上一篇
FARO 雷射掃描技術助力工程測量師提升服務品質
案例分享
Cases
如何不再“五毛錢特效”？數位化點雲助您造夢
近年來，從爭相吐槽的“五毛錢特效”到影迷熱捧的“國產大片”，國產影片日益精彩紛繁的視覺效果讓國內觀眾刮目相看。而這，離不開國內特效公司在製作技術、工業化流程方面探索與改進，其中不得不提的，就是三維掃描技術的應用。
視效後期製作是個繁瑣漫長的過程，使用最新的三維掃描技術，通過對戶外場景和影棚內搭建的場景進行全方位的數位化掃描，不僅可以大大減少影視後期製作的時間和成本，還可以顯著提升特效場景品質。
諾斯頓測量技術（北京）有限公司（以下簡稱“諾斯頓”）是一家以三維掃描數位化及三維測量為核心的高新技術企業，不僅在數位工廠、地信三維採集、建築工程 BIM、船舶製造等傳統的三維掃描應用領域有豐富的項目經驗，更在近幾年參與了多部熱門國產影片的製作，見證了三維掃描技術在中國影視特效領域的發展。
正在使用 FARO 大空間雷射掃描儀掃描外景。
三維掃描技術在特效場景構建中的價值
2014 年，一家國內知名視效公司聯繫到了諾斯頓，需要他們為《鬼吹燈之尋龍訣》提供影片場景的三維掃描服務。《鬼吹燈之尋龍訣》改編自當時炙手可熱的IP《鬼吹燈》系列， 有非常好的觀眾基礎，是製作方投入大量資金和人員的大製作，作為一部玄幻類電影，後期特效是影片能否成功的關鍵一環。
“當時視效公司外聘的好萊塢視效指導建議在影片製作過程中引入三維掃描技術，所以找到了我們。在國外，三維掃描技術在影視特效方面的應用已經相當成熟。”諾斯頓副總經理吳星亮先生介紹到。
在影片拍攝中，很多場景都是在影棚中臨時搭建的，由於影棚的租賃費用非常高，製片方會儘量壓縮場景佔用影棚的時間，拍攝完成後場景就會迅速拆除。但電影的視覺特效都是在現場拍攝後的一年內進行製作的，需要非常複雜的場景還原。這就意味著，在拍攝期間，要在非常緊張的時間週期內最大程度地記錄場景，場景記錄越詳細越準確， 後期特效還原效果也越好。
傳統的做法是通過拍照片、拍視頻來盡可能多的採集場景資訊，後期通過建模、貼圖的方式來還原場景。一個熟練的模型工程師師通過這些影像資料來勾畫場景，從開始建模到修改完稿，單個場景就需要前後耗費一個月甚至更久。作為一部玄幻類電影，《鬼吹燈之尋龍訣》涉及非常複雜的玄幻類場景，如鐵索橋、石棺、蓮花座、深淵等，不僅空間關係複雜，而且細節豐富，以傳統方式搭建特效場景面臨非常大的挑戰。相比于傳統方式，三維掃描技術能夠在短時間內快速而完整地記錄這些複雜的玄幻類場景，就相當於“降維打擊”。諾斯頓服務團隊使用 FARO 的大空間雷射掃描儀完美完成了前期場景資料獲取任務。
在影片拍攝期間，諾斯頓一共採集了室內室外 11 個場景的三維點雲資料，根據場景面積和複雜程度不同，資料獲取的時間短則 2-3 個小時，多則一兩天，時間週期非常緊張。FARO 的大空間雷射掃描儀每秒可以採集 976000 個點， 只需幾分鐘，就能獲得周圍複雜環境的完整的點雲資料， 最遠掃描範圍達 350 米。對於兩三千平米的影棚，資料採集工作基本可以在 4-5 個小時內完成。
在場景點雲資料的基礎上，特效工程師可以直接從點雲中獲取精確的空間尺寸關係，無需推敲比例關係就可以開始場景重建。傳統方式中，模型工程師參考照片或影像資料， 需要考慮場景之間的位置關係和比例偏差，相當於依據平面圖紙及照片的參考來還原三維的場景。而通過場景點雲資料，模型工程師可以直接在三維點雲參考框架中重建三維的世界，可以節省一半以上的時間。甚至初級的模型工程師也可以在這基礎上把場景構建出來，降低了了人員的水準要求，縮短了製作週期，對於模型成果有了精確的品質驗收依據。
諾斯頓團隊在掃描一個將被爆破的場景。
同時，FARO 的大空間雷射掃描儀還具有 HDR 照片疊加功能，能夠對掃描資料進行自然的顏色疊加，生成照片圖元和掃描圖元相對應的彩色點雲。在模型工程師為場景貼圖貼紋理時，可以在三維的基礎上協助模型師進行顏色資訊的定位，從而更準確地完成圖片或紋理的疊加，使場景更逼真。
棺木的建模效果。
除了《鬼吹燈之尋龍訣》，諾斯頓還參與了《捉妖記》《萬萬沒想到》《孫悟空之三打白骨精》《超時空同居》等多部影片的製作，在影視行業積累了豐富的經驗。對於三維掃描技術在影視行業的應用趨勢，吳星亮副總說到：“原來只有大的製作才會使用三維掃描技術來提升特效品質，現在諾斯頓越來越多地接到網劇、電視劇、宣傳片以及 VR 視頻的掃描需求，可以說三維掃描技術在視覺特效這方面的應用是越來越普及化，大家都看到了這個技術的價值。”
FARO 的不可替代性
除了影視行業，諾斯頓的主要服務行業還包括數位工廠、地信三維採集、建築工程 BIM、船舶製造等傳統行業，參與了包括國家電網變電站地理資訊系統建設專案一二期、騰訊七星伺服器隧道掃描、長沙梅溪湖大劇院幕牆掃描、一汽解放汽車廠廠區改造、星巴克新店面毛坯掃描、清華大學汽車油泥模測試、故宮三維數位化等知名項目，而這些項目中，都有 FARO 大空間雷射掃描儀的身影。“我們是通過朋友介紹知道的 FARO。區別於傳統的點對點的測量，FARO 的大空間雷射掃描儀能夠快速進行複雜曲線或曲面的測量，適用於複雜測量且效率較高。”吳星亮副總經理介紹到。
諾斯頓從 2014 年開始已陸續購入超過 6 台 FARO Focus 三維雷射掃描儀。在諾斯頓，FARO 的大空間雷射掃描儀使用頻率非常高。諾斯頓公司的業務覆蓋全國，工程師們會有大量出差業務，FARO 大空間雷射掃描儀僅重 4.2kg， 全套裝備可以拎包出行，大大提高了諾斯頓的服務效率。“FARO 最大的優勢是便攜，相對於其他同類產品，FARO 的輕便無可匹敵，原來需要兩個人才能完成的工作現在一個人就可以完成。”對於 FARO 的優勢，吳星亮副總如此評價。“而且我們對 FARO 的產品和系統軟體比較滿意， 從性價比、便攜性、綜合評價多方考慮，FARO 是不可替代的選擇”。
關於 FARO
FARO 是全球最值得信賴的三維測量和成像解決方案供應商。公司面向以下細分市場開發和銷售電腦輔助測量、成像設備及軟體：
工業三維——在生產和品質管制流程中，對零部件和複雜結構進行高精度的三維測量，成像和對比
建築與建造 BIM——對建築施工項目和工廠進行三維採集，以記錄複雜結構，並進行品質控制、規劃和保存
公共安全解決方案– 執法取證——捕獲和分析現場資料， 以調查車禍、犯罪和火災，規劃安全活動，並為公共安全人員提供虛擬實境培訓
三維設計——採集和編輯產品、人體或環境的三維形狀， 用於產品開發、電腦繪圖、牙科和醫療應用的設計。
光電——開發和推廣振鏡式雷射測量產品和解決方案
建築與建造 BIM——對建築施工項目和工廠進行三維採集，以記錄複雜結構，並進行品質控制、規劃和保存
公共安全解決方案– 執法取證——捕獲和分析現場資料， 以調查車禍、犯罪和火災，規劃安全活動，並為公共安全人員提供虛擬實境培訓
三維設計——採集和編輯產品、人體或環境的三維形狀， 用於產品開發、電腦繪圖、牙科和醫療應用的設計。
光電——開發和推廣振鏡式雷射測量產品和解決方案
FARO 的全球總部設在佛羅里達州瑪麗湖。公司的歐洲總部位於德國斯圖加特，亞太區總部位於新加坡。FARO 在美國、加拿大、墨西哥、巴西、德國、英國、法國、西班牙、義大利、波蘭、土耳其、荷蘭、瑞士、印度、中國、馬來西亞、泰國、韓國、日本和澳大利亞均設有分支機搆。
