了解3ds Max摄像机的类型和原理，是运用3ds Max摄像机的第一步。在3ds Max中摄像机分为两种类型：自由摄像机和目标摄像机。自由摄像机与目标摄像机不同，没有摄像机目标点指向。当需要摄像机位置沿着固定轨迹设置动画时，可以使用没有目标点的自由摄像机，绑定在线路上穿行建筑物，好像摄像机连接到行驶中的汽车上时一样。当自由摄像机沿着路径移动时，还可以将其倾斜或转动，如果将摄像机直接移动置于场景顶部，则使用自由摄像机可以避免过轴旋转跳转[3]。
目标摄像机因为配置目标点而比自由摄像机更容易定向，只需将目标对象定位在所需拍摄的位置中心，可以设置目标摄像机及其目标的动画来创建有趣的效果，要沿着路径设置目标和摄像机的动画，最好将它们链接到虚拟对象上，然后设置虚拟对象的动画来驱动摄像机运动。两种类型的摄像机各自的主要特点见表2-4。
表2-4 两种类型的摄像机的主要特点
真实世界摄像机使用镜头有两个非常重要的参数：焦距与视野。镜头和对象间的距离称为镜头的焦距。焦距影响对象出现在图片上的清晰度，焦距越小，图片中包含的场景就越多；加大焦距将包含更少的场景，但会显示远距离对象的更多细节。焦距始终以毫米为单位进行测量，50mm镜头通常是摄像的标准镜头。
视野（Field Of View，FOV），用于控制可见场景的数量。FOV以水平线度数进行测量，它与镜头的焦距直接相关，比如50mm的镜头显示水平线为46°，镜头越长，则FOV越窄；镜头越短，则FOV越宽。
FOV和透视的关系简单来说，短焦距（宽FOV）强调透视的扭曲，使对象朝向观察者看起来更深、更模糊。长焦距（窄FOV）减少了透视扭曲，使对象压平或与观察者平行。使用50mm镜头造成的相关透视正常显示，一部分原因是它接近肉眼看到的内容，还有一部分原因是这样的镜头非常广泛地用于快照、新闻照片、电影等。3ds Max软件中的摄像机模拟真实的镜头，提供了对应的焦距和视野调节参数，甚至还预制“备用镜头”组（15毫米、20毫米、24毫米、28毫米、35毫米、50毫米、85毫米、135毫米、200毫米）。这些预设值摄像机的焦距以毫米为单位。“环境范围”组通过近距范围和远距范围设置，确定在“环境”面板上的大气效果，近距范围和远距范围的浓度衰减百分比限制；“剪切平面”组设置选项来定义在视口中，剪切平面在摄像机锥形光线内显示为红色的矩形（带有对角线）；“多过程效果”组使用参数控件可以指定摄像机的景深或运动模糊效果；“效果”通过控制选项可以选择生成哪个多重过滤效果，以上常规参数提供了用户对于摄像机的主要控制。
以渲染输出的效果为导向，摄像机的高级控制主要是指景深参数、摄像机矫正和摄像机匹配。景深参数面板中，“焦点深度”组使用目标距离启用后，将摄像机的目标距离用作每个过程偏移摄像机的点；禁用该选项后，使用“焦点深度”值偏移摄像机。“焦点深度”的较低的值提供失真的模糊效果，较高的“焦点深度”值模糊场景的远处部分。通常使用“焦点深度”而不使用摄像机的目标距离，倾向于模糊整个场景。
“采样”组启用后，渲染帧窗口显示多个渲染通道；禁用此选项后，该帧窗口只显示最终结果。此控件对于在摄像机视口中预览景深无效。
使用初始位置启用后，第一个渲染过程位于摄像机的初始位置；禁用此选项后，与所有随后的过程一样偏移第一个渲染过程。过程总数用于生成效果的过程数，增加此值可以增加效果的精确性，但却以渲染时间为代价。采样半径通过移动场景生成模糊的半径，增加该值将增加整体模糊效果，减小该值将减少模糊。采样偏移控制模糊靠近或远离“采样半径”的权重。(https://www.daowen.com)
“过程混合”组抖动混合的多个景深过程可以由该组中的参数控制，这些控件只适用于渲染景深效果，不能在视口中进行预览。规格化权重使用随机权重混合的过程，可以避免出现诸如“条纹”效果，当启用“规格化权重”后，将权重规格化会获得较平滑的结果；当禁用此选项后，效果会变得清晰一些，但通常颗粒状效果更明显。抖动强度控制应用于渲染通道的抖动程度，增加此值会增加抖动量，并且生成颗粒状效果，尤其在对象的边缘上。平铺大小设置抖动时图案的大小。
“扫描线渲染器参数”组控件可以在渲染多重过滤场景时禁用抗锯齿或锯齿过滤，禁用这些渲染通道可以缩短渲染时间，这些控件只适用于渲染景深效果，不能在视口中进行预览。禁用过滤启用后，禁用过滤过程；默认设置为禁用状态。禁用抗锯齿启用后，禁用抗锯齿。
“摄像机校正”修改器在摄像机视图中使用两点透视。在两点透视中，垂直线保持垂直，需要使用的校正数取决于摄像机的倾斜程度。例如，摄像机从地平面向上看到建筑的顶部比朝向水平线看需要更多的校正。Amount数量设置两点透视的校正数量，默认设置是0.0；Direction偏移方向，默认值为90.0；大于90.0设置方向向左偏移校正；小于90.0设置方向向右偏移校正。Guess推测按钮使“摄像机校正”修改器设置第一次推测数量值。
“摄像机匹配”工具使用位图背景照片和五个或以上特殊的“CamPoint”摄像机点对象以创建或修改摄像机，以便其位置、方向和视野与创建原始照片的摄像机的这些项相匹配。创建摄像机按钮可以在场景中创建摄像机，其位置、方向和视野基于“摄像机点”对象和指定的屏幕坐标点的当前位置。修改摄像机允许修改现有的位置、方向和视野，基于“摄像机点”辅助对象选定摄像机并指定屏幕坐标点；迭代次数用于计算摄像机位置的最大迭代次数，默认值为500，尽管通常不少于100次迭代才能获得稳定的解决方案；冻结FOV可防止使用“创建摄像机”或“修改摄像机”按钮时更改摄像机的视野，如果拍摄照片的摄像机FOV已知并且想要保留，则使用该选项；“当前的摄像机错误”显示最终计算结束之后仍然位于放置的屏幕坐标点，“摄像机点”辅助对象和摄像机位置之间的所有错误，该计算涉及的摄像机匹配通常不完美；关闭可退出“摄像机匹配”工具。
【注释】
[1]刘寒，杨伟.三维动画项目设计与制作［M］.武汉：武汉大学出版社，2017.
[2]本节表格均引自：刘寒，杨伟.三维动画项目设计与制作［M］.武汉：武汉大学出版社，2017.
[3]李亚琴，方立刚，廖黎莉，等.基于三维动画镜头数据和Cholesky分解的水印算法［J］.计算机应用与软件，2019，36（11）：301-305.
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