写在最前面欢迎回来嘿小朋友又见面啦之前我们一起认识了好多 3D 动画的秘密骨骼层级、蒙皮、FK 和 IK、动画混合、布料模拟……这些都是让 3D 角色动起来的魔法今天我们要学一个完全不同的东西。它和角色怎么动没关系但它能让画面瞬间变得超级有电影感它就是景深Depth of Field听到景深这个词你是不是觉得有点陌生别担心其实你每天都在用景深只是你不知道而已今天讲完后你会发现景深超级简单超级有趣而且超级实用准备好了吗我们出发第一章先做一个超级简单的实验在讲景深之前请你跟我一起做一个小实验。请你现在准备好你的一根手指。把手指举到眼前离你的眼睛大概 10 厘米的距离。现在仔细看你的手指。看清楚了吗手指的纹路、指甲的颜色都看得很清楚那这时候你看一看远处的东西比如远处的墙、远处的窗户。你会发现……远处的东西变模糊了是不是好现在反过来请你仔细看远处的东西比如盯着远处的一棵树、一盏灯。看清楚了吗那这时候你不要动眼睛注意一下你举着的那根手指。你会发现……手指变模糊了是不是恭喜你你刚刚体验了景深第二章什么是景深刚才的实验告诉我们一件超级重要的事眼睛一次只能看清一个距离的东西看近处时远处模糊。看远处时近处模糊。只有你专注看的那个距离是清晰的这就是景深用一句话总结景深就是在画面里哪些东西是清晰的哪些东西是模糊的。清晰的部分叫焦点。模糊的部分叫焦外。你的眼睛、相机、3D 软件……所有看东西的设备都有这个特性第三章为什么会有景深你可能会问“为什么不能让所有东西都是清楚的呢”好问题这要从眼睛和相机的原理说起。让我们用一个超级简单的方式来理解。想象一下小孔请你想象一个小小的洞。光线穿过这个洞才能进到眼睛或者相机里。如果这个洞超级小小到像针尖。那么所有距离的东西都会很清楚因为只有正对着小孔的光线能进来其他角度的光线都被挡住了。但是问题来了如果洞太小进的光太少画面会超级暗什么都看不清为了让画面变亮就要让洞变大一点。但是洞一变大问题就出现了不同距离的光线会从不同角度进入只有某一个特定距离的光线能完美地聚在一起形成清晰的图像。其他距离的光线会散开形成模糊的光斑这就是景深产生的原因总结洞越大景深越浅模糊范围越多。洞越小景深越深清晰范围越多。这个洞在相机里叫光圈。光圈越大模糊越厉害。光圈越小画面越清晰。是不是有点神奇第四章景深的清晰区域现在我们知道了只有某一个距离的东西是清晰的其他距离都模糊。但是这个清晰不是只有一个点而是有一个范围让我们想象一下。假设你的相机对焦在3 米远的地方。那么3 米的地方超级清晰2.5 米到 3.5 米的地方也很清晰这就是景深范围。2 米以内开始模糊。5 米以外也开始模糊。10 米以外模糊得超级厉害。那个清晰的范围就叫景深景深可以大也可以小大景深清晰的范围很大从近到远都很清楚。小景深清晰的范围很小只有一个点是清楚的。第五章用生活的例子理解让我们用几个生活中的例子来感受景深。例子一拍全家福爸爸妈妈要拍全家福。希望所有人都看得清楚前排、中排、后排都清晰。这时候需要大景深摄影师会调整相机让很大的范围都清晰。例子二拍人像爸爸给妈妈拍单人照。希望妈妈超级清晰、超级好看。希望背景有点模糊这样妈妈会更突出。这时候需要小景深摄影师会让只有妈妈是清晰的背景全部虚化这种照片看起来超级有艺术感例子三拍风景爸爸要拍美丽的山景。希望近处的花、中间的树、远处的山全部都清楚。这时候需要超大景深整张照片从头到尾都是清晰的例子四拍小花妈妈想拍一朵小花。希望只有花是清晰的背后的草地全部模糊。让花朵像在另一个世界里这时候需要超小景深只有那朵花清楚其他全模糊是不是超级好理解第六章3D 世界里的景深好现在我们已经懂了景深是什么。那么问题来了在 3D 游戏和电影里怎么做出景深效果呢3D 世界是电脑生成的。电脑可以让所有东西都超级清晰为什么还要故意加上模糊呢答案超级有趣为了让画面看起来像真实世界真实世界里眼睛和相机都有景深。如果 3D 画面里所有东西都清晰反而会让人感觉不真实像看动画片或者塑料模型加上景深后画面会变得像电影一样超级有质感第七章电脑是怎么做景深的那么电脑是怎么模拟景深的呢让我们一步一步看。第一步知道每个像素的距离3D 世界里电脑完全知道每一个东西离镜头有多远这个角色离镜头 3 米。这棵树离镜头 10 米。这朵花离镜头 1 米。这座山离镜头 100 米。每一个像素的距离电脑都一清二楚这个距离信息叫做深度信息。第二步决定焦点在哪里电脑会问“你想让哪个距离最清晰”比如选择5 米处最清晰。那么5 米的东西超清晰4 米的东西有点清晰3 米的东西开始模糊1 米的东西很模糊10 米的东西也模糊100 米的东西超级模糊第三步根据距离施加模糊电脑会计算每个像素“你离焦点有多远”离焦点越近保持清晰。离焦点越远模糊得越厉害。然后电脑会给每个像素施加合适的模糊最终的画面就有了景深效果整个过程电脑每一帧都在做这件事游戏每秒 60 帧电脑就要算 60 次电脑超级快百分之一秒内就能算完一帧所以你看到的就是实时的景深效果第八章景深的超酷应用景深在游戏和电影里有超多酷炫的应用让我们看几个经典例子。应用一让主角更突出战斗游戏里主角在前面敌人在后面。电脑会让主角超级清晰背景的敌人有点模糊。这样玩家的眼睛自然会被主角吸引不会被背景分散注意力应用二对话场景剧情游戏里两个角色在对话。镜头切到A 说话时A 清晰B 模糊。镜头切到B 说话时B 清晰A 模糊。让观众自动关注正在说话的人这是电影里超级常用的技巧应用三吓人的场面恐怖游戏里。前景一片清晰你看到了眼前的桌子、地板。突然背景慢慢清晰你看到了远处的鬼影这种焦点切换的效果超级吓人应用四电影感很多 3A 大作的过场动画里。镜头会优雅地从近景过渡到远景。焦点会慢慢从一个东西转移到另一个东西。这种效果叫焦点转移超级有电影感让玩家感觉自己在看好莱坞大片应用五第一人称视角第一人称射击游戏里。你举着枪。枪是清晰的远处的敌人也是清晰的。但是你瞄准时按下右键相机会聚焦到远处。枪开始有点模糊远处的敌人变得超清晰这模拟了真实瞄准时的视觉效果应用六菜单和 UI很多游戏的暂停菜单会让游戏画面整个变模糊只有菜单文字是清晰的。这样玩家自动看菜单不会被游戏画面分心这其实也是景深的应用第九章景深的翻车现场虽然景深超级酷但用不好也会出问题翻车一模糊得太厉害如果景深太强画面会模糊得像没戴眼镜玩家会完全看不清远处这在战斗游戏里超级要命敌人在远处结果完全模糊怎么打解决办法让模糊有度不要太强烈。翻车二焦点跑偏如果焦点没对准重要的东西反而模糊了比如本来想让主角清晰结果焦点对准了主角后面的箱子。主角变成了一团模糊解决办法聪明地选择焦点位置。翻车三模糊的边缘很奇怪清晰区域和模糊区域之间应该是慢慢过渡的。但是有些便宜的景深算法会让边缘超级生硬清晰和模糊之间没有过渡像被刀切开一样解决办法用更高级的算法让过渡更自然。翻车四消耗性能景深效果超级消耗电脑性能要给每个像素计算模糊计算量超大低配电脑可能会卡顿解决办法游戏通常会让你自己选择景深的强度或者关掉景深来提高帧数。翻车五3D 晕动症有些人玩有强景深的游戏会头晕因为眼睛还在试图聚焦到模糊的地方但是永远聚焦不上解决办法游戏会提供关闭景深的选项。第十章景深的光斑魔法景深还有一个超级美丽的副作用光斑Bokeh什么是光斑请你想象一下夜晚远处有很多灯光路灯、星星、霓虹灯。如果你的眼睛对焦在近处比如手机屏幕。那么远处的灯光会变成什么样它们会变成一个个圆圆的、模糊的光圈像是天上掉下来的光之圆球超级梦幻这就是光斑为什么会有光斑记得我们说过光线穿过相机的洞光圈。如果某个东西不在焦点上它的光会散开。如果是一个点光源比如灯散开后会变成一个圆形的光斑光斑的形状取决于光圈的形状圆形光圈 → 圆形光斑六边形光圈 → 六边形光斑心形光圈 → 心形光斑很多艺术照片用这个在 3D 里3D 软件可以完美模拟光斑那些夜景游戏里远处灯光变成一个个梦幻光球的效果。就是景深 光斑的功劳让画面超级唯美第十一章景深的高级形式景深还有一些更高级的玩法高级版本一动态景深焦点实时跟着主角的视线变化主角看远处远处变清晰。主角看近处近处变清晰。让玩家有超强的沉浸感高级版本二选择性景深只让某些东西有景深效果其他东西不影响。比如让背景模糊但是前面的草地保持清晰。让画面更有层次高级版本三电影式景深模拟真正的电影镜头的景深效果不同镜头有不同的景深特性广角镜头景深大大部分都清晰。长焦镜头景深小强烈的虚化。通过模拟这些不同的镜头让游戏画面像不同风格的电影高级版本四AI 景深最新的技术用 AI 来做景深AI 学习了几千张真实照片的景深效果。能做出超级真实的景深比传统算法更自然、更美未来所有游戏都会用 AI 景深第十二章让我们回顾一下景深Depth of Field到底是什么我们用一句话总结景深就是画面里某个距离的东西是清晰的其他距离的东西是模糊的的效果它的关键概念✨ 焦点清晰的部分✨ 焦外模糊的部分✨ 景深范围清晰的距离区间✨ 光斑远处光源的圆形虚化它的优点 让画面超级有电影感 突出主角吸引注意力 让虚拟场景看起来更真实 创造唯美梦幻的氛围它的缺点❌ 消耗电脑性能❌ 用不好会看不清重要内容❌ 可能让人头晕❌ 边缘处理不好会很生硬它的应用 突出主角 对话场景的焦点切换 营造电影感 第一人称瞄准 暂停菜单虚化 唯美夜景没有景深3D 画面就只是平淡的全清晰画面那就太无聊了第十三章今天的智慧亲爱的小朋友让我们一起总结一下今天学到的智慧。智慧一模糊也有价值我们一般觉得清晰是好的模糊是不好的。但是景深告诉我们有时候模糊比清晰更重要通过模糊不重要的东西重要的东西反而更突出生活也是一样学习时如果什么都想学反而什么都学不好要聚焦在最重要的事情上让其他事情暂时模糊等以后再说聚焦的力量超级强大智慧二限制带来美感如果画面里所有东西都清楚反而没有重点。正是因为有了模糊的限制画面才有了层次和美感生活也是一样如果什么都拥有反而没有珍惜。正是因为有了限制我们才会珍惜眼前的适当的限制能带来意想不到的美。智慧三用眼睛的方式看世界景深模拟的就是真实眼睛看世界的方式。下次你看东西时注意一下你真的能同时看清所有东西吗不你的眼睛一次只能聚焦一个距离这是大自然的设计理解眼睛的工作方式就能创造出让眼睛觉得真实的画面。智慧四模仿自然为什么 3D 软件要故意加上景深因为自然界本来就是这样人工创造的超清晰反而显得不真实最好的设计都是在模仿自然。学画画、学摄影、学设计都要多观察自然自然里有最完美的答案最后的话亲爱的小朋友。下次当你玩游戏或者看电影时看到 主角清晰突出背景温柔虚化 对话场景里焦点在两个人之间转换 远处的灯光变成一个个梦幻光斑 暂停游戏画面温柔地模糊起来 瞄准时画面戏剧性地切换焦点请记得那些唯美的电影感画面背后是一套景深系统在默默工作。是电脑每一帧都在飞速计算每个像素的模糊程度。是深度信息、焦点选择、模糊算法在共同编织视觉的诗意。是模仿人眼看世界的方式让虚拟世界变得真实而美丽。“景深告诉我们模糊的艺术比清晰的复制更有力量。”“没有景深画面是平淡的全景有了景深画面是聚焦的故事。”“理解了景深你就理解了’什么是看见’这件事。”️那个游戏里深情对望的两个角色那个电影里温柔虚化的浪漫场景那部动画里梦幻光斑洒满的夜晚。它们每一帧美丽的画面背后都是景深在精心选择、温柔模糊、细致渲染。都是聚焦让美丽更美丽这个智慧的伟大胜利。下次你看到一个画面让你觉得超级美请想想它是不是有景深效果焦点在哪里是不是因为模糊让清晰更突出这就是景深的魔法。✨“在视觉世界里骨骼是结构蒙皮是表面动画是动作布料是飘逸景深是视线本身。”“它教会我们真正的看见是有所选择的看见。”恭喜你又毕业了下次再见时我们一起去探索更多有趣的视觉秘密✨