XR是一套以LED屏幕為拍攝背景的影像空間合成技術(shù),是虛擬制作(Virtual Production)概念的一種應(yīng)用實踐,可以作為綠幕拍攝技術(shù)的升級方案,應(yīng)用于影視制作和節(jié)目直播。擴展現(xiàn)實通過攝像機實時追蹤技術(shù)、實時渲染技術(shù)、多屏幕播控管理技術(shù),使LED屏幕中呈現(xiàn)出的虛擬場景畫面與屏幕前的“真實角色”在攝像機視角下保持正確三點透視關(guān)系,同時對于LED屏幕之外的畫面通過“前景疊加”(AR)技術(shù)進行實時合成,最終將“真實角色”置身于虛擬世界之中,達到虛實結(jié)合的視覺效果。
虛擬拍攝,本質(zhì)上是基于XR技術(shù)的一類新興應(yīng)用,它不僅可以應(yīng)用于電影拍攝當(dāng)中,在綜藝、直播、演播室、電視劇等等的拍攝應(yīng)用中皆可應(yīng)用,加上LED大屏幕的沉浸更加營造出實景難以表現(xiàn)的科幻感。今年4月,《誕辰》在美國廣播電視展(NAB)首映,在業(yè)內(nèi)引起巨大反響。這是全球第一部全片采用虛擬制片(Virtual-Production)的影片。該影片導(dǎo)演介紹到,這部片子采用了三件道具,四天時間,不需要任何后期特效,現(xiàn)場拍攝出來的即是成片效果。可見虛擬拍攝在全球的發(fā)展,以及這項技術(shù)可能帶給相關(guān)產(chǎn)業(yè)的改變。
從一切有賴于后期合成,到目前常見架設(shè)軌道,安裝很多個傳感器,才能獲得的人在三維場景中景深和景別的變化,最后到今天通過LED顯示+XR技術(shù)驅(qū)動的虛擬拍攝方案,我們逐漸將現(xiàn)實中的人物、布景與虛擬的3D場景實時結(jié)合,透過數(shù)字?jǐn)z影機進行一體化拍攝,并保持光學(xué)鏡頭與虛擬鏡頭的參數(shù)一致,現(xiàn)實世界與虛擬世界的坐標(biāo)一致,呈現(xiàn)出真實的視覺關(guān)系和透視效果。
虛擬拍攝系統(tǒng)框架
虛擬拍攝,鏡頭所需的各種元素,包括場景、人物、燈光等,全部被整合進了電腦。虛擬拍攝整體架構(gòu)解決方案,主要是由視頻播放系統(tǒng)、虛擬場景渲染系統(tǒng)、虛擬場景制作系統(tǒng)、定位追蹤系統(tǒng)、LED控制系統(tǒng)、以及外設(shè)硬件(攝像機、LED屏幕)等組成。
虛擬制片與傳統(tǒng)制片對比,優(yōu)勢很多
傳統(tǒng)制片搭建費時費力,不可控制因素很多,后期制作反復(fù)調(diào)整很困難,拍攝環(huán)境和過程不可逆,有些可以通過剪輯和特效處理,有些實在處理不了還得重新拍攝,增加成本和周期。
虛擬制片綜合下來,節(jié)省搭建費用60%以上,節(jié)省制作時間23%以上,節(jié)省執(zhí)行成本50%以上。對于文物和生態(tài)來說保護到位,是節(jié)能低碳型的拍攝,同時也大大降低了劇組人員的出行和遷徙。
方案的核心技術(shù)
景隨人動,是這套方案的精髓,我們要做到被攝人物在摳像區(qū)內(nèi)自由走動的時候達成近乎真實的拍攝場景。因此,定位追蹤技術(shù)就顯得額外重要。在這些神奇技術(shù)的背后,是軟硬件的開發(fā),和人工智能技術(shù)的不斷升級和應(yīng)用。
在這套方案中,我們采用了Xvisio SeerSense?產(chǎn)品作為定位跟蹤設(shè)備,通過定位追蹤將攝像機與三維場景內(nèi)的虛擬攝像機綁定,在拍攝時實現(xiàn)景隨人動。Xvisio SeerSense?,是一個進行三維虛擬拍攝的場景追蹤系統(tǒng),只需要把它對接在一臺攝像機鏡頭上,隨著攝像機鏡頭的移動,直接就能獲得人在現(xiàn)實空間中的實時位置和運動參數(shù),然后對這些數(shù)據(jù)進行運算和分析,就可以實時獲得完美的虛實合成畫面。
審核編輯 黃昊宇
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