AE教程-飞越时空隧道

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观看效果：http://www.cangzhousteel.com/tunnel.mpg

教程概要：
制作真实地穿越时空隧道效果需要建模、渲染引擎以及摄象机交互动画等复杂的三维应用，然而用AE可以快速的用二维合成来模拟三维时空隧道，效果虽不如三维软件制作的精美，但还是有一定的借鉴意义。
要点：Polar Coordinates 、Fratical Noise 和 reshape 滤镜的使用

背景知识：
极坐标滤镜："Polar Coordinates"
这个效果依赖于这个滤镜，AE的帮助文档中说明：
“这个滤静把一个图层中的像素的x、y坐标由平面直角坐标系相应的转换为极坐标系，或相反”
简单的说，极坐标滤镜可以重新定位图象中的像素，比如从在平面直角坐标系中由上到下运动，转换为极坐标系，就是从中心向外延运用。请看下图。

这样产生了透视感，如果在不断的变换极坐标系的中心位置并采用扭曲变形来模拟运动，我们就可以利用这个性质来制作在隧道中穿梭的效果了。
下面我们开始制作，要求 AE版本在5.0以上，我用的是6.5
第一部分
1 、制作隧道的内壁图象

新建一长度为10秒大小为400*400的合成comp1。由于要使用极坐标滤镜,最好是方形的，这样变换后比较规矩。

使用fractal noise（分形噪波）滤镜来创建一副有条纹纹理的固态层。

Ctrl^Y创建固态层，选择Effecr-Noise&Grain- fractal noisel添加分形噪波滤镜。由于我们需要比较粗犷的线条，所以不需要太精细。我们适当设置，把contrast 设为 200、brightness设为–20、complexity设为3。

我们的图形需要从顶部向底部运动，我们在把“fractal noise”的“Offset Turbulence”（偏移动紊流）的y属性做如下设置。
在第一桢给Offset Turbulence属性设置关键桢，值为200，200；按end键到最后一桢，把值改为200，20000。（图a01）

制作纹理。通过改变fratical noise的scale width 和 scale height 属性，使其产生竖条纹理。设置如图a02

在对sub setting进行设置，如图a03:

现在preview一下，我们已经有了一个很不错的由上向下运动的竖条纹理图象。在使用Polar Coordinates滤镜之前，我们还要修饰一下，使图象的左右两册在运用Polar Coordinates滤镜后能够平滑无缝的过度，让它像无缝钢管一样，否则就会在中心位置有一条明显的缝，太不美观了。如图a04：

那如何避免这种情况呢？

首先应用 Effect –Distort – Offset 滤镜，并把中心调整到400，200的位置上。现在我们已经把左右边界的交线移到画面的中央了，（图a05）下面要做的就是如何掩饰这条分界线。

可以使用Final FX Complete for AE NE外挂的Simple Wire Removal 滤镜（在两位置中模糊，酷），作出很棒的修饰。但在这里，我们用复制图层的方法。

选择固态层，重新命名为“fratical noise fullscreen”，ctrl^D复制该层，把新复制的层命名为fratical noise thinstrip。

我们把这层的设置改动一下，选择Layer – Solid Setting ，把fratical noise strip的尺寸改为width：200、height：400。我们只需盖住下面fullscreen层中的那条缝即可，所以宽度设为了原层的一半。我们在这层中不需要“offset”，把该效果删除。（图a06）

给该层添加Mask，双击图中的矩形便可以给当前图层添加mask，为了便于下一步羽化mask，先把mask区域缩小。点击mask shape，把bounding box 设置如下：top：0、left：5、right：150、bottom：400 类型为矩形regtangle，如图（a07）

然后选择mask feather，取消等比关联，在x方向上羽化50像素，这样就把彼此的接缝全都掩盖住了，效果如图（a08）

当施加了极坐标滤镜后，像最前面我们讲过的那样，由上向下的运动会变成由内向外，顶部的位置会成为中心位置，产声透视。想象一下，你现在驾驶宇宙飞船穿越wormhole（注：既“虫洞”理论，宇宙航行的重要理论，可以时时空收缩，改变航行时间），以光的速度飞驰电掣于时空隧道，够刺激吧！ 不过现在我们接着来，

新建400*200固态层，命名为"Distance Ramp"。P键设置position属性，y方向设为100，这样与顶部对齐。

添加ramp滤镜效果，Effect – Render – ramp ,设置start of ramp ，把起始点位置y方向下移20个像素。如图（a09）


把ramp层的合成模式改为multiply，效果如图（a10）

第二部分

下面的效果很精彩，也是本效果的重中之重！制作隧道！

创建新的合成comp2，把comp1 调入，应用"Effect – Distort - Polar Coordinates" ,把"Type of Conversion"（转换类型）设为直角坐标系转换为极坐标系，Interpolation（补插过滤处理）设为100%。如图（a11）

OK！基本的效果已经出来了，现在按小键盘上的0键，预览一遍吧！

但是这种直来直去的隧道缺乏刺激和神秘感，让我们给它添加一点扭曲和转弯，使人更能真实的体验这种快感。

我们给隧道施加一种变形效果，不断的改变隧道中心的位置，使之看起来像经过了扭曲。
这个变形需要3个mask，一个确定隧道的终点，一个确定观众视觉的中心，一个确定隧道的外部边缘。
首先我们制作较为简单的外部mask，添加圆形mask,并把合成模式设为none，配合钢笔和选择工具使mask边缘和图形吻合，给这个mask命名为Boundary Mask。如下图（a12）


再添加一个mask，命名为Tunnel Centre，具体设置如下图 （a13）

制作第三个mask，把Tunnel Centre这个mask选中，Ctrl^D复制一个，命名为 New Tunnel Centre,选中这个图层，在合成窗口中双击之，现在可以移动了，把它移开，使它们分离处于不同的位置。如图（a14）

添加reshape滤镜， Effect – Distort – Reshape,把“source mask”，“destination mask”、“boundary mask”属性做如图（a15）设置；（还好，默认的属性就是这样的，如果你以上三个mask的排列顺序和教程中的不同，请做相应的调整）
（注：reshape滤镜可以使两个图形根据所规定的mask进行平滑变形morph，比如从一个人变成一只狗。其中source mask是变形的起始区域，destination mask是变形的结束区域，boundary mask是变形所影响的区域；
Percent是控制变形的进度，改变此值就可以看到变形的过程；
Elasticity，弹性控制，有三种类型是，"stiff'”粗糙"normal"标准 "super fluid"流利.，决定在渲染时的画面效果,渲染时间后一个大约前一个的两倍，可以根据需要选择其类型；
Correspondence points（一致控制点）是为了更精确的控制变形在source mask和destination mask间建立的一一对应的控制点,如果把一个人变成一只狗，那么人鼻子和狗鼻子这两个区域就可以看作一组Correspondence points，人嘴和狗嘴这两个区域也可以看作一组Correspondence points，这样在变形时就可以较为准确的产生morph，不至于产生不对应的现象；需要多少对Correspondence points和变形的复杂程度有关，像上面举的人变狗的例子就需要20-30组Correspondence points。如果mask的形状比较接近，Correspondence points就少一些。）
Interpolation mothod补插过滤处理,是用数学方法来表现当mask根据不同的关键桢设置进行运动时产生的效果；有discrete 离散 linear 线形 smooth 平滑 三种类型，当然了smooth效果最好渲染时也最费时间；

下面，我们给两个centre mask添加几组Correspondence points（一致控制点），首先按 F2键，取消所有的选定，然后在effect comtrol窗口选定Reshape,这样就可以显示出Correspondence points了，在两个mask上各有一个浅白色的小方块，它们之间有一条黑色线连接。如图（a16）


我们在添加几对Correspondence points，由于这两个mask性质是一样的，我们只要简单的添加就可以作到一一对应。在添加7对，一共有8对Correspondence points联系这两个mask。
在合成窗口中，按下Alt键的同时把鼠标移动到一个mask的黄线上，这时鼠标右方会出现一个“+”号，单击，就添加了一对Correspondence points。如图（a17）

改变percent的值到100%，可以看到隧道的中心位置由source mask确定的区域按照Correspondence points方向运动到destination mask确定的区域中了。如图（a18）

第三部分

主体已经完成了，我们该给reshape添加若干个个keyframe，设置上不同的参数，制作出转弯扭曲的效果。这要靠改变"New Tunnel Centre" 这个mask的位置来实现.。
为了使效果更符合人的感官，使转弯和扭曲表现得更为自然，我们要用到 motion sketch 来创建一系列的关键桢。motion sketch是一个高效、用处很大的工具，相信很多熟悉 AE的朋友对它一定不陌生，它可以记录每一桢的位置信息，从而可以创建一条运动轨迹。下面我们开始进入motion sketch面板：
Windows - motion sketch ,调出motion sketch面板。为了便于操作（方便创建参考位置点），我们先建立一个40*40（便于让New Tunnel Centre的mask和它对齐）的固态层，对这个固态层进行关键桢的捕捉，然后相应的把新建固态层的关键桢的position值赋予New Tunnel Centre 的mask shape属性。由于不能用copy的方法，（因为这是两个不同的属性），所以个别操作要靠手工添加了。
Motion sketch，选种show wireframe和 keep bavkground，然后点击start capture开始捕捉，在合成窗口中拖动新建的固态层（为了便于区分，这个层的颜色要区别与其他图层）运动10秒（这个合成的长度就是10秒），注意拖动时鼠标运动的要尽量拐圆角，最后产生了如图（a19）的运动轨迹。

现在有一个问题，motion sketch是逐桢记录被拖动的固态层的position信息的，如果是一个10秒合成就会产生250（PAL）个关键桢，有的桢前后位置差得很少，在动态的图象中肉眼是很难觉察出来的，所以我们必须简化关键桢，为后续的操作提供方便。 AE也给我们提供了一个不错的工具，那就是smoother ,它可以自行判断关键桢的位置信息，根据宽容度所要求的容差只保留运动特征明显（比如转弯，变向）的桢，舍弃变化不明显的桢，从而达到简化的目的。
Windows – Smoother ,把tolerance的值设为8，然后apply，效果如图（a20），我们发现关键桢被大大的简化了。

为了节约系统资源，方便高效地操作，我们先关掉特效显示，操作如图（a21）

如何把新建固态层的关键桢的position值赋予New Tunnel Centre 的mask shape属性呢？刚才不是说过了嘛，——手工移动。够拽！说白了，就是把New Tunnel Centre的mask移动到新建固态层（就是图中哪个浅红色的方块）上。
Timeline中，把播放指针移到第一桢，先把关键桢标记打上，双击New Tunnel Centre，就可以移动mask了，把它移动到红方块上面，对齐。如图（a22）有点耐心，把所有的关键桢依次创建。

大结局

终于要做完了，加点色彩。Effect- Image Control – Colourama , 打开Output Circle ,选择fire类型，如图（a23）眩吧！

由于缺乏3D 纵深，我们的时空隧道看起来还很“平”，我们先制作一个镜头抖动效果。
在timeline最上面创建一个调整层，Layer – New – Adjustment Layer ,施加形变滤镜，Effect – Distort – Transform ，按 “E”键，打开调整层的effect设置，打开transform，选择position属性，分别在第一桢和最后一桢设置关键桢，保持默认值。
Windows – Wiggler,掉出wiggler面板，选中调整层的position，选择"spatial path", "jagged", “all dimensions independently”, frequency 为 12 、 magnitude为10.设置如图（a24）

为了使镜头抖动连贯逼真，我们可以删除一些给人机械感觉的keyframe，并结合位置属性的speed position进行曲线调整。如图（a25）

镜头抖动时，画面四周的黑框给人感觉很不爽，我门把它放大一点，把调整层的scale调至120%，并把图层属性的motion blur开关打开。如图（a26）

再添加径向模糊滤镜，effect – Blur & Sharpen – Radial Blur ,把类型设为”Zoom”, "antialiasing" 为 "high"。Amount模糊的大小根据需要做适当调整，比如60；再将center与固态层的position建立表达式关系。如图（a27）

把 “Radial Blur” 效果拖到 “Transform”效果的上面，让“Radial Blur”先生效，然后在进行变形。目的是使模糊的中心与mask的位移先对齐，然后在执行transform中设置的scale，这样就不会有错位了。

最后，把图层的3D开关打开，添加一个摄像机。OK !完成！（a28）

也可以在多创建几层fractial noise ，以求达到更复杂的效果。下面是两个在此基础上作出的更复杂的隧道效果。
效果1：
http://www.cangzhousteel.com/adv_tunnel1.mpg
使用了 “Foam”粒子系统滤镜。
效果2：
http://www.cangzhousteel.com/adv_tunnel2.mpg
使用了类似电线的纹理