由计算机控制的摄像机系统,配备伺服马达,可以以0.01°精度执行可重复的精确运动。通过精确的运动编程实现VFX合成和产品形态变换。
技术细节
现代运动控制系统采用伺服电机和编码器,能够以0.01°的步长执行运动。典型速度范围从用于延时摄影的0.001°/s到用于动态运镜的120°/s。轨道编程通过关键帧插值(使用贝塞尔曲线)或手动示教(Teach-In)方式进行。诸如Technodolly或Bolt等领先系统能够达到45kg的有效载荷,最高速度为4m/s。控制通过周期小于1ms的实时操作系统进行。
历史与发展
1977年,John Dykstra在工业光魔(Industrial Light & Magic)为《星球大战》(Star Wars)开发了首个名为“Dykstraflex”的运动控制系统。这种计算机控制的摄影机首次实现了照片般逼真的飞船运动,通过多次曝光相同的轨道,并结合不同的模型元素。1982年,Douglas Trumbull通过“65mm高速运动控制系统”引入了高达120fps的高速摄影。20世纪90年代,Kuper Controls等公司将系统小型化,用于桌面设备,而如今,动作捕捉集成和预演(Previs)连接已成为标准。
在电影中的实际应用
《银翼杀手》(Blade Runner, 1982)利用运动控制完成了照片缩放序列,在16次独立拍摄中完成了30秒的运镜。在产品拍摄中,相同的摄影机轨道能够实现不同产品变体之间的无缝变形。在视觉特效领域,运动控制将真实摄影机与虚拟环境同步——《地心引力》(Gravity, 2013)的实拍素材几乎完全在运动控制设备上完成。典型的场景搭建时间为2-4小时,复杂的运镜可能需要多达20次尝试才能达到完美。
比较与替代方案
运动控制与传统摄影车(Dollies)的区别在于其可重复性而非即兴创意。现代替代方案包括用于户外拍摄的可编程摄影无人机,以及带有运动控制云台的Technocranes,后者提供更灵活的定位。LED摄影棚(Stagecraft)中的虚拟摄影机正通过实时渲染,在背景素材拍摄方面逐渐取代运动控制。带有运动控制功能的遥控云台,以显著降低的成本和设置时间,提供了80%的精度。