奧拓電子的LED產(chǎn)品助力VP虛擬影視制作的發(fā)展

LED電影虛擬攝制技術(shù)的發(fā)展源自對(duì)實(shí)時(shí)預(yù)演的需求。相對(duì)于傳統(tǒng)基于藍(lán)幕或綠幕的實(shí)時(shí)預(yù)演方法，LED電影虛擬攝制系統(tǒng)通過(guò)協(xié)同LED顯示系統(tǒng)、高性能計(jì)算機(jī)圖形渲染系統(tǒng)、攝影機(jī)跟蹤系統(tǒng)以及同步技術(shù)等多種技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了真正的“所見(jiàn)即所得”拍攝效果。

這一技術(shù)不僅規(guī)避了大面積藍(lán)幕或綠幕可能導(dǎo)致的溢色問(wèn)題，還能夠?yàn)閷?shí)景提供高度逼真的動(dòng)態(tài)環(huán)境光照，確保反射或透射物體的影像準(zhǔn)確無(wú)誤。

同時(shí)，通過(guò)虛擬制作內(nèi)容前置以及快速切換數(shù)字場(chǎng)景特性，可為電影創(chuàng)作者提供引人入勝的沉浸式拍攝經(jīng)驗(yàn)，極大地優(yōu)化、縮短了電影制作流程，提高了制作效率。因此，這項(xiàng)技術(shù)已成為電影虛擬制作領(lǐng)域備受矚目的發(fā)展方向。

然而，隨著虛擬制作行業(yè)逐漸成為電影行業(yè)內(nèi)的一股熱潮，其主要的一些技術(shù)難點(diǎn)也逐漸顯露而出，例如屏體反射高導(dǎo)致的拍攝穿幫問(wèn)題、高動(dòng)態(tài)視頻源的拖影問(wèn)題、攝像機(jī)拍攝到掃描線問(wèn)題、色彩還原度不精確等相關(guān)行業(yè)痛點(diǎn)隨之而出，使得整體電影拍攝體驗(yàn)大幅度下降。

01

奧拓電子的LED產(chǎn)品助力虛擬影視制作的發(fā)展

奧拓電子與中影集團(tuán)，中國(guó)影視拍攝權(quán)威級(jí)別機(jī)構(gòu)，保持長(zhǎng)期且深度的合作關(guān)系。在合作的過(guò)程當(dāng)中，奧拓電子不斷探索虛擬影視制作行情以及用戶需求，最終以優(yōu)異的產(chǎn)品性能獲得了中影集團(tuán)以及廣大終端用戶的好評(píng)！

在無(wú)數(shù)用戶好評(píng)的背后，奧拓電子的產(chǎn)品是如何助力虛擬影視制作的發(fā)展呢？

a.更低的屏體反光率：屏體的防反光效果將會(huì)直接影響到拍攝的鏡頭質(zhì)量，在虛擬影視制作的過(guò)程中，攝像組都會(huì)使用額外的打光儀器對(duì)演員進(jìn)行補(bǔ)光，如果屏體的防反光效果較差，將會(huì)直接讓鏡頭穿幫。在拍攝過(guò)程中，奧拓本身對(duì)屏體反光率的要求是漫反射率≤10%，鏡面反射率≤1.6%，這也正是奧拓在產(chǎn)品研發(fā)當(dāng)中所側(cè)重的一點(diǎn)。專利Mini四合一技術(shù)采用十字吸光槽設(shè)計(jì)，能夠有效吸收反射光，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，可輕松達(dá)到影視級(jí)別對(duì)屏體反光率的要求。

b.抑制摩爾紋的產(chǎn)生：在虛擬影視拍攝的過(guò)程中，摩爾紋的出現(xiàn)將會(huì)極大降低整體出片的鏡頭采用率。摩爾紋產(chǎn)生的原理是兩個(gè)不同的發(fā)光源進(jìn)行相互干涉后的結(jié)果，奧拓認(rèn)為，如果產(chǎn)品能夠盡可能地增加不同發(fā)光源的發(fā)光面積，那么將會(huì)在根源上最大可能地限制摩爾紋產(chǎn)生的條件。這里將對(duì)比奧拓專利Mini四合一技術(shù)和傳統(tǒng)SMD產(chǎn)品發(fā)光源的對(duì)比，可以看到，奧拓專利Mini四合一技術(shù)的單個(gè)發(fā)光源的發(fā)光面積成倍大于傳統(tǒng)SMD產(chǎn)品，整體開(kāi)口率對(duì)比傳統(tǒng)SMD產(chǎn)品提升了近一倍。

c.對(duì)攝像機(jī)圖像傳感器的高友好度：在拍攝過(guò)程中，和攝像機(jī)圖像傳感器的友好度最直接的參數(shù)為L(zhǎng)ED掃描數(shù)。LED顯示屏使用的驅(qū)動(dòng)IC越多，一次點(diǎn)亮的燈珠越多，掃描數(shù)的分母數(shù)字就越小，LED顯示屏幕就可以更快地完成一次完整圖像的刷新，對(duì)攝影機(jī)圖像傳感器更為友好，從而產(chǎn)生更平滑的圖像而減少偽影。市場(chǎng)上主流產(chǎn)品大多已不低于1/16掃，建議選擇不低于1/16掃的顯示屏，推薦優(yōu)先使用1/8掃及更高的產(chǎn)品。奧拓的RM2.3系列最高可達(dá)到1/6掃描數(shù)，是目前相同點(diǎn)間距下掃描數(shù)最高的產(chǎn)品！可為攝像機(jī)提供更友好的視覺(jué)設(shè)置。

d.更高刷新率和幀頻：當(dāng)攝像機(jī)拍攝一些高速移動(dòng)的背景時(shí)，如果選用了低幀頻的LED顯示屏，則會(huì)由于快門速度過(guò)快的原因，導(dǎo)致拍攝到的畫面會(huì)出現(xiàn)閃爍以及的影像拖影問(wèn)題，整體鏡頭采納率會(huì)因此降低。奧拓的產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)7680Hz高刷新以及250Hz高幀頻，可完美解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題。

e.奧拓全視角技術(shù)，更廣闊的拍攝視角：在虛擬影視拍攝過(guò)程中，為了滿足攝影機(jī)傾斜角度的拍攝需求，可視角度應(yīng)盡量大，一般要求不低于140°，才能為拍攝現(xiàn)場(chǎng)提供較為靈活的拍攝角度。奧拓自主研發(fā)的全視角技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在各種拍攝角度下視覺(jué)效果的一致性，保證在仰拍情況下的色彩和圖像質(zhì)量，保證在側(cè)視角時(shí)的亮度及色度的一致性，從而提供更靈活和自由的拍攝方案。

f.更精準(zhǔn)的顏色還原：色域是指LED顯示系統(tǒng)可以顯示的顏色范圍，也是最終成片畫面質(zhì)量的一個(gè)重要的指標(biāo)。在虛擬拍攝過(guò)程中，建議選擇DCI?P3色域覆蓋率不低于90%的產(chǎn)品。奧拓電子的虛擬拍攝產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)99.9%DCI-P3高色域水平，真實(shí)還原拍攝背景，通過(guò)游戲引擎實(shí)時(shí)渲染和攝像機(jī)跟蹤技術(shù)，讓虛擬和真實(shí)畫面合二為一，真假難辨！

奧拓案例，騰訊虛擬拍攝影棚實(shí)拍，虛線部分劃分了實(shí)景和虛擬場(chǎng)景

g.奧拓RGBW技術(shù)，更好的打光效果：在電影拍攝的過(guò)程中，天幕LED顯示屏也是不可或缺的一部分，它不僅可以模擬出真實(shí)的天空?qǐng)鼍埃瑢?shí)現(xiàn)更真實(shí)的物體投影效果，同時(shí)它也能充當(dāng)打光燈的功能，為演員/物體進(jìn)行補(bǔ)光。傳統(tǒng)的LED顯示屏是由RGB三種芯片組成的，這樣的技術(shù)用于打光將會(huì)產(chǎn)生一定的偏色現(xiàn)象，整體CRI值偏低，打光效果無(wú)法趨向于自然光。奧拓敏銳地?fù)渥降竭@個(gè)痛點(diǎn)，自主研發(fā)出RGBW技術(shù)，讓整體CRI值大于90，提供更加趨向于自然光的打光效果。

h.支持系統(tǒng)幀重構(gòu)技術(shù)：幀重構(gòu)可實(shí)現(xiàn)兩種效果：倍頻和插幀。倍頻：在視頻源幀率較低的情況下，可以提高LED顯示屏的刷新率。單位時(shí)間內(nèi)，一幅視頻源圖像原本只在LED顯示屏上刷新顯示一次。在視頻源幀率較低的情況下，刷新率較低。攝像機(jī)容易拍到掃描線。在這種情況下，可以通過(guò)倍頻的方式，在單位時(shí)間內(nèi)，將一幅視頻源圖像在LED顯示屏上刷新顯示多次，提高LED顯示屏的刷新率。插幀：便于多機(jī)位拍攝出不同后景的前景內(nèi)容。在顯示一幀畫面的時(shí)間內(nèi)，插入多幀視頻內(nèi)容。將不同機(jī)位的攝像機(jī)和LED顯示屏Genlock同步以后，通過(guò)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的相位，不同機(jī)位的攝像機(jī)之間有相位差，拍攝出來(lái)的畫面就不同（同時(shí)支持補(bǔ)色幀，使得插入幾幀綠幕時(shí)不會(huì)導(dǎo)致畫面產(chǎn)生色彩）。該技術(shù)不僅可以提升整體拍攝效果，也大幅度增加了拍攝的容錯(cuò)率，若鏡頭拍攝有誤，則無(wú)需演員返廠重拍，可實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景后期的輕松編輯。

02

奧拓虛擬拍攝系統(tǒng)的組成

根據(jù)功能，該系統(tǒng)可被劃分為以下幾個(gè)區(qū)域：

1.LED大屏系統(tǒng)：作為虛擬畫面的載體，通過(guò)LED控制器，將經(jīng)過(guò)處理的虛擬畫面精準(zhǔn)地呈現(xiàn)在攝影組面前。方案設(shè)計(jì)一般是弧形大屏+天幕打光屏設(shè)計(jì)，打造沉浸式拍攝體驗(yàn)。

2.渲染系統(tǒng)，又被稱為虛擬制作服務(wù)器：作為虛擬拍攝的核心組成部分，它承擔(dān)著虛擬畫面渲染、分畫面調(diào)控輸出、攝像機(jī)位置追蹤和虛擬現(xiàn)實(shí)融合的任務(wù)。視頻服務(wù)器可完美兼容整套設(shè)備中各項(xiàng)軟件的聯(lián)合調(diào)試。在大型的項(xiàng)目中，多臺(tái)服務(wù)器之間可內(nèi)置視頻幀同步卡，以保證視頻畫面輸出的一致性。

3.目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)：對(duì)拍攝目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，是畫面會(huì)跟隨追蹤目標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)，跟蹤目標(biāo)分為攝像機(jī)追蹤、人物位置追蹤、以及道具位置追蹤。這樣做可以更加精準(zhǔn)地對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，同時(shí)大屏內(nèi)可生成相對(duì)應(yīng)的前置景色和背景之間合理的迭代關(guān)系。

4.視頻制作系統(tǒng)：特指UE、Unity、Notch等3D虛擬數(shù)字資產(chǎn)制作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)搭建3D虛擬場(chǎng)景。在虛擬影視拍攝中，往往在開(kāi)拍前，所有的虛擬數(shù)字資產(chǎn)都會(huì)被提前制作好，這便是虛擬制作內(nèi)容前置化。

以上所有的系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行同步，從而形成了一個(gè)一體化的虛擬拍攝解決方案。

審核編輯：劉清