数字媒体技术基础：关键帧插值方法
数字媒体技术基础：关键帧插值方法
在视频编辑和动画制作中，关键帧插值（Keyframe Interpolation）是实现平滑动画过渡的核心技术。它指的是在两个关键帧之间计算属性值变化的方式，直接影响动画的流畅性和表现力。通过插值，软件会自动生成关键帧之间的中间帧，使得动画过渡更加自然。
关键帧插值方法主要有两大类：
空间插值
空间插值方法影响属性在画面空间中的变化路径，主要用于“位置”、“锚点”等空间属性。通过调整空间插值，可以控制对象在画面中的运动轨迹，使其按照预期的路径移动。
在 Premiere Pro 的节目面板或 After Effects 的查看器面板里，可通过调整位置或者调整方向手柄，并将选定的插值方法应用于运动路径的变化。
针对“位置”属性更改关键帧插值：
线性空间插值：移动路径为直线，物体按直线路径移动。适用于需要直线运动的对象。线性空间插值的关键帧没有方向手柄，无法调整曲线。
贝塞尔曲线：移动路径为可调整的曲线，允许手动调整路径形状。适用于需要复杂曲线路径的运动。对象沿着自定义的曲线路径移动，如绘制的抛物线或波浪形。关键帧具有可独立调整的方向手柄，可以单独控制进入和离开的曲线。
连续贝塞尔曲线：路径在关键帧处保持平滑连续，方向手柄联动调整。适用于需要平滑过渡的曲线路径。比如，对象以平滑的 S 形路径移动。调整一侧方向手柄，另一侧也会相应变化，确保曲线的连续性。
自动贝塞尔曲线：自动生成平滑的曲线路径，方向手柄由软件自动调整。适用于希望快速获得平滑路径，无需手动调整。方向手柄不可手动调整，更改关键帧值时，手柄自动变化以维持平滑。
时间插值
时间插值，亦称为“时间插值”，决定属性值随时间变化的速度曲线，影响动画的节奏和加速度。通过调整时间插值，可以控制对象运动的速度变化，如加速、减速、缓入、缓出等。
不论在 Premiere Pro 还是 After Effects 中，通常可在关键帧图标上右击设置一种插值方式。
Premiere Pro “速率”图表
- 速度控件
- 进入方向手柄
- 离开方向手柄
After Effects 时间插值图标
- 定格传入或没有传入的关键帧
- 没有传出的关键帧
- 传入传出不同的关键帧（左半为传入的形状右半为传出的形状）
插值类型详解
线性：属性值以恒定速度变化，关键帧之间的过渡是直线。适用于需要匀速变化的动画。没有锁定传入速度与传出速度，可随意单边改变。它们之间可能有很大的差别，因此创建的变化会突然起停，动画看起来节奏机械。单边调杆用来控制影响比例，即改变到邻居关键帧的变化速率。
贝塞尔曲线：可以手动调整速度曲线的形状，实现精确控制。适用于需要自定义速度变化的动画。
关键帧有独立的速度控制手柄，可单独调整进入和离开的速度。贝塞尔曲线是可控性最强的一种插值方法，可创建非常平滑的变化和进行精确的控制。
连续贝塞尔曲线：速度曲线在关键帧处保持平滑连续，手柄联动调整。适用于需要平滑速度过渡的动画。锁定传入速度与传出速度，当调调整一侧速度手柄，另一侧同步变化。
自动贝塞尔曲线：自动生成平滑的速度曲线，无需手动调整。适用于快速实现平滑的速度变化的场合。锁定传入速度与传出速度。更改关键帧的值时，自动贝塞尔曲线的手柄通常会自动变化，以维持关键帧之间的平滑过渡。
定格：属性值在关键帧之间保持不变，产生突然的变化。适用于需要瞬间变化或跳变的动画。
应用了定格插值的关键帧到下一个关键帧之间的图表显示为水平直线。
- 缓动：使动画的速度变化更加符合物理规律，避免生硬的速度突变。适用于大多数需要自然速度变化的动画。缓动，先快后慢，之后再从慢到快。
由于关键帧的传入速度与传出速度可以不同，因此有了缓入、缓出等控制。
- 缓入：Easy Ease In，动画在进入关键帧时逐渐减速。常用于结束关键帧。
- 缓出：Easy Ease Out，动画在离开关键帧时逐渐加速。常用于起始关键帧。