nuke後期合成基礎教程（一）

後期合成是現今電影製作中必不可少的一個環節，在很多類型的電影中都能見到合成的身影，現在就連文藝片都或多或少含有些特效，圖所示 是兩個合成前後的鏡頭對比。

神奇的合成技術能夠讓普通觀眾看不出絲毫破綻，卻能夠讓- 切在現實中不可能實現的畫麵呈現在大屏幕之上，如圖所示。

合成就是從不同的素材中提取不同的視覺元素，將它們合並成為一幅圖像，使這些來自不同區域的元素就好像真的出自同一個場景。這是摘自Wikipedia網站的一段解釋， 它很好地告訴了我們合成的含義。每一款後期軟件對合成操作可能會有所不同，但是其背後的原理都是一樣的。下麵我們就來講解Nuke中的合成應用。

1.Nuke中的基礎合成

如圖所示， 這是一幅帶有AIpha通道的飛機圖片和一幅雪地的背景圖片，下麵我們將以這兩幅素材圖片為例來詳細講解Nuke合成的原理和操作。

很明顯，如果要得到上圖的顯示效果，首先需要去除飛機圖片的黑色背景，然後將飛機放置在雪地上，製造出飛機在雪地上空飛行的畫麵，我們通常稱飛機圖片為前景，雪地圖片為背景。

將這兩幅圖片導入Nuke後， 選擇飛機圖片，在節點工具欄中單擊圖標，從彈出的菜單中選擇Merge [合成]。

這時在Node Graph中可以看到軟件創建了一個Merge1節點，A輸入端自動連接在飛機圖片上，將B輸入端連接到雪地圖片上，選擇Merge1節點， 按下鍵盤上的1鍵，便看到飛機已被合並到雪地圖片之上，如圖所示。

這裏我們把 飛機圖像的alpha通道單獨作為一個素材導入。這裏一共有3幅素材圖片，如圖所示。

對於數學 公式運算，我們知道應該首先需要計算括號中的數值。在圖像顏色值中，1代表白色，0代表黑色，(I-a)就是用1減去前景alpha通道，使用節點表示如圖 (上)所示。Constant節 點為純色節點這裏設置RGBA值為(1,1,1,1) ，Merge2 節點選擇合成模式為minus減法運算，用Constant節 點減去Reads節點得到的結果就是反轉了的飛機的alpha通道，如圖(下)所示。

經過反轉之後的Alpha通道，可以看到整個飛機的輪廓為黑色，數值為0，而其他部分白色數值為1。

B(-a), 就是將背景素材乘以前麵反轉後的alpha通道，使用節點表示，其中Merge3(multiply)節點是一個乘法運算節點，得到的結果如圖所示。我們知道，0乘以任何數得0，1乘 以任何數得任何數，那麼代表0的黑色部分乘以背景圖片的rgb數值得到的同樣是0,所以顯示的仍然是黑色部分，代表1的白色部分乘以背景圖片得到的依然是背景圖片畫麵。

可以看到經過上麵的數學運算，整個背景畫麵隻有飛機部分為黑色。

A+ B(1-a)， 就是將代表前景A的飛機添加到剛才得到的帶有黑色區域的背景圖片上，使用節點表示如圖所示。其中Merge4 節點選擇的合成算法為plus加法。前景圖片上帶有RGB數值的飛機部分加上背景數值為0的黑色區域，任何數加0都得任何數，所以黑色部分顯示的就是前景A飛機的RGB數值，而背景其他部分依然是雪地圖像，這就是最終的合成結果。

通過以上的講解，我們知道了為什麼-幅帶有alpha通道的飛機圖片，通過使用一個Over合成模式的Merge節點便能夠合成到一張雪地背景圖片上。因為在這操作背後有著這一係列的數學運算。 所以不管是後期合成也好，還是三維渲染也罷，其背後都是一堆一堆的數學運算公式。 隻有真正掌握了這些數學運算公式之後，才能駕輕就熟地知道為什麼要這麼合;為什麼它可以是前景，而它為背景;除了使用這種節點連接之外，還能不能使用其他的合成節點。

其他的合成公式其實樣需要通過類似上述的運算，隻有熟練掌握這些常用的合成公式才可以輕鬆自在地進行合成操作。

2.Merge節點參數欄

前麵說過Merge節點是Nuke中最基礎的合成節點，在實際製作中使用率是非常高的。因此這裏我們來介紹--下Merge節點參數欄中的相關參數，讓大家能夠更好地了解在合成中如何設置這些參數。

2.1 基礎運算參數組

如圖3.012所示，這是Merge節點參數麵板中第I部分的參數，這組參數主要用於設置Merge節點在合成中的運算方式。

operation [操作] :用於選擇合成模式，右側按鈕菜單中提供了多種合成模式。希望大家記住下麵這些常用的合成模式: 

Over、plus、 screen、 in、 out、 mask、 from、 min、 max、 multiply、 minus、 divdie

Video colorspace [視頻色彩空間] :當啟用該選項時，係統會在合成之前將素材圖像的顏色轉為8bit位深，然後再進行合成操作，這樣便會使那些圖像中原本大於1和小於0的部分，都會被裁切掉。

Notice : Nuke在合成時默認使用L inear線性的色彩空間進行計算,即浮點型的運算。允許計算結果中帶有負數和大於1的部分,但是當啟用Video colorspace選項後,則會把圖像轉換為8bit位深來進行操作。

這裏我們仍然通過實際案例來為大家講解下 Video colorspace的 工作原理。不過在講解以前，我們需要明確知道點，一般 來說alpha通道的數值隻允許在0~1之間，不能有大於1和小於0的區域。如圖所示，Read11是 飛機的Alpha通道圖片，當我們連上一個Grade節點並調整其參數欄中的whitepiont白點值為0.76時，畫麵中白色部分的數值被調高了，當光標移到白色區域時會看到Viewer下方的參數欄上顯示RGB數值均大於1。

然後再為圖像連接上一個Invert反轉節點，將圖像的顏色通道反轉，那麼原來大於1的白色部分就會變為黑色，成為負值，如圖(上)所示。

這時候將alpha通道圖片與背景雪地圖片使用multiply (相乘)的運算模式進行合成，那麼負值乘以任何正數仍為負值，因此飛機部分雖然還顯示為黑色，但其數值為負數，如圖 (下)所示。

接著使用plus [相加]的運算方式將飛機圖片進行合成，飛機圖像本身的顏色數值是在1以內的，當它們與負值相加時得到的部分數值仍為負值。但是當勾選了Video colorspace選項後，我們卻得到了正確的結果。這就是因為係統將圖像的bit位深轉換為8bit,計算的範圍嚴格控製在0 -1之間，超出該數值範圍的則不予計算。而圖 (左)則是沒有選擇Video colorspace選項得到的結果，那些小於0的負值部分顯示為黑色區域，隻有一小部分高亮區域還可以看到。這樣我們便明白了Video colorspace選項內部的運算原理，完整的節點連接如圖 (右)所示。

set bbox to [設置邊界包圍盒] :用於設置合成完的圖像其邊界包圍盒( BoundingBox)究竟有多大，如圖所示。

Notice : BoundingBox翻譯為中文就是邊界包圍盒的意思,不管是三維軟件還是後期軟件,在對圖形進行計算的時候都不是無限計算下去的，而是為了節省計算空間,對物體使用一個空間包圍盒進行包裹,這個包圍盒永遠是緊貼物體的空間形狀,不管物體的空間形狀如何變化,包圍盒會同樣進行變化並始終保持緊貼物體,如圖所示。這裏的物體既可指三維模型,也可以指二維圖片。

上麵的圓柱體就是在Nuke下創建的，可以看到其邊緣有一個虛線標識的立方體盒子，這個盒子就是BoundingBox包圍盒。而對這個圓柱體進行空間扭曲之後會發現這個Box依然很好地適配著圓柱體的空間形狀。

導入一張圖像後，使用Viewer正確地查看這張圖像，如圖所示。

在視圖裏麵導入的圖像右上角都會有一組數字，這組數字就是標識了當前圖像的BoundingBox的大小，而視圖底部同樣會顯示這樣一組數字: bbox ( BoundingBox縮寫) : 00 1600 1200這裏的00指的就是所謂的坐標原點x: 0 y: 0位置，而圖像的右上角為x: 1600 y: 1200最大值。

當兩個合成圖像的大小尺寸不一樣時， 其boundingbox包圍盒也不 - 樣。一般來 說在Nuke中，一個圖像其分辨率為多大，其boundingbox包圍 盒的大小也是一樣的。 該參數可以設置合成後的圖像邊界範圍，其中union[並集]選項是選擇兩個圖像邊界的集合，因此得到的是圖像相加後的邊界範圍;itersection[交集]選項是選擇兩個圖像相交的部分，因此得到的是圖像相交部分的邊界範圍;A選項選擇的是前景圖像的邊界範圍; B選項選擇的是背景圖像的邊界範圍。

下麵使用一個具體的案例來進行說明，如圖所示。

可以看到上麵兩張圖像的bbox大小均不相同，把兩張圖像使用Merge節點進行合成操作，下麵這些圖像就是設置不同bbox的組合方式中的差異，如圖所示。

metadata from [讀取原數據] :選擇在經過合成操作之後的圖像，其原始數據是繼承A輸入端還是B輸入端。

圖像的原數據可以在節 點工具欄中單擊圖標，從彈出的菜單中選擇Viewmetadata查看，該節點專門用於查看素材的原始數據，相關參數顯示在其參數欄中，如圖所示。