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Previzion虛擬預覽拍攝系統
關注:3488  發布時間:2017-02-17  作者:北京歐雷  來源:北京歐雷

       北京歐雷新宇動畫公司是Previzion虛擬預覽拍攝系的代理商。 

       虛擬攝影棚系統是在攝影棚內通過攝影機采集綠幕前的表演作為前景視頻信號,同時安裝在攝影機上的定位跟蹤系統實時獲取攝影機的位置和姿態信息,將這些信息傳送到實時摳像合成圖形工作站,工作站將位置和姿態信息匹配給虛擬攝影機,實時渲染生成相對應的虛擬背景,同時將綠幕為背景拍攝的前景視頻進行摳像經延時處理后與圖形工作站渲染生成的三維背景同步時序工作與合成,實時產生一路合成后的視頻圖像信號輸出。虛擬攝影棚強調實時性,演員現場的表演與計算機生成的三維場景能實時合成,這現場實時合成的畫面可以及時地反饋給導演、攝影師和演員,以幫助攝影師調整拍攝、幫助演員調整表演動作。 
       虛擬攝影棚系統的關鍵技術主要有:攝影棚坐標勘定、攝影機實時定位追蹤、鏡頭校準、藍綠幕拍攝、實時摳像與合成、虛擬場景制作與角色動畫、實時渲染引擎等。真實攝影機拍攝畫面與虛擬背景同步運動,使演員的表演能夠深入到虛擬的三維場景中,并可與其中的虛擬對象交互。虛擬攝影棚的背景是通過三維軟件生成,背景圖像的生成是依據真實攝影機的空間位置、運動參數、鏡頭及感光方式等,以保證前景和背景的正常的三維透視關系、光學效果、運動速度等完全相同,達到兩者完美無缺的融合。 
一、Previzion的主要構成 

       1.便攜式系統主機

Previzion便攜式系統主機 

       為了達到綠幕拍攝實時摳像的前景與虛擬制作的背景完美匹配,要求虛擬環境中的虛擬攝影機位置、角度和畸變都與實拍攝影機姿態及參數設置完全一致,否則虛擬的 CG 背景將無法做到與實拍的前景在透視關系上保持實時匹配,會讓前景看上去像是漂浮不定的,無法實現影視特效合成所需要的效果。所以獲取這些位置和姿態信息的傳感器至關重要 

       2.光學定位傳感器 

光學定位傳感器

       3.AirTrack 慣性定位傳感器 

AirTrack 慣性定位傳感器

       4.跟蹤圖標(光學定位標)位置標定系統

跟蹤圖標(光學定位標)位置標定系統

       對有些攝影機還需要實時獲取焦點和焦距的變化,傳感器采集到的數據連同前景視頻通過高保真的電纜束傳遞至信號轉換器,將各種信號數據轉換分配給主機和相應的各應用處理單元。   Previzion 系統采用光學測量原理進行虛擬攝影棚坐標系統的勘測與  標定。在攝影棚頂部需要安裝一系列特殊設計的圖形標板,這些  標板上每個圓形圖案都有唯一的獨立編號,圓形圖案可通過圖像處理技術被識別,光學定位傳感器通過識別這些固定的圖標計算自身的位置。 光學圖形標板安裝完成之后,需要為其建立世界坐標系并測量其上每個圓形圖案在世界坐標系中的位置。
       為了使前景與背景在拍攝畸變上可以無縫融合,需要把實拍攝影機的鏡頭畸變特性也傳遞給虛擬攝影機, Previzion 的鏡頭標定系統提供了一整套完善準確的方法。 

Previzion系統數據流程圖

Previzion系統數據流程圖

二、應用及優勢 

       1.可視化預覽

       利用簡單的道具和非明星演員得到關鍵鏡頭的預覽畫面,有助于導演對照畫面進行再創作、擬定拍攝中復雜技術解決方案,從而提高效率; 

       2.現場提供實時的預合成畫面 

       利用這個系統可以解決很多技術問題,比如:攝像機的位置、鏡頭運動、焦距控制多、構圖、場景應布置、燈光等;  在哪里、如何加特效;指導演員相對虛擬場景和虛擬角色的運動等; 導演也可以利用預合成畫面更直觀地與包括攝影、演員、燈光包括后期等相關人員溝通。 

       現場就可以用預覽結果進行編輯,導演在第一時間就可看到結果;在視效鏡頭拍攝中減少不確定因素,節省時間,保持導演對畫面創作的控制。 
       3.精確記錄每幀畫面的各項相關信息虛擬攝影棚系統在拍攝的同時,精確采集記錄了每幀畫面的各項相關信息(攝像機參數、位置運動數據等),以及該畫面中虛擬元素的位置運動數據(這些數據能夠降低后期制作中的運動擬合的工作量,大大提高后期制作的效率)在虛擬攝影棚,不僅導演可以看到與最終鏡頭一致的合成好的預覽畫面,同時拍攝現場里攝像機的運動跟鏡頭數據都會被同步的記錄下來。
       導演即可以根據看到的預覽畫面,進一步判斷是否需要重拍,也可以在確認這一條拍攝通過的同時把所有數據和預覽畫面交給后期做精加工。 
       4.利用虛擬環境取代現場拍攝 
       利用虛擬場景替代實景拍攝,可以不受現場環境限制,避免因反復外景拍攝而產生的演員時間協調、劇組經費等問題。在節省劇組的費用和時間的同時,虛擬場景的數字資產可以長期保存、重復利用。 
       (1)可以使導演擺脫時間、空間及場景道具方面的限制,不需要搭建真實場景,節省了電影制片成本; 
       (2)同時也是對傳統布景的想象力解放,可提高影片的創造力和質量; 
       (3)影片拍攝過程中制作的數字資產可以重復利用,可顯著提高影片生產效率,縮短制作周期。 
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