通过3D渲染和合成创建逼真的虚拟摄影

几个使用Adobe设计的逼真的虚拟照片示例 Dimension

看着上面的图片,如果您认为自己看到的一切都是真实的,那也是情有可原的。 随着逼真的3D图像渲染技术的进步,准确判断什么是真实的,什么是虚拟的,这比以往任何时候都更加困难。 在这种情况下,图像融合了真实事物、摄影技术和经过渲染的3D内容 — 而这正是各家公司正在大力投入的一种3D设计类型。

詹姆斯·卡梅隆的《深渊》中的一幕,玛丽·马斯特兰托尼奥伸手触摸CGI深海怪物

这种将3D模型分层或“合成”到图像或视频中的技术并不新奇,实际上,它的起源可以追溯到早年使用视觉特效(VFX)的时代(最早可追溯到上世纪80年代)。 令人感到新奇和高兴的是,这项技术已经成为一项强大的工具, Adobe Dimension 以及一个有趣的摄影师新工作流程。

在Adobe中创建合成图像的技术 Dimension

在Adobe中编辑金属球体模型的平面 Dimension 复合

Adobe Dimension 允许用户使用Adobe Sensei支持的匹配图像功能,直接在应用程序中将2D和3D元素无缝组合在一起。 以这种方式合成元素的主要好处是,它可以用现实中拍摄的背景图像来替换完全由3D实现的场景,从而加速推进创建逼真图像的过程。

Adobe中的“匹配图像”功能 Dimension 分析背景图像,并估计拍摄背景图像时,相机的焦距和位置

“匹配图像”功能可以分析背景图像,并估算拍摄背景图像时,相机的焦距和位置。 然后在中创建3D相机 Dimension 场景中的元素,渲染3D元素的视角与背景图像相同,因此它们会合成在一起

但相机画面中未能捕捉到的所有东西呢? 图像拍摄的完整环境非常重要,因为它定义了其中所有内容的显示方式。 图像中的对象在反射其周围世界的光线,也包括相机后面的一切。 因此,要使分层的3D元素真正与图像的背景融合在一起,就需要充分反射拍摄该图像时的环境光照。

客厅里一辆轻便摩托车逼真的3D合成图像

“匹配图像”将尝试使拍摄背景图像时的光照环境“幻化”。 尽管这样可以快速生成很棒的效果,确实令人印象深刻,但是如果将拍摄背景图像时的环境也拍摄下来,则会产生更加逼真的效果。 甚至这还是一种训练Adobe Sensei功能的方法,使其能够自己完成这样的操作。

办公空间360度HDR全景图

进入360度HDR全景图像的世界。 为了强化真实世界整个光照环境的光效,这类图像长期以来一直用于3D图形中。 过去拍摄这些照片的过程非常复杂,因为它们的制作需要高水平的知识和专业设备。 随着360度相机的出现,现在比以往任何时候都更有可能创建这些图像。

Ricoh Theta 360度相机的产品图像

Ricoh Theta、Gopro MAX和Insta 360等相机可以拍摄360度全景照片。 Ricoh Theta内置的自动包围曝光功能,是拍摄过程中的一个关键环节。 这减少了拍摄HDR图像所需的时间和精力,使摄影师更容易上手。

创建逼真合成图像的过程

Capture

要开始拍摄环境以进行合成,您需要两个主要元素:高质量的一副或多幅背景图像,以及拍摄背景图像时所处环境的360度HDR全景图。

拍摄此类内容最重要的方面之一,是充分利用摄影师现有的技能和工具。 要创建一张精美的背景图像,需要有构图的视角和对细节的关注。 为了创造出可以将3D元素融合到其中的内容,背景图像还需要一种特殊的思维方式。

选择位置

寻找适合背景和光照的位置。 在构思背景时,想象一个场景的潜在用途可能会有所帮助。 例如,一条空旷的道路可用来摆放一辆3D汽车,而咖啡店里的一张桌子则可用来 显示包装 食物的。

虚拟照片的4个位置场景与使用3D合成的相同场景的对比

在拍摄背景图像时,请务必牢记,3D元素将会合成到其中。 应留出空白焦点区域,以便为这些对象留出空间。 3D内容通常是最终合成图像中的主要焦点,因此背景本身不要过于突出,这一点非常重要。

图标指出了虚拟照片背景中的最佳光线方向和焦点

同样重要的还有图像中的光照情况,因为这将对合成后的3D内容产生重大影响。 光线应该从肩部以上或侧面射入镜头中 — 这将会产生最佳的效果,因为将3D对象放入该场景中时,这道光线将充当主光的角色。 当视野中没有焦点元素时,可能很容易朝着光线方向进行拍摄,但请记住,这样会导致拍摄内容始终背光。 向场景中添加一个临时的对象作为“替身”,可能会有助于合成和评估光照效果。

拍摄HDR全景图

相机放置

360度相机放置的位置,应该位于您在拍摄背景时,大多数背景图像所聚焦的区域的中心。 如果背景显示的场景更宽广,理想的做法是用独脚架将相机抬离地面,否则相机可以直接放在地面上。

使用Ricoh Theta捕捉360度全景图像

颜色

前景中带色表的办公空间360度HDR全景图

由于环境图像和背景图像将会同时使用,因此,保持拍摄环境的相机和拍摄背景的相机之间的色彩非常重要。 这里,我们将两台相机的色温都设置为5000k,并使用两台相机拍摄了色表的照片,以便在后期处理中进一步对齐。

包围曝光值

要使用360度相机创造HDR环境,需要拍摄多个EV,然后在后期处理中将其组合到一个HDR图像中。 EV的数量没有固定标准,但通常而言,可以将曝光范围的上限调至阴影中没有更多信息的程度,而将曝光范围的下限调至高光中没有更多信息的程度。

理想情况下,360度相机将具有自动包围功能,使相机可以批量处理各种曝光。 理想的设置是使用最低的ISO值来避免出现噪点,并使用高光圈值来提高清晰度。 然后可以使用快门速度改变曝光值,并通过光圈级数将其分解;可以将曝光减半或加倍。

办公空间360度HDR全景图中的一组包围曝光值

以下是用于在户外拍摄IBL的EV示例:

01 - F 5.6,ISO 80,快门速度1/25000,WB 5000 K

02 - F 5.6,ISO 80,快门速度1/12500,WB 5000 K

03 - F 5.6,ISO 80,快门速度1/6400,WB 5000 K

16 - F 5.6,ISO 80,快门速度1,WB 5000 K

如果使用的360度相机能够输出RAW图像,就可以用2-4个递增级数的光圈对EV进行分割,这是因为它们可以比8位图像(如JPEG)保留更多信息。

Adobe Photoshop中的“合并到HDR Pro”文件选择菜单

对EV进行颜色调整后,即可将它们临时分别导出到单个文件中,然后在Photoshop中进行合并。 文件类型应取决于其来源,但在任何情况下都不要使用像JPEG这样的压缩格式。 在Photoshop中,使用“文件”>“自动”>“合并到HDR Pro…” ,并选择所有导出的EV。

Adobe Photoshop中的“合并到HDR Pro”预览屏幕

Adobe Photoshop中的“合并到HDR Pro”配置设置

确保将“模式”设置为32位。 使用“去除重影”有助于去除EV之间变化的细节,但若无必要,请不要使用这一功能。 直方图下面的滑块只会影响预览曝光度,因此可以忽略不计。 取消选中“在Adobe Camera Raw中完成色调调整”,然后按“确定”。

办公空间360度HDR全景图,最低点可见阴影

结果是可以用于照亮3D场景的HDR图像。

办公空间360度HDR全景图,最低点可见阴影

最后,移除图像最低点处可见的阴影和三脚架腿,并调整图像的默认曝光以正确照亮场景。 可以使用Photoshop中的克隆工具删除细节。 调整曝光应与背景结合使用,具体操作如下: Dimension,因为HDR IBL的曝光值是3D对象的光照值。

拍摄背景

为3D合成图像拍摄的一系列背景照片

拍摄环境后,您现在可以使用自己选择的相机拍摄背景。 图像质量越高,分辨率越高,图像质量越好。 这与摄影师的构图视角一起成为这一过程的主要优势。 上面的图像是用Canon 5D MK IV拍摄的。

说明虚拟照片的背景图像潜在的相机角度的示意图

结合背景设计画面和构图时,有很大的空间。 相机可以使用不同景深的高光圈或低光圈,可以使用长焦距或短焦距,还可以上下倾斜。 主要要求相机对准使用360相机拍摄环境照片的中心点。

拍摄完成后,应对图像进行后期处理,使其尽量接近环境的颜色。 颜色和曝光应尽量保持中性且自然。 在使用Adobe将3D元素合成到图像之后,应应用任何风格化的外观 Dimension.

在中组合合成图像 Dimension

随着这些元素的收集和完成,现在可以在Adobe中将它们组合到场景中 Dimension. 这非常简单,只需要将背景拖到场景中,而场景又将接着应用到背景中;然后,将HDR全景图添加到环境光图像位置。

将背景图像拖放到画布的空白区域,或者在“场景”面板中选择“环境”,然后将图像添加到“背景”选项中。

可以从Adobe的“属性”菜单中选择虚拟照片的背景图像 Dimension

选择“环境光”并将其添加到“图像”输入中,以添加HDR全景图。

可以从Adobe中的“场景”菜单将环境光源添加到虚拟照片的背景图像中 Dimension

然后,您可以在背景上使用“匹配图像”来匹配分辨率和长宽比以及相机视角。 由于我们使用拍摄的HDR全景图像来照亮场景,而不是从背景图像生成环境,因此可以取消选中“创建光线”选项。

在Adobe中使用“匹配图像”功能 Dimension 使用HDR全景中的环境光渲染3D金属球体图像

现在,添加到场景中的对象将合成到背景中并产生逼真的效果,因为它们是由拍摄图像的环境所照亮的。

为了快速评估HDR全景相对于背景的方向和曝光度,可使用免费资源面板中获取的一种金属材质的球体 Dimension,可以放置在场景中。 然后可以定位环境光的旋转,使反射看起来正确。 如果来自HDR全景的光照使球体曝光过度或曝光不足,则应增加或减少HDR全景的曝光以进行补偿。

一张逼真的金属球体的虚拟照片被合成到办公空间的背景图像中

为了快速评估HDR全景相对于背景的方向和曝光度,可使用免费资源面板中获取的一种金属材质的球体 Dimension,可以放置在场景中。 然后可以定位环境光的旋转,使反射看起来正确。 如果来自HDR全景的光照使球体曝光过度或曝光不足,则应增加或减少HDR全景的曝光以进行补偿。

最终结果:一张逼真的合成图像

Adobe中虚拟产品照片的3D合成和渲染的延时摄影图像 Dimension

场景制作完成后,最终用户的工作流程就变得简单了。 只需拖放您自己的模型或 Adobe Stock 3D 将内容直接放入图像中进行渲染,使渲染效果与拍摄照片时的一模一样。 这开辟了创作高度逼真的广告内容的新途径,或提供了在许多不同背景下迭代设计的新功能。

3D厨具合成到厨房台面场景的逼真的虚拟照片

最终,现实与3D的融合取得了令人信服的效果,从而帮助最终用户轻而易举地实现目标,创作出极为逼真的图像。 你自己试试看 免费 Dimension 场景 我们创建此项目是为了演示工作流。

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