Nuke 學習筆記 005 – 在 MAYA 內,以 2D 照片建立立體場景並設定投影後,匯到 Nuke 工作 (亦即 Camera Projection )

簡述

以 MAYA 實作 camera projection,然後匯到 Nuke

大致來說,就是打算用一張 2D 照片建立出 3D立體視覺…

一些前置

  1. MAYA 前置作業不能忘,設定正確的專案,並記住  sourceimage 素材資料夾的路徑,以利製作效率。
  2. 選擇照片後,盡可能取的當初的拍照資訊,例如鏡頭的焦距、相機型號等等,以利在MAYA內的設定。

MAYA 步驟記錄

1. 新增攝影機,攝影機名稱暫稱 cam_01 (注意!如果照片裡面有當初的拍攝資訊的話,攝影機的焦距最好是根據當初的相機的焦距設定,還要注意MAYA內的攝影機預設是135全片幅)

2. 匯入場景照片到 imageplane ,先切換到cam_01的視線,之後執行攝影機視窗的 view/ image plane / import image,把你的照片匯入攝影機cam_01的背景內

3. 先在圖片中選擇一個恰當的基準點作為原點,最好是明顯的三軸向的匯集點( 或者消失點)。記住它,稍後我們的工作將會從這個點展開。

匯集點說明

4. 回到 persp 視野,選取攝影機cam_01,並在屬性編輯器內找到 imageplaneshape1 的 placement 標籤,把 depth 的數值設的大一點,這樣投影平面會遠離一點,才不容易跟模型打架。

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5. 新增一個 Locator、一個Polygon的長方體。

6. 切換到cam_01的視線,調整出一個滿意的方向,上課用的範例照片是一棟建築,因此,最佳的匯集點就是這棟建築物最靠近你的頂樓角點,下文暫稱為匯集點。

7. 初步先把長方體拉大,並試圖符合該建築物的三軸向的邊緣 ( 技巧之一,是把該方塊的 pivot 中心點放置在長方體相對應於的匯集點角落  ,設定移動 pivot 是按 insert 鍵)

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8.  一定很不容易符合,所以大概就可以了。 接下來把 locator 的位置也移動到長方體的該角落,技巧是按住 v + 滑鼠左鍵來吸附物體的角點。

9. 把 locator 跟 cam_01 作 constrain / Aim (cam_01為父,先選之)  這是要讓 locator 能夠正確指向cam_01,然後在大綱視窗內把該 constrain關係刪除(有驚嘆號的那一個)

10. 把 locator 跟 cam_01 作parent( 以 locator 為父 ,後選之),讓攝影機會跟著 locator 的轉動而跑。 正確的結果,就可以使得cam_01攝影機的視線永遠看著該棟建築的該角落點!(永遠看著 locator )

11. 接下來旋轉 locator就可以旋轉cam_01 的視覺角度,目標是調整到長方體的邊緣符合照片內的建築大樓邊線為止。

技巧:

  • 調整旋轉時,預設的調整幅度都很大。於是找到 Channal Box  右上角,連按兩下 “switch betwwen manipulatir / no  manipulatir / channal sliders”  按鈕,切成channal sliders狀態,此按鈕圖示是座標箭頭。

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  • 然後再按右邊那個圓餅狀的圖(switch bwteen slow /medium/fast channal sliding setting ),切換到slow模式,就可以進行微幅調整了。 slow 模式,圓餅圖的實心圖案部分會變成最小
  • 三個旋轉軸向慢慢的嘗試,把長方體調到最佳為止

11.1 如果你已經昏頭了,我簡單的整理以下上面做的事情: 簡而言之,我們先新增了一個普通的方塊當做建築的最主體。

11.2 先用視覺的感覺來調整建築的比例,然後再用建築的匯集點與Locator搭配,來校正攝影機的視線方向。 之後等到視線方向校正完畢了,就回頭把建築的主體也做得更精確。

12.  新增材質球 surface shader,暫稱 SurfaceShader_01

13.  新增投影用的節點,暫稱 projection_01

  • 建立方法是:在新增材質的 File 按鈕上,按右鍵選 create as projection,可發現材質工作區多出了一群節點,其之間已有一些連結關係,其中最後一個節點就是 projection_01 (名稱是可以自己改的!不要納悶為何我寫的跟預設不同^^)

14. 把projection_01節點連結到 surface shader 的 Out Color 屬性

  • 可在SurfaceShader_01 的屬性編輯器內編輯 Out Color 內容,或者從projection_01節點按中鍵拖曳至surface shader,跳出選單後選default

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15. projection_01 節點的屬性編輯器內,有兩個重要屬性要設定:

  • Proj type設定為 Prespective ,在 Projection Attribute 分類標籤下
  • Link to camera 設定為 camerashape1(總之就是 imageplane所在的攝影機) (在Camera Projection Attribute分類標籤下 )

16. 設定後,暫時大功告成,這時候其實建築物照片已經成功投影在長方體上,可以試著檢視

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17. 如何檢驗成果呢?

  • 可以暫時停掉 Imageplane的投影(選取攝影機後,在cam_01屬性編輯器內找到 Enviorement分類標籤的 Image plane, 按上面的鍵 進入 imagePlanShape1這個節點的屬性編輯器,刪除掉 Image Name 那個欄位即可)
  • 當然也可在 HyperShade 內刪除此節點,之後算一張圖檢驗,沒問題後 Undo ,讓Imageplane 變回來,再繼續建立別的長方體。
  • 在場景內就想要直接看成果,不想算圖,你有可能需要切換到 High Quality 檢視

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18 小技巧:套用了材質 surface shader以後,如果暫時想切回原本的灰色長方體來檢查的話,先按數字 5 ,然後在攝影機視窗的 Shading裡面,勾選 use default material

  • 注意!你的電腦可能會因為顯示卡不夠好而變化很慢甚至沒有變化,請耐心等候,或者稍微在 Cam_01 的場景內略略移動一點點攝影機角度,使其強制更新畫面,然後按” [ “鍵回到原本的攝影機角度。

19. 慢慢複製出多棟建築(多個Polygon ),仔細的fitting邊緣,一邊兼顧建築的合理分布,一邊兼顧視覺上符合大樓的邊線,幾個 Polygon 技巧如下:

  • 如需對長方體切線,edit meas > interactive edge tool
  • 如需補上平面, edit mesh > append tool 或 edit mesh > bridge
  • 以上兩個指令所捕的面,都必須要是同一物體的其中兩條線之間的面。 所以如果是兩個長方體之間的面,兩個長方體必須先combine

匯入 Nuke 的步驟 (這是先期試驗)

20. 嘗試匯出,匯出的格式以 FBX 為好,注意匯出時的選單必須降版本會出更好。例如 FBX 2010

  • PS. 依試驗結果,降兩版本最佳,例如使用 MAYA 2013 則降版本匯出為 FBX 2011 ,更舊則會出錯

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21. 分別匯出建築群、攝影機為兩個 FBX 檔案,暫稱為 camera.fbx 跟 build.fbx

  • MAYA 2013 可能沒有匯出 FBX 的選項,須自行下載安裝:
    http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/pc/item?siteID=123112&id=10775855
  • 匯出時, Export Selection 的選單匯出型態改成 FBX export
  • 匯出時,匯出的檔案操作視窗右方有細部選項,往下找到分類標籤 advance options 的 FBX file format exprt 下可以選擇比較舊版本的輸出
  • 先匯出一次的原因,是打算先嘗試到Nuke內嘗試匯入,千萬不要悶著做到後面才發現充滿問題跟Bug,無法匯出XDDD
  • 經驗:連續匯出FBX似乎很容易當機,先Exit再開似乎好一些?

22. Nuke 啟動後,建立 camera 節點,以 camera 節點匯入 camera.fbx (camera節點的 properties 內有File 分頁,勾選 read from file ,並在檔案路徑選擇剛剛匯出的 camera.fbx)

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23. 建立 Read 節點讀入建築物的照片。

24. 建立 project3D 節點,可以看到節點的來源接口有兩個,一個寫cam ,將它跟 camera 節點連結。另一個接口則跟 Read 節點連結。

25. 建立 ReadGeo,把 project3D 拉箭頭連結過來,再把ReadGeo的輸出拉到 Viewer1節點

  • 在 ReadGeo 節點的 properties 處有 Geo 分頁,有一欄可選擇匯入的檔案,匯入剛剛匯出的 bulid.fbx
  • 此外,在object type 欄位的右邊,還有一個是 all objects 需要勾選
  • 剛匯入時,建議按幾下 cache locally 欄位旁邊的 reload 鍵,可以有助於模型正確顯示。
  • 理論上,此時可以看到場景內的建築群跟攝影機了,可以稍微轉動跟移動一下場景。

FBX匯入Nuke

26. 注意!影片預覽視窗的右上方有個場景模式切換欄位,如果還是 2D,請切換為3D檢視模式。另外還有一欄是視野,可以切換 defalut(就是一般透視視角),或是camera1(攝影機視角)

  • 不管是哪個視角,這時候,建築物上應該已經有正確的貼圖投影在上面了,有錯誤可能要檢查一下個步驟。

27. 上述步驟都正確,但建築部分失敗原因可能為 MAYA 內各模型 history 沒有刪除而攝影機失敗則可能是攝影機跟 locator有 parent 關係(有時候這個無所謂)。或是,如果用 MAYA 2013 的話,視線的節點 place3dTexture (outliner可看到) 可嘗試跟攝影機一起選取後,一併匯出至 Camera.fbx,應可解決。

28. 若成功後,再回到 MAYA 進行後續工作


MAYA 的完工步驟

29. 初步的模型跟攝影機的製作完成後,接下來是要完善背景跟遠景

  • 先製作一棟遠方建築投影用的長方體(概括性的投影遠方建築),然後做出一個大的甜甜圈多邊型(投影背景用)
  • 幫甜甜圈選擇相同的 surface shader 材質。
  • 甜甜圈上雖然投影了正確的照片上去,但在離開Cam_01視線的地方會產生重複(因為貼圖來自攝影機投影嘛),因此為了鏡頭可能的運鏡畫面需求,目前還看不見的側邊的甜甜圈,必須要切開,與本來的甜甜圈獨立,並將此段甜甜圈給上一個獨立的、且投影適當的 surface shader材質,如此一來,當我們真正開始做動畫運鏡時,就不會因為鏡頭看到那邊兒穿幫了
  • 切方法是,選定要保留的段落,先刪除邊上兩圈的face後,用 Extra 指令使其獨立成為一個多邊型,就切開了。
  • 切開甜甜圈後,複製Cam_01節點,暫稱 Cam_02節點,該攝影機可以用 group 的技巧,使其中心點跟甜甜圈一樣都是 (0,0,0),然後略略的轉動一下,使攝影機視線垂直於獨立的那部分甜甜圈。
  • 新增一個 surface shader材質,暫稱 SurfaceShade_02節點 ,並且也是一個投影貼圖的材質,以 Cam_02節點 投影建築的照片。
  • 或者使用 Duplicate方式複製 SurfaceShade_01節點也可,在Hypershade內,選取 SurfaceShade_01節點後,執行 Edit /Duplicate > Shading Network,就可以看到複製出一組擁有相同節點群的新材質,在新的 projection 節點內,把 Link to Camera 改成  Cam_0Shap2 攝影機即可,反正就是屬於 Camp_02的節點就對了)
  • 把這個新材質指派給切開的那段甜甜圈順利的話,算圖應該可以看甜甜圈上也有貼圖出現了,轉動 Cam_02的視線,並不停算圖依照所需的背景貼圖,決定最終 Cam_02 視線指向。
  • 目前暫定要把貼圖轉動到出現遠方建築為止。

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30. 建築、遠方建築、甜甜圈都完善後,刪除其所有的歷史結點並匯出,至少需匯出建築群與甜甜圈,以及那段做為背景的獨立甜甜圈分開輸出

31. 匯出投影用的兩個攝影機(cam1.fbx  cam2.fbx),匯出算圖運鏡用的攝影機為 RenderCam.fbx


Nuke 的步驟

32. 到 Nuke 內匯入這些素材

  • 同樣按照上一回的方式,建立兩個 project3D 並分別指定投影用的攝影機+圖片
  • 建立兩個ReadGeo,將兩個 project3D 的箭頭與兩個ReadGeo分別連結之。
  • 建立兩個攝影機,分別匯入 cam1.fbx與cam2.fbx, 兩個ReadGeo節點則匯入建築群+甜甜圈與該獨立段甜甜圈。

33. ReadGeo設定好後,切換到 3D 的檢視模式就應該要可以在場景內看到建築與甜甜圈們

  • 若建築物怪怪的,不妨按一下reload、也要記得勾選 all object。
  • 檢查投影狀況,注意,3D的場景內,如果該節點的 properties 沒有顯示於視窗右側的話(清空過),則場景內就不會看到該素材,必須重新 double click 一下該節點

再新增一個camera,匯入攝影機RenderCam.fbx,匯入後馬上檢查Render攝影機的移動,是否跟MAYA內的設定一樣?

34. 注意、如果匯入nuke出了問題,運鏡用的攝影機不會動或者動的路徑不對,可以注意幾個法子試試看:

  • MAYA內,不要複製別的攝影機來運鏡,改用新增攝影機,且攝影機請勿跟人Group、也不要有parent關係
  • 不要修改攝影機 pivot 。就讓它維持在攝影機自己的中心。
  • 若運動有問題時,先不急著設置複雜動作,先設置單純轉動或者單純移動並觀察匯至nuke後的結果,是大不相同還是部分相同?
  • 嘗試用不同版本的FBX匯出

35.基本的外部匯入都OK後,新增節點 Scene,Scene可以把很多素材都容納整合,類似 2D 下的 Merge

36. 新增三個節點分別是:Constant → ramp → Sphere

  • constant設定為天空藍色
  • ramp節點在Color標籤分頁設定為另一種藍,然後在ramp節點按2並點擊propertires的ramp節點的ramp標籤分頁,在預覽視窗設定漸層的狀況。
  • Sphere 的 scale調成兩三百,這樣一個基本的天空就出來了。

37. Scene節點的下游新增 ScanlightRender節點,這是把 3D 場景按照某一攝影機的視野算圖變成 2D 影片的功能,總共有三個來源接口,分別是:

  • cam (接運鏡攝影機 Rendercam)
  • obj/scn (接Scene節點)
  • bg (可接平面背景圖片,不過我們這次沒有要用,或其實也可以把上面的ramp節點直接接來這裡)

38. 先把 ScanlightRender 拉到 Viewer1,除了沒有景深的問題外,基本的建築場景、背景跟天空都應該有了,並試著播放看看,注意這時預覽視窗應會自動切到 2D 檢視才對,沒有的話自己手動切換。

39. 加上景深效果,在 ScanlightRender 下游新增 Zblur 節點。

  • 先調 size,大致調個 10~20就很了不起了
  • 調整 depth-of-field 約 1 即可
  • 最後調整 focus plane,先暫時勾選 focal-plane setup,然後再開始調focaus plane的數字,先用輸入的,大致先調個 0.0x  觀察紅藍綠三色的分布,決定你滿意的景深分布程度。
  • 綠色就是清楚處,紅色與藍色就是在景深外。
  • 滿意後,去勾選 focal-plane setup。
  • 這時候會發現大樓邊緣怎麼也模糊了! 這是因為除了 RGB受到Zblur以外,Alpha也受到影響,因此我們要另外指派可用的清晰 Alpha給 Zblur節點,從ReadGeo1(總之建築群所在的那一個)多拉一個ScanlightRender 出來,然後再把此ScanlightRender 接到Zblur節點的mask接口處(在節點右手邊)
  • 勾選 invert (位在 mask 欄位右邊)
  • 大功告成,檢查並可試著輸出

nodes_cam_proj


再到 MAYA 處理 Fresnel Effect

40. 處理 Fresnel Effect

大致步驟是把窗戶的部分從多邊型上獨立切出來,使其成為獨立的長方面,然後在該長方面上套上獨立材質,材質具備反射性質,並另外準備一個圖片供其反射,完成後再輸出exr序列檔,並到 Nuke 處理 EXR 序列檔。

41. 為了精準點切到玻璃的邊緣,開啟 High Quaility 的即時貼圖顯示 (攝影機視窗的 Render / High Quaility Rendering ,選旁邊的 口 打開選單,將彩色算圖解析度設定為1024 )

42. 在MAYA內執行 insert edge tool 此工具會切割一圈環繞的新切分線,把大樓的玻璃都切出來成為獨立的長方面。

  • 理論上此工具的運作是:游標碰到某一個edge單按左鍵,該工具將在垂直edge方向上環繞切出一圈新Edge,如果發現切割行為很奇怪,請按 口,打開設定,將其reset

43. 切好後,將這些長方面全部選取,執行 Mesh/Extract,把這些面都切出來成獨立面

44. 新增一個 mia_matirial_pass_x 材質 ,並在其屬性編輯器內,按下 Preset後,在跳出來的選單內找到 Glass_Thick 選擇之 (即內建的的厚玻璃參數模組)

  • 在屬性編輯器內,把 Refraction 的透明度調到 0 ,並把 Fresnel Effect 選項關閉 (因為今天要練習在 Nuke 內調,若是MAYA就是在這裡調),選項在BDRF標籤下。
  • 去勾選後,下方的參數可能需要調一下 (0 Deg處 = 0.7 、90 Deg 處 1.0),不然可能會因為在 0 Deg處反射率太低,導致看不到反射結果

45. 材質套用到剛剛切出來的長方面上。

46. 選取全部窗戶跟建築,並將其加入到一個新的算圖圖層。

47. 新增一個多邊形圓柱體,刪掉圓柱體的上下蓋,接下來(最好先先存個新檔),檢查所有多邊形都沒問題後,刪除場景內所有多邊形的全部的歷史紀錄。(不刪也可,但恐怕會跑很慢)

48. 選一張高樓大廈的城市照片,在PhotoShop內去掉天空,並把挖掉的天空灌上黑色。(因為最後會用screen的方式疊圖,所以留黑)

49. 新增一個 surface shader材質,並使其 out color 指向剛剛的圖片。這時圖片通常亂七八糟。因此重新創建UV分布( Create UV / Cylinder ),然後打開UV編輯器,調UV使得整張圖剛剛好貼上整個圓柱的側邊

50. 嘗試先用 mental ray算圖, 調整一下想要反射的的樓景。

11. 希望輸出的圖的 Alpha Channal 只有窗戶的輪廓。因此,建築物與圓柱體所用的Suface Shader材質,打開其屬性編輯器,找到Out Matte Opacity ,調成 0

12. 輸出序列檔  render setting需要調整的如下:

  • Comon處:選OpenEXR、輸出影格1-48格、選擇多檔案輸出,設定好自己想要的命名編號、輸出尺寸 Custum 720*480、攝影機選 Render 的攝影機
  • Quality處:Max Sample Level 至少調到2 (反鋸齒)、 Raytraceing 開啟且 Reflection 至少要 1 、FrameBuffer下的 Data type 選 RGBA 4x32bit

53. 到 Nuke 以 Read節點讀入序列檔,最好先把 Read 拉到 Viewer檢視一番,看是否符合預期的動態變化

54. 在read 節點的下游增加一個 premult 節點,處理Alpha的邊緣

55. premult 節點下游新增 merge 節點, premult 節點在 A 接口, 上次所製作完成的 Zblur 節點在 B 接口,merge 節點拉到 Viewer看看,如果成功出現素材但是尺寸不符合,請檢查:

  • Nuke專案與MAYA裡的輸出尺寸,是否都是 720*480?
  • Nuke內每個攝影機的”焦長”,跟MAYA內對應的攝影機的”焦長”,是否符合? 或者說是鏡頭視角

56. merge 節點的 operation 選 screen,如此大樓的反射應該初步看起來有反射的樣子了。接下來應該要對反射的倒影的效果做出調整,可用 Color correction 節點(加在 premult & merge之間)

  • 也可以加一個  Color correction 節點在投影用照片的Read的節點的下游,直接調整建築物本身的色彩資訊

57. 使用 write 節點,輸出 exr 序列,並選擇1-48格、 32 bit

58. 輸出沒問題後,可回頭來再做一點改進:

  • 找到 ScanlineRender 節點的 properties 處, Multisample 標籤分頁下的 samples 欄位。這也是反鋸齒設定,拉高之(也就是類似 MAYA 輸出時設定的的 Max Sample Level)
  • 在 Merge 節點下游增加一個 Edge Blur節點,調整一下滿意的size

59. 當效果越來越複雜時,即時顯示的速度可能會降低到不可思議的地步,可用兩個技巧來順利檢視:

  • 降低即時顯示的解析度 (Toggle proxy mode to compute at all or lower resolution 按鈕),此按鈕在預覽的視窗上方,在 2D /3D 切換欄位的下面,按下按鈕後,該按鈕顯示紅色表示開始生效
  • 框選某一個區域,只有這個區域會即時算圖 (Enable Region-Of- Interest to limit the area update 按鈕),此按鈕也在 2D /3D 切換欄位的下面,按下按鈕後,該按鈕顯示紅色表示開始生效,視窗中將出現框框供你框選,可以調整框框大小

cam_proj_fiank

在〈Nuke 學習筆記 005 – 在 MAYA 內,以 2D 照片建立立體場景並設定投影後,匯到 Nuke 工作 (亦即 Camera Projection )〉中有 2 則留言

    • 您好

      很高興對您有幫助!

      我也還在學習,若有寫得不夠清楚或其他謬誤之處,請多多包涵! :-)

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