数字绘景解决方案（三）

The Mattepainting Toolkit：《权力的游戏》的数字绘景是怎样炼成的？且看这款Maya数字绘景插件包如何施展拳脚！

The Mattepainting Toolkit数字绘景效果图

一、 数字绘景的前世今生

数字绘景？很多小伙伴可能还没听说过。来来来，到哲想科普课堂“扫扫盲”。

1.数字绘景的前世

要了解数字绘景（Digital Matte Painting），必须首先知道其前身——绘景（Matte Painting）。在电影拍摄中，很多时候实景不能满足剧情和导演的需要。为了能出现符合剧情或导演想法的场景，导演们让画家把他们想要的场景画在玻璃上，然后放在镜头前，通过光学手段遮挡掉不想要的场景，这就是绘景。绘景可以用来创建整个场景，也可以对已有场景进行扩充。

《火烧红莲寺》（1928）的摄影师董克毅创造出“接顶”法，把画在玻璃板上的红莲寺顶与没有寺顶的布景巧妙地拍在一起，构成完整的红莲寺辉煌建筑，应该是中国最早的绘景。

2.数字绘景的今生

而所谓“数字绘景”就是在电脑上进行绘景，通过后期软件进行处理以符合镜头运动。当今，数字绘景已经走进了一个崭新的领域，它已经不仅仅是一张图，而要与合成软件、三维软件互相结合，把绘制好的场景画按景别贴到相应的3D模型上，在虚拟摄像机中实现和真实摄影机的运动匹配，达到几乎和实拍一样的效果。

《权力的游戏》中君临城数字绘景前后对比图

由于引进了三维摄像机投影贴图技术，数字绘景从静止走向了运动。这项技术被广泛地应用在电影制作中，它可以制作出运动的幻觉，而实际上只是使用了一张数字绘景图。三维摄像机投影贴图技术本身具有巨大的潜力，我们可以在大场面的数字绘景图中实现摄像机的运动，而不必耗费大量时间精力和成本制作出每个细节的三维模型。三维摄像机投影贴图依赖于一张精细的背景图，而非精细的模型，大大降低了制作时间和成本。而这，正是数字绘景的发展前景。

3.数字绘景的流程

一般，绘制流程分为以下几步：

1)从素材中挑出几张理想的场景照片作为背景

2)确定照片中各个部分比例及透视关系

3)选择视觉中心，为整个场景打光，同时对背景图做出处理。比如，可以做出雾的效果，形成景深的感觉

4)增强纹理效果。可将一些材质纹理中的图片拿到场景中，简单的修整形状，调整混合模式。同时追加更多微小的结构细节。

5)对图片进行整体调色，做出不同的色调版本。

二、数字绘景工具包（The MattepaintingToolkit）

1.产品简介

数字绘景工具包（The MattepaintingToolkit）是一款Autodesk Maya插件包，可以让数字绘景师在Maya中轻松地进行摄影测量并制作摄影机投射贴图，用最低的渲染要求绘制出最逼真的3D环境。广泛应用于电影、游戏制作和建筑可视化中。

The Mattepainting Toolkit在Maya视窗中使用OpenGL以获得着色器反馈。这一功能可以让数字绘景师简捷直观地处理映射在几何图形上的绘画、照片和图像序列。

2.产品用户

3.产品亮点

1)用户界面

用户界面可组织纹理、管理用于视窗显示和渲染的着色器。

点击图像缩略图可将纹理贴图上传到个人常用的图像编辑器

纹理层的顺序是由一个拖放列表确定的。

可以迅速添加或移除几何图形着色任务

2)视窗

The Mattepainting Toolkit具有自定义的OpenGL着色器，可以在视窗中显示高度清晰的纹理贴图并对其进行交互式地处理。

每个着色器可显示的纹理层多达16个

可以在视窗中直接将纹理遮罩绘制到几何图形上

支持图像序列，这样干板（film plate）就可以映射在几何图形上了

3)渲染

可以使用适用于Maya的任何一款渲染器渲染分层纹理。该工具包中包含的自定义Mental Ray和V-Ray着色器可根据对象的羽化范围、与投射摄像机的距离、对象的面比率（facing ratio）来增强渲染器中混合纹理的功能。

4)导入点云数据和摄像机

通过Mattepainting Toolkit将Agisoft Photoscan、Photosynth中的空间数据导入至Maya中。

5)投射球面HDRI

除了支持摄像机投射以外，Mattepainting Toolkit还支持圆柱体贴图的球面投射。可以在几何图形上映射多个HDRI并将其混合在一起。

6)在几何图形上绘制遮罩

在几何图形上绘制遮罩，就可以直接在Maya视窗中混合多层纹理。绘制好遮罩的贴图可以烘焙到UVs上。

7)将纹理烘焙到UVs上

多层纹理可以在UVs上烘焙。烘焙好的纹理可以在游戏中作为素材使用，也可以上传到网页上。

8)多种渲染器选择

支持Maya的任何一款渲染器都可以渲染该插件包绘制的图像。此外，它包含的Mental Ray和V-Ray着色器还具有光线追踪功能。