像机支持
After Effects CS5支持新的AVC-Intra 50和AVC-Intra 100编码(见图1-2-6),并支持RED摄像机拍摄的素材(见图1-2-7)。
5.自动关键帧模式
After Effects具备强大而复杂的关键帧系统,然而,对于刚刚入手After Effects的用户,常常期望用一种自动的方式创建关键帧动画。After Effects提供了自动关键帧模式,开启这个模式后,更改属性时会自动开启关键帧功能,并记录一个关键帧(见图1-2-8)。
6.颜色Look-Up Table
After Effects CS5在3DL和CUBE文件格式中添加了自定义颜色Look-Up Table(LUTs),可以载入到新的颜色LUT效果中。使用这种效果,可以进行一些特殊的色彩校正。例如,可以将影片快速调整为之前设置好的电影色彩效果(见图1-2-9)。
7.Color Finesse 3 LE
After Effects CS5包含了最强大的桌面级调色工具的升级版——Synthetic Aperture的Color Finesse 3 LE(见图1-2-10)。最新的版本提供了更多的方法来完善图像的色彩。
8.Digieffects FreeForm
Digieffects FreeForm首次包含在After Effects中,并大幅增加了3D设计方案,在After Effects中可以实现更多的效果。例如,创建旗帜,漂浮的视频,以及挤压的层等,而这些都无须专用的3D软件。FreeForm自动对After Effects中的3D摄像机和灯光做出反映,使其将效果所产生的结果简单融合到任一3D场景。这个强大的插件允许在3D空间弯曲或扭曲任一层,使用任一调整网点或另一层作为置换贴图(见图1-2-11)。
除了上述新增功能外,After Effects CS5还在原有的基础之上对很多功能进行了增强。如新增的Refine Matte效果,新增的层对齐选项,改进的支持Photoshop调节层,改进的色阶效果直方图显示,以及整合的Adobe CS Live在线服务等功能,提高了工作效率。
2012年4月23日,Adobe公司正式宣布了新一代面向设计、网络和视频领域的终极专业套装——Creative Suite 6。与此同时,Adobe还发布了订阅式云服务——Creative Cloud(创意云),提升了创意工具的在线体验(见图1-2-12)。
After Effects CS6继续包含在Master Collection和Production Premium中,购买的After Effects CS6会包含Adobe Bridge CS6和Adobe Media Encoder CS6(见图1-2-13)。
After Effects CS6通过不断提升的工作体验,提供完整的创造性的同时提供无与伦比的性能,大大提高了生产力。
1.全面提升性能的缓存
After Effects一直致力于性能的提升,全面提升性能的缓存系统包括一组技术:全面的RAM缓存、持久性的磁盘缓存和新的图形卡加速通道。
通过这样的提升,对素材的渲染加速,可以在合成时,减少不断渲染的时间,使操作更加顺畅。(见图1-2-14)。
2.3D摄像机追踪器
新的 3D 摄像机追踪器(3D Camera Tracker)效果自动分析出 2D 素材中的动态,计算出真实场景中的摄像机所拍摄到的位置、方向和景深,并在 After Effects 中创建一个匹配的新的 3D摄像机。与此同时,还在2D素材上面叠加了3D的追踪点,便于在原始素材上附加新的3D层(见图1-2-15)。
3.完全射线追踪、挤压文本和图形
After Effects CS6引入了一个新的射线追踪的3D渲染引擎,支持快速地进行完全射线追踪,在3D空间创建几何形状和文字层(见图1-2-16)。
4.可变的遮罩羽化
利用可变的遮罩羽化,可以精确地创建适当程度的边缘羽化,以创建出更加真实的合成效果(见图1-2-17)。After Effects CS6是首次包含新的遮罩羽化工具,可以根据画面的需要,为不同的遮罩上的点,设置不同的羽化值。
5.与Adobe Illustrator CS6紧密集成
Adobe Illustrator一直是创建复杂文本结构、图标和其他图形元素最流行的工具。After Effects CS6包含了一个“Create Shapes From Vector Layer”命令,可以将任何Illustrator矢量图(AI和EPS文件)转化为After Effects的图形层。这样就可以在After Effects中对这些矢量图形进行操作(见图1-2-18)。
6.滚动快门修复
带有CMOS传感器的数码相机,包括带有视频功能的单反相机被越来越多地用来拍摄电影、商业广告和电视节目。数码相机都有一个滚动的快门,是通过扫描线的方式捕捉视频的帧。由于不是在同一时刻记录所有的扫描线,滚动快门会导致扭曲,如倾斜建筑物等。
After Effects CS6包含一个高级的滚动快门修复(Rolling Shutter Repair)效果,包含了两种不同的算法来修复有问题的画面(见图1-2-19)。
7.增强的效果
After Effects CS6带有80个新的和升级的内置效果。最新的版本提供了更多的方法来完善图像的色彩。After Effects CS6捆绑了最新的CycoreFX HD,为创建特效提供了更多的选择(见图1-2-20)。
8.专业导入After Effects
专业导入After Effects(Pro Import After Effects)是业界领先的专业工作流程,可以通过导入AAF/OMF文件与Avid Media Composer,通过导入XML文件与Apple Final Cut Pro 7或更早版本进行整合(见图1-2-21)。很多效果和参数在转换到After Effects中以后都能得到很好的保留。
9.改进的mocha AE流程
专业的运动追踪工具mocha AE继续包含在After Effects中,并与3D 摄像机追踪器、Warp Stabilizer和传统2D点追踪器整合成为一套运动追踪方案,以应对各种素材的情况。After Effects CS6 现在包含一个“Track In mocha AE”菜单命令,可以在 After Effects 中直接启动 mocha AE (见图1-2-22)。
除了上述新增功能外,After Effects CS6还在原有的基础之上对很多功能进行了增强。如增强的OpenGL渲染,提升的对象边框控制,脚本语言增加和改善,支持ARRIRAW素材,以及对于Adobe SpeedGrade文件的支持。
2011年10月,Adobe发布云平台;2013年5月6日,Adobe宣布不会再发布新的Creative Suite 版本;2013年6月17日,Creative Cloud版本问世(见图1-2-23)。与先前Creative Suite的版本使用类似,依托于云端服务,可提供即时升级,随时使用最新的版本及功能,文档可以储存于云端,便于共享及异地使用。软件采用租用模式,用户按期付费。
After Effects CC作为Creative Cloud中的一个组件,可以单独使用,或配合其他组件形成一整套工作流(见图1-2-24)。After Effects CC首次支持中文版本。
After Effects CC提供了大量新功能和增强功能,进一步完善了数字视频合成体验。由于未来的版本更新都通过在线的方式进行,所以会随着在线更新,不断改进并增加更多新的功能。
1.CINEMA 4D整合
较紧密地整合 CINEMA 4D,可以将 Adobe After Effects 和 MAXON CINEMA 4D 结合使用。可在 After Effects中创建 CINEMA 4D文件。将基于CINEMA 4D文件的图层添加到合成后,可在CINEMA 4D中对其进行修改和保存,并将结果实时显示在After Effects中。简化的工作流无需缓慢地将通程批量渲染至磁盘或创建图像序列文件。通程图像可通过实时渲染连接至C4D文件,无需使用中间文件(见图1-2-25)。
2.增强型动态抠像工具集
使前景对象(如演员)与背景分开是大多数视觉效果和合成工作流中的重要步骤。此版本的After Effects提供多个改进功能和新功能使动态抠像更容易、更有效(见图 1-2-26)。
这些工具位于“图层”面板中(见图1-2-27)。
3.像素运动模糊效果
计算机生成的运动或加速素材通常看起来很虚假,这是因为没有进行运动模糊。新的“像素运动模糊”效果会分析视频素材,并根据运动矢量人工合成运动模糊。添加运动模糊可使运动更加真实,因为其中包含了通常由摄像机在拍摄时引入的模糊(见图1-2-28)。选择图层,然后使用菜单命令“效果>时间>像素运动模糊”。
4.3D摄像机跟踪器
现在可以在3D摄像机追踪器效果中定义地平面或参考面以及原点(见图1-2-29)。使用新的跨时间自动删除跟踪点选项,在“合成”面板中删除跟踪点时,相应的跟踪点(即同一特性/对象上的跟踪点)将在其他时间在图层上予以删除。After Effects会分析素材,并且尝试删除其他帧上相应的轨迹点。
5.在“合成”面板中对齐图层
现在可以在合成面板中拖动图层时对齐图层。最接近指针的图层特性将用于对齐。这些包括锚点、中心、角或蒙版路径上的点。对于3D图层,还包括表面的中心或3D体积的中心。在拖动其他图层附近的图层时,目标图层将突出显示,显示出对齐点(见图1-2-30)。
默认情况下禁用对齐。要对齐图层,请执行以下操作之一。
· 从“工具”面板中启用“对齐”。
· 要启用对齐,请在按住 Cmd 键 (Mac OS) 或 Ctrl 键 (Windows) 的同时拖动图层。
6.查找缺失的素材、效果或字体
此版本的After Effects可以更轻松地在项目中找到依赖项,快速地找到缺失的素材、效果或字体(见图 1-2-31)。使用菜单命令“文件>依赖项>缺失效果/缺失字体/缺失素材”,也可以使用项目面板搜索这些依赖项。在搜索字段中键入命令,或选择预定义的依赖项搜索方式之一。
缺失项搜索完成后,引用缺失项的合成会显示在项目面板中。双击该合成可在时间轴面板中打开它,并会自动过滤图层以仅显示包含缺失项的合成。
After Effects CC围绕云应用的理念,进行了很多人性化的改进,进一步提升了工作效率,而且还会不断更新更多的功能。
专业的视频工作流程主要分为创建和发布两个部分。其中,创建部分又分为前期、中期和后期三个部分。Adobe CC中的软件为视频的创建的每个环节都提供了强大的工具(见图1-2-32)。
在整个数字视频创作流程中,Premiere Pro 起到了枢纽的作用,可以将硬件终端输入的以及媒体素材使用软件生成的媒体素材进行整合剪辑,并通过Adobe Dynamic Link,将After Effects 的项目文件直接作为素材使用,从而省去了渲染的时间。最后借助其自身强大的输出功能和Adobe Media Encoder针对各种媒体介质进行输出。此外,还可以通过整合专业的Encore,将影片制作成为专业级别的数字影像光盘(见图1-2-33)。