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Previzion虚拟预览拍摄系统
关注:1347  发布时间:2017-02-17  作者:北京欧雷  来源:北京欧雷

       北京欧雷新宇动画公司是Previzion虚拟预览拍摄系的代理商。 

       虚拟摄影棚系统是在摄影棚内通过摄影机采集绿幕前的表演作为前景视频信号,同时安装在摄影机上的定位跟踪系统实时获取摄影机的位置和姿态信息,将这些信息传送到实时抠像合成图形工作站,工作站将位置和姿态信息匹配给虚拟摄影机,实时渲染生成相对应的虚拟背景,同时将绿幕为背景拍摄的前景视频进行抠像经延时处理后与图形工作站渲染生成的三维背景同步时序工作与合成,实时产生一路合成后的视频图像信号输出。虚拟摄影棚强调实时性,演员现场的表演与计算机生成的三维场景能实时合成,这现场实时合成的画面可以及时地反馈给导演、摄影师和演员,以帮助摄影师调整拍摄、帮助演员调整表演动作。 
       虚拟摄影棚系统的关键技术主要有:摄影棚坐标勘定、摄影机实时定位追踪、镜头校准、蓝绿幕拍摄、实时抠像与合成、虚拟场景制作与角色动画、实时渲染引擎等。真实摄影机拍摄画面与虚拟背景同步运动,使演员的表演能够深入到虚拟的三维场景中,并可与其中的虚拟对象交互。虚拟摄影棚的背景是通过三维软件生成,背景图像的生成是依据真实摄影机的空间位置、运动参数、镜头及感光方式等,以保证前景和背景的正常的三维透视关系、光学效果、运动速度等完全相同,达到两者完美无缺的融合。 
一、Previzion的主要构成 

       1.便携式系统主机

Previzion便携式系统主机 

       为了达到绿幕拍摄实时抠像的前景与虚拟制作的背景完美匹配,要求虚拟环境中的虚拟摄影机位置、角度和畸变都与实拍摄影机姿态及参数设置完全一致,否则虚拟的 CG 背景将无法做到与实拍的前景在透视关系上保持实时匹配,会让前景看上去像是漂浮不定的,无法实现影视特效合成所需要的效果。所以获取这些位置和姿态信息的传感器至关重要 

       2.光学定位传感器 

光学定位传感器

       3.AirTrack 惯性定位传感器 

AirTrack 惯性定位传感器

       4.跟踪图标(光学定位标)位置标定系统

跟踪图标(光学定位标)位置标定系统

       对有些摄影机还需要实时获取焦点和焦距的变化,传感器采集到的数据连同前景视频通过高保真的电缆束传递至信号转换器,将各种信号数据转换分配给主机和相应的各应用处理单元。   Previzion 系统采用光学测量原理进行虚拟摄影棚坐标系统的勘测与  标定。在摄影棚顶部需要安装一系列特殊设计的图形标板,这些  标板上每个圆形图案都有唯一的独立编号,圆形图案可通过图像处理技术被识别,光学定位传感器通过识别这些固定的图标计算自身的位置。 光学图形标板安装完成之后,需要为其建立世界坐标系并测量其上每个圆形图案在世界坐标系中的位置。
       为了使前景与背景在拍摄畸变上可以无缝融合,需要把实拍摄影机的镜头畸变特性也传递给虚拟摄影机, Previzion 的镜头标定系统提供了一整套完善准确的方法。 

Previzion系统数据流程图

Previzion系统数据流程图

二、应用及优势 

       1.可视化预览

       利用简单的道具和非明星演员得到关键镜头的预览画面,有助于导演对照画面进行再创作、拟定拍摄中复杂技术解决方案,从而提高效率; 

       2.现场提供实时的预合成画面 

       利用这个系统可以解决很多技术问题,比如:摄像机的位置、镜头运动、焦距控制多、构图、场景应布置、灯光等;  在哪里、如何加特效;指导演员相对虚拟场景和虚拟角色的运动等; 导演也可以利用预合成画面更直观地与包括摄影、演员、灯光包括后期等相关人员沟通。 

       现场就可以用预览结果进行编辑,导演在第一时间就可看到结果;在视效镜头拍摄中减少不确定因素,节省时间,保持导演对画面创作的控制。 
       3.精确记录每帧画面的各项相关信息虚拟摄影棚系统在拍摄的同时,精确采集记录了每帧画面的各项相关信息(摄像机参数、位置运动数据等),以及该画面中虚拟元素的位置运动数据(这些数据能够降低后期制作中的运动拟合的工作量,大大提高后期制作的效率)在虚拟摄影棚,不仅导演可以看到与最终镜头一致的合成好的预览画面,同时拍摄现场里摄像机的运动跟镜头数据都会被同步的记录下来。
       导演即可以根据看到的预览画面,进一步判断是否需要重拍,也可以在确认这一条拍摄通过的同时把所有数据和预览画面交给后期做精加工。 
       4.利用虚拟环境取代现场拍摄 
       利用虚拟场景替代实景拍摄,可以不受现场环境限制,避免因反复外景拍摄而产生的演员时间协调、剧组经费等问题。在节省剧组的费用和时间的同时,虚拟场景的数字资产可以长期保存、重复利用。 
       (1)可以使导演摆脱时间、空间及场景道具方面的限制,不需要搭建真实场景,节省了电影制片成本; 
       (2)同时也是对传统布景的想象力解放,可提高影片的创造力和质量; 
       (3)影片拍摄过程中制作的数字资产可以重复利用,可显著提高影片生产效率,缩短制作周期。