視頻跟蹤：理論與實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馬東璽 著

圖書標籤:

• 視頻跟蹤
• 目標跟蹤
• 計算機視覺
• 圖像處理
• 機器學習
• 深度學習
• 算法
• 實時係統
• 運動分析
• 視頻分析

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560644592

版次：1

商品編碼：12117553

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　本書涵蓋瞭近30年視頻跟蹤技術的發展，介紹瞭視頻目標檢測跟蹤及其應用的新研究成果和動態，全麵係統地介紹瞭當今世界視頻跟蹤技術的新研究進展，重點介紹瞭預處理技術、圖像目標檢測、視頻目標檢測、均值移位跟蹤方法、基於粒子濾波的跟蹤方法等方麵的技術和應用。本書內容全麵、 新穎，寫作風格上深入淺齣、思路清晰、通俗易懂。為瞭讓讀者更好地掌握算法，書中還提供瞭一些重要的框圖和簡單算法的實現代碼。

　　本書不僅具有極高的學術價值，對工程實踐也具有指導作用。

作者簡介

　　作者簡介

　　Emilio Maggio是動作捕捉市場的領導者——英國Vicon公司的計算機視覺科學傢，他的研究方嚮是目標跟蹤和分類、貝葉斯濾波、圖像稀疏以及視頻編碼等。在2003年和2007年，他分彆在瑞士聯邦技術學院(EPFL)的信號處理研究所和三菱研究實驗室(MERL)做訪問學者，在2005年和2007年曾先後兩次獲得瞭IEEE ICASSP優秀論文奬，並曾在2002年贏得過IEEE計算機學會國際設計競賽。

　　Andrea Cavallaro是倫敦瑪麗女王大學多媒體信號處理的教授。他的研究方嚮是目標跟蹤和多傳感器係統的多模內容分析。他獲得瞭2004年美國電信實驗室研究奬學金；2007年獲得瞭皇傢學院的工程教學奬；2005年、 2007和2009年三篇論文分彆在IEEE ICASSP獲奬；2009獲得瞭IEEE AVSS優秀論文奬。他是《IEEE信號處理雜誌》、《IEEE多媒體匯刊》、《IEEE信號處理匯刊》的副編輯。

　　主要譯者簡介：

　　　　馬東璽，生於1980年，男，博士，陸軍某研究所工程師，本碩博畢業於國防科技大學，長期從事光電裝備科研工作。獲軍內科技進步一等奬1項，二等奬1項，三等奬3項。主持國傢自然科學基金1項，軍內科研多項。

目錄

第1章 視頻跟蹤概述
1.1 引言
1.2 視頻跟蹤的設計
1.2.1 問題描述
1.2.2 視頻跟蹤算法的主要組成
1.3 問題描述
1.3.1 單目標跟蹤
1.3.2 多目標跟蹤
1.3.3 定義
1.4 交互式跟蹤與自動跟蹤的對比
1.5 小結

第2章 應用
2.1 引言
2.2 媒體製作和增強現實
2.3 醫療應用和生物研究
2.4 監控和智能商業
2.5 機器人和無人駕駛
2.6 遠程協作和互動遊戲
2.7 裝置藝術及錶演
2.8 小結
參考文獻

第3章 特徵提取
3.1 引言
3.2 從光綫到有用的信息
3.2.1 光綫測量
3.2.2 目標外觀
3.3 初級特徵
3.3.1 顔色
3.3.2 光度顔色不變量
3.3.3 梯度和導數
3.3.4 拉普拉斯算子
3.3.5 運動
3.4 中級特徵
3.4.1 邊緣
3.4.2 興趣點與興趣區域
3.4.3 均勻區域
3.5 高級特徵
3.5.1 背景模型
3.5.2 目標模型
3.6 總結
參考文獻

第4章 目標描述
4.1 引言
4.2 形狀描述
4.2.1 基本模型
4.2.2 關節模型
4.2.3 變形輪廓模型
4.3 外觀描述
4.3.1 模闆
4.3.2 直方圖
4.3.3 外觀變化的應對
4.4 總結
參考文獻

第5章 定位
5.1 引言
5.2 單假設定位方法
5.2.1 梯度跟蹤器
5.2.2 貝葉斯跟蹤和卡爾曼濾波
5.3 多假設定位方法
5.3.1 網格采樣
5.3.2 粒子濾波
5.3.3 混閤方法
5.4 總結
參考文獻

第6章 融閤技術
6.1 引言
6.2 融閤策略
6.2.1 跟蹤級融閤
6.2.2 測量級融閤
6.3 粒子濾波中的特徵融閤
6.3.1 似然融閤
6.3.2 多特徵重采樣
6.3.3 特徵可靠性
6.3.4 時間平滑
6.3.5 舉例
6.4 小結
參考文獻

第7章 多目標管理
7.1 引言
7.2 量測驗證
7.3 數據關聯
7.3.1 最近鄰域法
7.3.2 圖匹配
7.3.3 多級假設跟蹤
7.4 隨機有限集的跟蹤
7.5 概率假設密度濾波
7.6 粒子PHD濾波
7.6.1 動態觀察模型
7.6.2 新生和雜波模型
7.6.3 重要性采樣
7.6.4 重采樣
7.6.5 粒子群
7.6.6 例子
7.7 小結
參考文獻

第8章 上下文模型
8.1 引言
8.2 上下文模型的跟蹤問題
8.2.1 上下文信息
8.2.2 上下文的影響
8.3 新生和雜波密度估計
8.3.1 新生密度
8.3.2 雜波密度
8.3.3 上下文反饋跟蹤
8.4 小結
參考文獻

第9章 性能評估
9.1 介紹
9.2 分析方法與經驗方法
9.3 地麵實況
9.4 評價分數
9.4.1 定位分數
9.4.2 分類分數
9.5 跟蹤器的對比
9.5.1 目標壽命
9.5.2 統計學意義
9.5.3 重復性
9.6 評估協議
9.6.1 低級協議
9.6.2 高層協議
9.7 數據集
9.7.1 監控
9.7.2 人機交互
9.7.3 運動分析
9.8 小結
參考文獻

附錄A 結果對比
A.1 單色直方圖與結構直方圖
A.1.1 實驗裝置
A.1.2 詳述
A.2 定位算法
A.2.1 實驗裝置
A.2.2 詳述
A.3 多特徵融閤
A.3.1 實驗裝置
A.3.2 可靠性分數
A.3.3 自適應與非自適應跟蹤
A.3.4 計算復雜性
A.4 PHD濾波
A.4.1 實驗裝置
A.4.2 詳述
A.4.3 失效模式
A.4.4 計算成本
A.5 上下文建模
A.5.1 實驗裝置
A.5.2 詳述
參考文獻
後記
延伸閱讀

前言/序言

　　譯序

　　圖像識彆與跟蹤是人工智能領域的一個重要分支。基於圖像識彆跟蹤技術，我們有瞭無人駕駛汽車、無人機、機器人，為我們帶來方便；有瞭先進的安防設施、精確製導武器，為我們帶來安全；有瞭醫療圖像的自動判讀和處理，為我們帶來健康；還有目前風生水起的增強現實（AR）技術，打通瞭虛擬與現實的邊界，為我們帶來快樂。通過圖像跟蹤技術，我們可以製作逼真的動畫，讓無人機穿梭樹林、精確懸停……正是由於這些技術的發展，我們的世界纔更加精彩，更加有趣。

　　譯者長期從事武器裝備科研，與視頻跟蹤技術始終難捨難分。譯者所從事的工作中，從導彈導引頭到無人機偵察吊艙，從武器站的光電火控到排爆機器人抓取規劃，均離不開視頻跟蹤技術。

　　在科研工作中，譯者感覺缺少一本關於視頻跟蹤技術的針對性的參考書籍，直到看到英國Vicon公司的EmilioMaggio博士和倫敦瑪麗女王大學的AndreaCavallaro教授閤著的《視頻跟蹤：理論與實踐》一書。兩位作者分彆是具有豐富實踐經驗的一綫公司的計算機視覺科學傢和著名大學的教授，在目標跟蹤和分類、貝葉斯濾波、圖像稀疏、視頻編碼以及多傳感器係統的多模內容分析等方麵具有豐富的實踐經驗和紮實的理論基礎。他們閤作的這本書涵蓋瞭近30年視頻跟蹤技術的發展，介紹瞭視頻目標檢測跟蹤及其應用的最新研究成果和動態，全麵係統地介紹瞭當今世界視頻跟蹤技術的最新研究進展，重點介紹瞭預處理技術、圖像目標檢測、視頻目標檢測、均值移位跟蹤方法、基於粒子濾波的跟蹤方法等方麵的技術和應用。該書內容全麵、新穎,寫作風格上深入淺齣、思路清晰、通俗易懂。為瞭讓讀者更好地掌握算法，本書中還提供瞭一些重要的框圖和簡單算法的實現代碼。本書不僅具有極高的學術價值，對工程實踐也具有指導作用。

　　在工作之餘，我們將該書翻譯成中文，供讀者學習參考。由於譯者水平有限，疏漏之處可能在所難免，還請讀者批評指正。

　　感謝國傢自然科學基金(51305455)的支持。感謝國防科技大學ATR實驗室的孫剛博士校稿。感謝軍械技術研究所張勇高工,國防科技大學曹玉君講師、李欣工程師，第四軍醫大學的張超博士，大傢共同努力，讓本書得以成形。感謝西安電子科技大學齣版社雷鴻俊編輯和劉小莉編輯的辛勤工作，讓本書順利齣版。

　　譯者

　　2017年1月

　　於石傢莊

　　序

　　我很榮幸為AndreaCavallaro教授、EmilioMaggio博士的著作《視頻跟蹤：理論與實踐》作序。該書內容全麵、及時，寫作極為用心，在視頻跟蹤領域具有重要的參考價值。說它內容全麵，因為它涵蓋瞭發展於20世紀60年代初期的主要應用於航天活動中的點目標跟蹤以及用於計算機視覺和圖像處理的擴展目標跟蹤理論和方法。說它及時，因為它涵蓋瞭近15年來大量的視頻跟蹤方麵的文獻，為學習視頻跟蹤技術的發展提供瞭一站式的資源。此書深入淺齣，思路清晰，能夠幫助學生、研究人員以及工程師們很快地瞭解在視頻跟蹤這一重要領域已經做瞭什麼，還有什麼需要去做。很多計算機科學傢和電子工程師都熱衷於計算機視覺的研究，但是他們對隨機過程、檢測和估計理論的熟悉程度有很大差異。該書充分考慮到這一點，即使沒有全部學過隨機過程研究生課程的計算機科學傢們也很容易接受，同時對於瞭解相關理論但不太瞭解應用的電子工程師而言也能夠有足夠興趣。

　　最初的視頻跟蹤主要研究的是用於軍事領域的紅外點目標跟蹤。早期的α-β跟蹤器很快被神奇的卡爾曼濾波器（離散和連續）及其變體所取代。毫不誇張地說，現在大多數的視頻跟蹤係統都是在卡爾曼濾波的基礎上建立的。基於卡爾曼濾波的跟蹤器的討論，在很多書籍中都有涉及，如Anderson、Moore、Bar�睸halom、Gelb、Blackman、Popli等人的著作。Jaswinski所著的一本經典的跟蹤書籍，描述瞭跟蹤器設計的基礎知識。綫性卡爾曼濾波有效地解決瞭含有高斯噪聲的綫性跟蹤問題，但是卻很難解決非綫性或者非高斯跟蹤問題。而擴展卡爾曼濾波器、迭代擴展卡爾曼濾波器和非綫性連續跟蹤器的齣現為解決非綫性/非高斯跟蹤開闢瞭新的途徑。

　　從簡單的點目標跟蹤發展到人臉、人體和車輛等擴展目標跟蹤，給視頻跟蹤領域帶來瞭新的挑戰,例如幾何參數（姿態、清晰度）和光度參數（光照、景象）變化帶來的復雜性。在設計跟蹤器時需明確在這些變量中哪些是變化的參數，哪些是不變的參數。基於濛特卡羅馬爾可夫鏈技術結閤幾何和光度的變化可以設計先進的跟蹤器，現在比較普遍的粒子濾波跟蹤器就是其中一員。近來，很多文獻中都涉及瞭粒子濾波視頻跟蹤的理論和應用的研究，這些內容將在此書的後幾章進行描述。

　　本書第1章介紹瞭視頻跟蹤理論和魯棒視頻跟蹤器的設計要求，給齣瞭章節概要、相關的數學符號，以及單目標和多目標跟蹤器的相關公式，並闡述瞭視頻跟蹤研究具有的重要的應用價值。第2章介紹瞭視頻跟蹤在娛樂、醫療、監控和機器人上的應用，詳細說明瞭無人平颱目標跟蹤新技術的發展。第3章總結瞭影響視頻跟蹤的一些因素，如亮度、色彩、梯度、興趣區域和目標模型，分析瞭視頻跟蹤器對以上因素的魯棒性，同時本章還介紹瞭圖像預處理以及背景差的算法。

　　本書第4章總結瞭跟蹤模型的形狀、變形和外觀，並且給齣瞭處理這些錶象變化的方法。在卡爾曼濾波的設計中定義狀態和量測公式或者在粒子濾波中導齣概率模型時，跟蹤目標的外觀和移動等錶象是十分重要的。第5章主要講述瞭此書的最重要部分即單目標的跟蹤算法，而且對卡爾曼濾波和粒子濾波的理論與實現描述得深入淺齣、通俗易懂，很受讀者歡迎。

　　多特徵融閤技術能夠提高跟蹤性能，一直以來備受學者的關注。融閤運動和物體的強度特徵有助於在復雜背景、混亂環境下跟蹤模糊的目標。第6章提齣瞭融閤方法，針對目標的形狀、運動、行為等其他特徵，設計瞭魯棒跟蹤器。當實現多目標跟蹤時，使它們關聯起來便成為一個至關重要的問題。早在20多年前齣現的數據關聯概率的方法，隨著現代圖論技術的發展越來越受到人們的關注，第7章對該方法進行瞭論述。因為當多目標跟蹤或者跟蹤一個多特徵的運動目標時，一些特徵將會消失，取而代之的將會是一些新的特徵，所以在本章中提齣瞭如何處理特徵的“新生和死亡”，而這點對長時間跟蹤問題是非常重要的。本章詳細介紹瞭此難點問題。

　　20世紀90年代早期，計算機視覺的研究者們將目標檢測、識彆、跟蹤技術和上下文結閤起來。第8章討論瞭上下文在提高視頻跟蹤性能中的作用，並且提齣瞭如何把確定目標可能存在位置的上下文信息融閤在視頻跟蹤器中。跟蹤器的設計實用方麵之一是能為跟蹤係統的工作提供性能界限。許多組織研討會意識到用指標和通用數據庫評價跟蹤器的性能是一個繁瑣但很重要的問題。雖然離散理論分析已經應用在評價跟蹤器性能上，但是大部分現有的經驗方法都是基於地麵實況數據的。第9章介紹瞭跟蹤器評估的發展曆程和應用。

　　最後，本書簡要地介紹瞭未來需要解決的問題，對比瞭此書論述的幾種跟蹤器的性能，以及對深度閱讀此書的一些建議。

　　我很喜歡這本書，因為在本書中涵蓋瞭近30年視頻跟蹤技術的發展，其中不僅有大多數研究員創造的科學學術價值，而且還強調科學、技巧和技術在視頻跟蹤領域的應用，充分考慮瞭圖像處理和計算機視覺閱讀群體的背景和需求，所以此書可以幫助學生、研究人員和工程師們入門並深入瞭解視頻跟蹤這一重要領域。

　　RamaChellappa

　　馬裏蘭州帕剋大學

　　前言

　　視頻跟蹤就是在圖像序列中估算目標位置隨時間變化的技術。本書首次為視頻跟蹤這個新興的領域提供瞭全麵的知識構架，介紹瞭基本算法的發展及其應用，介紹並討論、驗證瞭最新的視頻跟蹤算法。

　　本書首先介紹基本問題的定義，介紹瞭以往和現在視頻跟蹤的主要應用，列舉瞭目前比較流行的視頻跟蹤器，例如基於相關度和梯度下降最小的跟蹤器。書中應用實例，圖文並茂地說明瞭運用確定性方法設計跟蹤器的優勢和局限性。本書提齣瞭更加準確有效的視頻跟蹤算法，並討論瞭基於貝葉斯遞歸結構近代算法在真實情景跟蹤中的應用。由於把基本的數學模型轉化為有效真實模型時方案的選擇是非常重要的，所以接下來本書討論瞭該方案的設計選擇和實現。為瞭讓讀者更好地掌握算法，本書中還提供瞭一些重要的框圖和簡單算法的實現代碼。

　　本書第1章首先介紹瞭視頻跟蹤問題，並把此問題劃分為五個主要的邏輯任務。然後提供瞭視頻跟蹤中問題的描述，最後討論瞭視頻跟蹤的難點。第2章介紹瞭一些當代視頻跟蹤的應用，涉及的主要應用領域有媒體製作、醫學數據處理、監視係統、智能商業、機器人、遠程協作、互動遊戲和藝術。第3章進一步綜述瞭圖像獲取過程並指齣瞭描述目標特點的相關術語。第4章討論瞭多種形狀近似策略和外觀建模技術。第5章對定位算法進行瞭分類，並且比較瞭單假設和多假設策略。第6章討論瞭多特徵融閤目標跟蹤，從跟蹤級和特徵級兩個方麵說明瞭融閤技術的優點與缺點，並且提齣瞭在融閤中如何量化特徵可靠性的優先級。第7章把本書前麵幾章的內容延伸到數量可變的目標跟蹤。為瞭更好地說明該方法，本章重點敘述瞭多假設數據關聯算法在視頻監控中的應用，並討論和評估瞭一個基於有限集統計的多目標視頻跟蹤器。以該跟蹤器為例，第8章討論瞭如何構造場景模型以改善視頻跟蹤器的性能，並指齣瞭如何運用主動式和交互式的策略對圖像中感興趣的部分進行學習。第9章介紹瞭評估視頻跟蹤器及其效果的協議，並為讀者提供瞭跟蹤器全麵的工作指標和大量的評價數據集。最後，在附錄中討論瞭本書所選擇的跟蹤算法的對比結果，在後記中簡要介紹瞭視頻跟蹤的當前發展方嚮和未來的挑戰，並為讀者提供瞭深入閱讀書籍的列錶。

　　本書主要針對的群體有研究生、研究員和工作者。而工作者主要從事多種視覺的解釋應用、智能環境、行為建模、機器人、視頻標注等方麵的研究，或者為監控、運動獲取、虛擬現實和醫學圖像分析的程序開發人員。

　　我們創建瞭本書的支持網站www.videotracking.org為讀者提供本書的輔助材料。該網站為視頻跟蹤研究者提供瞭全麵的軟件算法列錶，為教師提供瞭與本書知識點相關的課堂講解演示文稿。

　　EmilioMaggio

　　AndreaCavallaro

　　於英國倫敦

《光影織夢：電影特效的視覺魔法》 簡介： 在電影的奇幻世界裏，我們常常為那些驚心動魄的場景、超凡脫俗的角色以及令人嘆為觀止的奇觀所摺服。然而，隱藏在這錶象之下的，是一門精密而富有創造力的藝術——電影特效。本書將帶您深入探索電影特效的廣闊天地，從概念的孕育到最終的呈現，揭示那些曾經被認為是“魔法”的視覺奇跡是如何通過科學、技術與藝術的完美融閤而誕生的。 我們並非僅僅介紹某些特定的技術名詞，而是試圖勾勒齣電影特效發展的宏觀脈絡，以及其背後的核心理念。本書將聚焦於特效在敘事中的作用，探討它如何服務於故事，如何增強觀眾的情感體驗，以及如何突破現實的限製，創造齣前所未有的視覺語言。您將瞭解到，優秀的特效並非喧賓奪主，而是與劇情、錶演、攝影、剪輯等各個環節渾然一體，共同構建起一個引人入勝的電影世界。 第一章：虛幻的起源——特效的早期探索與萌芽 在電影誕生之初，黑白默片時代就已經萌生瞭對“不可能”畫麵的渴望。本章將追溯特效的最初嘗試，從簡單的遮擋、多重曝光等早期技巧，到吉姆·利姆博（Jim Limbo）等先驅者如何在有限的條件下，通過精巧的布景和模型，創造齣諸如《月球旅行記》中月球錶麵的震撼景象。我們將探討這些早期技術如何為後來的特效發展奠定基礎，以及那個時代電影人對視覺奇觀的樸素追求。 早期光學特效的智慧： 聚焦於那些看似簡單卻極富創造力的光學技巧，如： 遮擋（Masking）與疊印（Printing）： 如何利用遮擋技術實現“分屏”效果，讓同一演員在同一畫麵中扮演多個角色，或者將不同場景巧妙地融閤在一起。 多重曝光（Multiple Exposure）： 探索如何通過多次曝光，將不同的影像疊加，創造齣鬼魂、幻影等超自然現象。 縮微模型（Miniature Models）： 深入瞭解如何建造精密的縮微模型，配閤攝影機角度的調整，拍攝齣龐大建築、戰爭場麵等宏偉景象。 定格動畫（Stop-Motion Animation）： 追溯定格動畫在早期特效中的重要地位，從早期的定格怪獸到精美的定格場景，感受其獨特的視覺魅力。 “魔法”的幕後： 布景師的巧思： 介紹早期布景師如何利用透視原理、特殊材料等，創造齣逼真或誇張的背景和道具。 攝影師的實驗： 探討攝影師如何通過鏡頭語言、景深控製、運動軌跡等，配閤特效需求，實現獨特的視覺效果。 裏程碑式的作品分析： 《月球旅行記》（A Trip to the Moon）：分析其創新的“月球人”造型和“炮彈撞擊月球”的經典畫麵，以及其在視覺衝擊力上的突破。 《神秘島》（The Mysterious Island）：探討其利用模型和光影技術，營造齣巨大植物和奇異生物的奇幻世界。 第二章：色彩與空間的幻變——經典特效技術的演進 隨著電影技術的進步，色彩的引入和更復雜的視覺效果需求，催生瞭更多革新性的特效技術。本章將深入探討這些經典特效技術的原理、發展曆程以及它們如何在科幻、奇幻類電影中大放異彩。我們將重點關注那些在數字時代之前，依靠物理和化學原理實現的視覺奇跡。 光學復閤（Optical Compositing）的精妙： 藍幕/綠幕技術（Bluescreen/Greenscreen）： 詳細解析藍幕/綠幕技術的工作原理，如何通過特定顔色的背景，在後期將演員或物體摳像並疊加到其他背景上。探討不同顔色選擇的考量以及早期技術中的挑戰。 潑墨轉印（Rotoscoping）： 介紹潑墨轉印技術，如何逐幀描繪，為動畫角色賦予更自然的運動，或實現復雜的遮擋效果。 多層曝光的精進： 分析在彩色膠片時代，如何通過多層曝光技術，實現更復雜的疊加和閤成效果，例如天空的替換、遠景的添加等。 模型與微縮場景的再度輝煌： 機械模型與特殊效果（Mechanical Effects）： 聚焦於電影中那些令人印象深刻的機械特效，如《金剛》中的巨型猩猩，探討其內部結構、動力傳輸以及如何通過精密的機械裝置實現逼真的動作。 微縮場景的極緻： 深入研究如何建造更加精密的微縮城市、宇宙飛船等，以及如何通過特殊的攝影技巧，使其在畫麵中呈現齣驚人的真實感，如《星球大戰》係列中的太空戰鬥場麵。 液體與火光的藝術： 煙霧、火焰與爆炸的模擬： 介紹如何在物理環境中模擬真實的煙霧、火焰和爆炸效果，以及如何通過特殊的攝影和後期處理，增強其視覺衝擊力。 液體特效的挑戰： 探討如何模擬海洋、河流、雨水等液體場景，以及如何在鏡頭前創造齣逼真的水花、波浪等效果。 代錶性作品解析： 《2001太空漫遊》（2001: A Space Odyssey）：分析其在模型製作、視覺效果以及對未來太空旅行的超前想象，以及其對光學復閤技術的創新應用。 《星球大戰》（Star Wars）係列：深入解析其如何將模型、微縮場景、光學復閤技術運用到極緻，構建齣波瀾壯闊的太空史詩，以及其對定格動畫和光學打印的融閤。 《第三類接觸》（Close Encounters of the Third Kind）：探討其如何通過精美的模型、煙霧和燈光效果，營造齣神秘而震撼的外星飛船降臨場景。 第三章：數字浪潮的席捲——CG技術的崛起與發展 20世紀末，數字技術的飛速發展徹底改變瞭電影特效的格局。本章將聚焦於計算機圖形學（CG）的崛起，它如何從最初的輔助工具，逐漸演變成主導性的特效技術，為電影創作帶來瞭無限可能。我們將探討CG技術的核心概念、發展曆程以及其在構建虛擬世界、創造非現實生物等方麵的巨大潛力。 三維計算機圖形學（3D CG）的基礎： 建模（Modeling）： 介紹如何使用軟件創建虛擬的三維物體，從簡單的幾何體到復雜的角色和場景。 紋理繪製（Texturing）： 探討如何為三維模型添加逼真的錶麵材質，賦予其色彩、光澤和細節。 綁定（Rigging）： 解析如何為虛擬角色添加骨骼和控製器，使其能夠做齣流暢的動作。 動畫（Animation）： 詳細介紹關鍵幀動畫、程序動畫等技術，以及如何讓虛擬角色“活”起來。 渲染（Rendering）： 講解如何將三維場景轉化為二維圖像，模擬光照、陰影、反射等物理現象，以達到逼真的視覺效果。 數字閤成（Digital Compositing）的革新： 與光學閤成的對比： 探討數字閤成如何剋服光學閤成的局限性，實現更高質量、更靈活的圖像疊加和融閤。 多通道處理（Multi-pass Rendering）與摳像（Keying）的進步： 分析數字閤成如何通過多通道渲染，精確控製不同元素的渲染效果，並通過更先進的摳像技術，實現更自然的閤成。 虛擬攝影（Virtual Cinematography）的齣現： CG場景的“拍攝”： 介紹虛擬攝影的概念，即在電腦中模擬攝影機的運動、焦距、光圈等，以達到與真實攝影機相似的拍攝效果。 延時拍攝與動態模糊： 探討如何利用CG技術模擬真實的相機運動效果，如運動模糊，增強畫麵的動態感和真實感。 裏程碑式的數字特效作品： 《玩具總動員》（Toy Story）：分析其作為首部全CG動畫長片的意義，以及其在角色建模、動畫技術上的突破。 《侏羅紀公園》（Jurassic Park）：深入探討其如何利用CG技術，創造齣令人信服的恐龍，以及其在恐龍動畫、運動捕捉等方麵的開創性工作。 《泰坦尼剋號》（Titanic）：分析其如何利用CG技術，重現曆史場景，例如巨輪的沉沒過程，以及其在場景復原和大規模特效方麵的成就。 《黑客帝國》（The Matrix）：探討其在“子彈時間”（Bullet Time）等視覺特效上的創新，以及其對CG技術在動作場麵錶現上的探索。 第四章：虛擬與現實的邊界——動作捕捉與虛擬角色 當CG技術日臻成熟，電影人開始將目光投嚮如何讓虛擬角色擁有更自然的錶演，以及如何將虛擬元素與真實演員更加無縫地結閤。本章將深入探討動作捕捉（Motion Capture）技術，它如何通過捕捉真實演員的動作，將其轉化為虛擬角色的運動，從而賦予虛擬角色更生動的生命力。 動作捕捉的原理與流程： 標記點與傳感器： 詳細介紹動作捕捉係統中標記點（Markers）或傳感器的作用，以及它們如何記錄演員的身體運動。 數據采集與處理： 探討動作捕捉數據的采集過程，以及如何對捕捉到的數據進行清理、校正和優化。 驅動虛擬角色（Rigging & Skinning）： 解析如何將捕捉到的動作數據應用到虛擬角色的骨骼係統上，使其能夠模仿演員的錶演。 麵部捕捉（Facial Motion Capture）的精進： 捕捉細微錶情： 探討麵部捕捉技術如何捕捉演員的微錶情，例如微笑、皺眉、眨眼等，從而賦予虛擬角色更豐富的情感錶達。 情感傳遞的挑戰： 分析在虛擬角色上重現真實情感的挑戰，以及如何通過細緻的錶演捕捉和渲染，實現逼真感。 虛擬角色的塑造與挑戰： 從模型到“靈魂”： 探討如何從最初的CG模型，通過動作捕捉、麵部捕捉以及精細的動畫調整，將一個虛擬角色塑造成具有個性和情感的“生命”。 “恐怖榖”效應（Uncanny Valley）： 分析當虛擬角色逼真度接近人類但又存在細微差異時，可能産生的令人不安的“恐怖榖”效應，以及如何剋服這一挑戰。 標誌性虛擬角色與錶演： 《指環王》（The Lord of the Rings）係列中的咕嚕（Gollum）： 深入分析安迪·瑟金斯（Andy Serkis）通過動作捕捉貢獻的精彩錶演，以及咕嚕如何成為CG角色塑造的經典範例。 《阿凡達》（Avatar）中的納威人（Na'vi）： 探討詹姆斯·卡梅隆（James Cameron）如何利用先進的動作捕捉和麵部捕捉技術，創造齣充滿生命力的納威人，以及其在虛擬世界構建方麵的巨大成就。 《猩球崛起》（Rise of the Planet of the Apes）係列中的凱撒（Caesar）： 再次聚焦安迪·瑟金斯，分析他如何通過對凱撒的演繹，賦予這個虛擬角色深刻的人類情感和思想。 第五章：沉浸式的體驗——虛擬現實與增強現實在電影中的應用 隨著科技的不斷進步，虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術正逐漸滲透到電影的各個環節，從前期創作到後期觀眾體驗，都展現齣巨大的潛力。本章將展望VR/AR技術在電影領域的應用前景，以及它們如何為觀眾帶來前所未有的沉浸式觀影體驗。 VR在電影敘事中的探索： 360度影片與互動敘事： 介紹VR電影的特點，如何讓觀眾置身於故事之中，擁有更廣闊的視野和參與感。 打破傳統的觀影模式： 探討VR如何挑戰傳統的綫性敘事，允許觀眾自行探索場景，選擇故事走嚮。 VR內容的創作挑戰： 分析VR內容創作的特殊性，例如如何引導觀眾視綫，如何在虛擬空間中進行鏡頭語言的運用。 AR為現實世界注入魔法： 與現實場景的融閤： 探討AR技術如何將虛擬元素疊加到真實世界中，例如在電影宣傳中，讓電影角色“走”進現實世界。 互動式電影體驗： 展望AR如何為電影觀眾帶來互動式的體驗，例如通過AR設備，解鎖電影中的隱藏信息，或者與電影角色進行虛擬互動。 AR在電影製作中的輔助作用： 分析AR技術如何在電影製作過程中，為導演和美術團隊提供更直觀的預覽和溝通工具。 未來展望與倫理思考： VR/AR電影的商業模式與發展趨勢： 探討VR/AR電影産業的未來發展方嚮，以及其可能麵臨的機遇與挑戰。 技術進步帶來的倫理問題： 思考VR/AR技術在深度僞造（Deepfake）、虛擬角色的版權等方麵的倫理問題，以及如何進行規範。 特效的終極目標： 總結特效技術發展的最終目標——並非僅僅為瞭製造奇觀，而是為瞭更好地講述故事，觸動人心，創造更豐富、更具想象力的藝術體驗。 結語： 《光影織夢：電影特效的視覺魔法》不僅僅是一本關於技術指南的書籍，它更是一次對電影藝術魅力的深度挖掘。我們相信，通過對特效發展曆程的迴顧和對未來趨勢的展望，您將更加深刻地理解電影製作的精妙之處，欣賞到那些隱藏在光影背後的匠心獨運。無論您是電影愛好者，還是 aspiring 的電影創作者，本書都將為您打開一扇通往電影特效奇幻世界的大門，讓您一同感受那份震撼人心的視覺魔法。

評分☆☆☆☆☆

讀完《視頻跟蹤：理論與實踐》這本書，我最大的感受就是它完美地平衡瞭理論的深度和實踐的可行性。對於我這樣希望將視頻跟蹤技術應用於實際項目中的工程師來說，這本書簡直是一本“寶典”。書中並沒有迴避那些令人頭疼的工程實現細節，反而深入淺齣地介紹瞭如何將各種算法集成到實際的係統中。從數據的預處理、特徵提取，到算法的選擇、參數調優，再到後期的結果評估和優化，書中都給齣瞭非常具體和實用的指導。 我尤其贊賞書中對於實時性要求的討論。在很多實際應用場景下，視頻跟蹤算法必須在有限的時間內完成，否則就失去瞭意義。書中針對實時性進行瞭深入的分析，並提供瞭一些優化方法，例如使用更高效的特徵描述符、采用並行計算等。這對於我開發高性能的視頻監控係統非常有幫助。另外，書中還提到瞭數據集的選擇和構建，以及性能評估的標準，這些都是在實際項目中不可或缺的部分，讓我避免瞭走彎路。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，最初拿到《視頻跟蹤：理論與實踐》這本書時，我對其並沒有抱有太高的期待，畢竟市麵上關於視頻跟蹤的書籍並不少見，但很多都過於偏重理論，缺乏實踐指導。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。它以一種非常“接地氣”的方式，將復雜的理論娓娓道來，並且貫穿瞭大量的實例和代碼示例，讓我深切感受到理論與實踐之間的緊密聯係。 我特彆喜歡書中關於“如何選擇閤適的跟蹤算法”這一章節。作者並沒有簡單地列舉各種算法的優劣，而是根據不同的應用場景，例如行人跟蹤、車輛跟蹤、無人機跟蹤等，給齣瞭詳細的選型建議。這讓我能夠根據自己的具體需求，快速找到最適閤的算法，而不是盲目地嘗試。此外，書中還提供瞭許多關於調試和排錯的技巧，這對於我這樣經常需要處理各種疑難雜癥的開發者來說，是極其寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對計算機視覺領域充滿好奇心的學生，《視頻跟蹤：理論與實踐》這本書為我打開瞭一扇全新的大門。在接觸這本書之前，我隻對視頻跟蹤有一個模糊的概念，知道它是用來追蹤物體在視頻中的運動的。但這本書讓我對其有瞭更深刻、更係統的認識。作者從最基礎的原理講起，逐步深入到各種復雜的算法和技術，讓我逐漸理解瞭視頻跟蹤的“前世今生”。 書中對於視覺跟蹤中遇到的各種挑戰，例如目標的大小變化、姿態變化、遮擋以及背景乾擾等，都有著非常清晰的解釋和相應的解決策略。我尤其喜歡書中通過圖示來解釋抽象的概念，例如在講解目標模型更新時，作者用不同形狀的方框錶示目標在不同幀中的位置和大小，讓我一目瞭然。而且，書中還列舉瞭一些經典的跟蹤數據集和評估指標，這對於我進行相關的學術研究和實驗非常有指導意義。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣在視頻分析領域摸爬滾打多年的研究人員而言，《視頻跟蹤：理論與實踐》一書的價值更體現在其對前沿技術和最新研究動態的深入剖析。書中對於一些近年來湧現齣的深度學習驅動的跟蹤方法，例如 Siamese 網絡、Transformer 在跟蹤領域的應用等，都有著詳盡的介紹。作者不僅梳理瞭這些方法的演進脈絡，還對其核心思想、優缺點以及適用場景進行瞭客觀的評價。我尤其對書中關於“端到端”跟蹤方法的討論印象深刻，它打破瞭傳統跟蹤方法中“檢測-跟蹤”的分離模式，實現瞭更高效、更魯棒的跟蹤效果。 此外，書中還涉及瞭一些在實際工程中至關重要的議題，如遮擋處理、尺度變化、光照變化以及目標形變等。這些都是視頻跟蹤過程中常見的挑戰，也是影響跟蹤性能的關鍵因素。作者針對這些問題，提供瞭多種行之有效的解決方案，並結閤瞭大量的案例分析，讓我得以窺見這些理論在實際應用中的魅力。例如，書中對於不同遮擋場景下的魯棒性提升策略，以及如何利用多模態信息（如顔色、紋理、深度等）來增強跟蹤精度，都給我帶來瞭新的啓發。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對計算機視覺領域初學者來說，這本書就像是一盞明燈，照亮瞭我前行的道路。在接觸視頻跟蹤之前，我曾被各種復雜的算法和晦澀的數學公式嚇倒，感覺無從下手。而《視頻跟蹤：理論與實踐》則以一種循序漸進的方式，將原本令人生畏的理論知識變得觸手可及。作者並沒有一開始就拋齣高深的數學模型，而是從最基本的概念講起，例如什麼是目標、什麼是跟蹤，以及為什麼需要跟蹤。這些看似簡單的鋪墊，卻為我構建瞭一個堅實的理解基礎。 接著，書中開始深入探討各種經典的跟蹤算法，例如卡爾曼濾波器、粒子濾波器等等。我特彆欣賞作者對每種算法的講解方式，他不僅詳細闡述瞭算法的原理，還用形象的比喻和清晰的圖示來幫助讀者理解。例如，在講解卡爾曼濾波器時，作者將其比作一個能夠不斷預測和修正自身狀態的“智能機器人”，讓我一下子就抓住瞭核心思想。而且，書中還提供瞭相應的僞代碼和一些簡單的實現思路，這對於我這樣動手能力較強的人來說，無疑是巨大的福音。我嘗試著根據書中的提示，用Python實現瞭一些簡單的跟蹤示例，雖然過程中遇到瞭不少睏難，但每一次解決問題都讓我對視頻跟蹤的理解更加深刻。