[摘要] MOCO系统是一种高科技交互式摄影控制系统，可以同时控制相机物体、灯光等的运动路线以及拍摄影片的速度。 本文重点介绍MOCO系统的合成技术，包括运动轨迹无限重复拍摄、空间坐标系转换合成、变速合成等。
[关键词] MOCO系统 运动轨迹转换合成 变速合成
1.运动控制系统简介
我第一次听说运动控制（简称MOCO系统）是在十多年前。 那时我还在北京电影学院读书。 老师们经常谈论运动控制系统有多好，技术有多先进。 国外大片中也曾使用过。 前来拍摄，感叹国内在该领域的研究和应用严重缺乏。
我们第一次使用运动控制系统是在两年前的冬天。 出于科研和学习的目的，我们在中国电影学院怀柔基地的演播室搭建了著名的Milo（运动控制系统的产品模型）。 这么大的“怪物”，有4米多高，非常重，需要几个年轻力壮的年轻人来“伺候”它。
这样的“庞然大物”如此出名，它又拍出了什么样的经典电影呢？ 英国和美国网站列出了许多使用运动控制系统（MILO 或 MK-3）拍摄的著名大片。
（莫科）
(普通电梯)
2、运动控制系统综合技术
从上述影片的完成情况和所看到的视觉效果来看，并根据一般意义上的使用频率，运动控制系统合成技术的原理和重要功能主要体现在以下三个方面：1．理论上无限重复运动轨迹射击； 2.空间坐标系转换拍摄； 3.变速拍摄合成。
1.无限重复拍摄运动轨迹
理论上无限重复的运动轨迹是电影级精准合成的基础。 无限重复的拍摄就像平面设计软件Photoshop和合成软件After Effects中“图层”的概念。 逐层拍摄，逐层叠加，设计者和操作者安排画面内容的顺序和调度，最终得到想要的视觉效果。 过去，对于蓝屏或绿屏抠像等稍微复杂的特技拍摄，大多数人被迫选择固定的机位，因为如果不能保证移动镜头每次拍摄时运动轨迹的可重复精度，将导致后期制作合成。 达到所需的合成精度太困难或根本不可能。 尽管近年来相机运动轨迹反向计算技术发展迅速，但大部分仍用于反转轨迹，然后添加元素进行3D制作。 借助MOCO系统拍摄，您可以轻松解决运动镜头的特技合成拍摄问题。
在网站上发布的众多使用MOCO系统的电影中，《温布尔登》中网球比赛场景的一个镜头似乎清晰地说明了MOCO系统的综合优势。 该场景采用了画面中众多男主角奋力打球的视效合成，镜头为慢动作（相对于僵硬固定的机位，更具叙事表达需求）音乐截取合成软件，有效地表达了画面的持续时间之长。游戏。 比赛的过度性和难度也表达了职业网球运动员在球场上努力拼搏、坚持打球的拼搏精神。 科技与艺术的结合非常好。 MOCO系统的使用虽然不复杂，但是非常有效（下）镜头从全景到特写，再到故事片中的缩小场景，仅用于科学研究讨论）。
在上面的例子中，给定执行多项拍摄任务的MOCO系统的运动轨迹，演员只需在场地内挥动球拍即可进行比赛，无需考虑太多不必要的因素。 然而，在其他一些影片中拍摄室外场景时，需要注意一些自然景物是否融入到画面中，比如飘动的树叶、摇曳的花草、散落的风云等，这些往往需要实践经验来判断。避免在后期合成过程中出现。 诸如某个“层”中的素材长度不足或复合屏幕中“演员”的表演相互冲突等问题。
对于无限重复拍摄运动轨迹，我们可以设计如下镜头，以便于理解。
第一层，女主角从远处缓缓驶来，停好车，从驾驶座上下来，将脸上的车钥匙扔到车前，看着远处正要走过去的自己，然后坐到了副驾驶座位上。
第二层，女主角靠近车头，捡起几秒前落在车头的车钥匙，坐进驾驶座，启动发动机，车子正要开走时，后座的车门突然打开。
三层，后座的车门突然打开，女主角从车里走出来，站在车旁边，目送车远去。 相机升起。
以上三个镜头是使用相同的摄像机运动轨迹拍摄了三次，并由同一演员表演。 在后期合成时，我们将三块素材在时间轴上进行了布局，并找到了角色表演每一“层”的切入点和出口点，基本达到了我们最初设计的叙事效果。
这是MOCO系统无限拍摄运动轨迹的最基本功能。 与固定机位相比，有了MOCO系统，我们的技术手段和创作方法都大大丰富了。 另一个可以用来理解MOCO系统重复机位运动轨迹拍摄的明显例子是电影《穿普拉达的女魔头》（虽然我不确定片中比较煽情的场景是否是MOCO的作品），里面的年轻女演员影片中从街头到办公室，她不断的妆容变化产生赏心悦目的视觉效果的同时，也有效传达了女孩精神气质的蜕变和升华。 相应的，如果是MOCO的创建，可以参考下图的例子来理解。
第1层，女孩穿着服装1走进画面，脚步轻盈，经过第一个位置点后结束；
第2层，穿着服装2的女孩从第一个位置点继续向前走，经过第二个位置点后结束；
第三层，穿着服装3的女孩从第二个位置点继续向前走，经过第三个位置点后结束；
第4层，穿着4号服装的女孩从第三个位置继续向前移动，直到从画中出来。
以上四个镜头都是利用摄影机缓慢移动的方式拍摄的，分四次拍摄完成。 最后组合成一个镜头，在无缝移动的镜头下营造出女孩不断变换妆容的视觉效果。 当然，每次换妆的时候，后期都会利用相机移动轨迹来制作三维遮挡物体或者现场搭建道具融入到画面中（位置点）。
最终的构图视觉效果如下。
2.空间坐标系转换、拍摄与合成
在电影《逆世界》中，我们看到角色表演时“地”与“空”或“上”与“下”的空间关系。 虽然我不确定这部电影中有多少场景是使用MOCO系统拍摄的（网站上的MOCO作品中提到了这部电影），但当我看到《逆世界》的场景时，我自然会想到MOCO系统。 空间坐标系转换的拍摄功能（为了便于理解，暂时表述为“空间坐标系转换”）。
所谓空间坐标系转换功能，一般是根据拍摄内容的需要分解拍摄过程，通过转换空间关系来实现某一步骤。 例如，在重力坐标系中，一个人安静地坐在地上练习瑜伽，而后面（或左右）的垂直墙壁上仍然有人在练习瑜伽，而墙上的人看起来就像她“重力”坐标垂直于墙壁（否则，这可以通过线射击实现）。
如何达到这样的视觉效果呢？ 如果是固定的机位，通过抠像等技术手段更容易实现，但我们需要的是移动的镜头，比如摄像机慢慢拉开的效果。 因此，使用MOCO系统是非常有必要的。
使用MOCO系统拍摄上述视觉效果镜头主要分为以下步骤。
首先在3D动画软件中创建预览镜头，然后进行实际射击和轨迹修改；
第 1 层
Layer1，在法向重力坐标系下拍摄瑜伽人物（可以使用MOCO系统自行定义，也可以根据3D动画软件的预览效果导出相机运动轨迹交给MOCO系统）；
第2层
Layer2，将Layer1的实际拍摄轨迹从MOCO系统输出到3D动画软件（MAYA等，当然也可以在MOCO中手动调整，但需要大量经验，不推荐），以及同时在3D动画软件中编辑这个运动的轨迹和之前虚拟搭建的三维预览场景（主要是瑜伽表演人物和摄像机在地面和墙壁上的位置和运动关系），然后输出转换后的运动轨迹（空间坐标系转换）并提供给MOCO系统。 在墙壁上进行瑜伽表演动作拍摄（此时墙壁已经经过空间变换，变成了“地面”，因此表演者可以脚踏实地进行表演，其“重力”方向也将垂直于未来合成后的“墙”）。
将两次拍摄的场景组合起来，得到最终想要的视觉效果。
在上述拍摄过程中，需要特别注意的是，相机运动轨迹经过“空间坐标系”变换后，由于MOCO物理参数的限制音乐截取合成软件，运动轨迹可能不是100%唯一系统。 因此，在拍摄此类镜头时，需要进行更多的测试，才能达到最终想要的效果。
3.变速拍摄合成
在很多电影或者宣传视频中，我们经常会看到快进的人物、快进的街景、或者天空中快速涌动的云彩等效果。 这些视觉效果大多是通过慢动作拍摄（或逐帧拍摄）的方式来实现的。 但如果常速拍摄和升速拍摄的内容也能在这些效果的同一帧中显示出来，那就不是简单的变速拍摄和常速拍摄时的合成问题了。 如果再加上摄像机的移动，常规的拍摄方法将很难甚至无法保证最终的合成精度。 因此，使用MOCO系统就成为首选。
这部分的原理并不复杂，但是产生的效果却很特别。 虽然不确定电影《大鱼》中男主角遇见心爱女孩的场景是否使用了MOCO系统（该片早已完成），但画面传达的视觉效果令人印象深刻。 另一个大家熟悉的电影案例是《X战警》系列中“快银”的经典出场：当“万磁王”准备对在厨房拦截他的警察使用武力时，“博士”奋力阻止他，关键时刻，“快银”挺身而出，化解了僵局。 整个场景伴随着优美的音乐，时间几乎是静止的，而《快银》则穿越了时间。 观看不仅让人大呼过瘾，更惊叹影片的视觉效果制作。 笔者不确定这个场景是否是MOCO的作品，但整个场景的视觉效果是MOCO系统所能展示的重要功能之一。 这里的例子仅供一般参考仅供视觉效果讲解（当然这个场景也融入了很多三维特效制作）。
三、总结
MOCO系统的技术有着悠久的历史。 它在近三十年引领电影行业发展的好莱坞视效大片中发挥了巨大的技术支撑作用，并以技术创新不断进步。 但全球范围内用于电影级拍摄的MOCO系统并不多，因此MOCO系统的市场价格居高不下。 我国电影产业近年来发展迅速，视效制作对MOCO系统的需求将在未来几年出现。 行业内已有多家单位和公司采购了MOCO系统，但缺乏高端专业人才的培养和专业市场的培育。
中国电影科学技术研究院也为MOCO系统的技术引进和应用做了一定的准备。 与英国著名公司MRMOCO保持良好的技术交流和技术合作关系。 未来可用于北京现有的MOCO系统。 在培训、培训等方面为行业做出贡献。 但技术的推广和大规模应用仍然需要技术爱好者和专业技术人员的积极参与和共同开发。
MOCO系统已进入中国。 以上介绍的几种常用的合成技术只是MOCO系统的部分功能。 未来，我们将在进一步研究和使用MOCO系统的基础上，进行深入的探索和实践，努力为MOCO系统做更多的技术宣传和技术推广。 晋升。
《现代电影技术》2016年第12期精品文章
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