O princípio técnico do disparo virtual XR LED

A tecnologia de disparo virtual LED integra muitas tecnologias de filme de ponta, como imagens digitais em tempo real, renderização de luz e sombra em tempo real, rastreamento de movimento de câmera em tempo real e computação em tempo real. Através do LED XR, você pode gravar filmes de sucesso sem sair de casa, o que pode reduzir significativamente o tempo e o custo econômico da produção de filmes e televisão.

1.O que éXR ?

XR (Realidade Estendida) é um termo que descreve a fusão ou interação de elementos virtuais e reais. Geralmente é considerado um termo geral para várias tecnologias, como AR (Realidade Aumentada)/VR (Virtual ReaLity)/MR (Realidade Mista). Através de rastreamento de câmera e tecnologia de renderização de imagem em tempo real, o meio de exibição (tela de LED/tigela de projeção) e a cena virtual fora do meio de exibição podem rastrear o ângulo de visão da câmera em tempo real, e sintetizar com a imagem de tiro real na frente da lente da câmera, criando assim um senso infinito de tecnologia espacial.

"Fashion Lab" usa tecnologia de extensão XR para criar um concerto virtual imersivo

2.A base do princípio de XR

Compreender a perspectiva é um pré-requisito importante para a compreensão da tecnologia XR. A tecnologia XR é uma ponte entre o virtual e a realidade, que se baseia no princípio da perspectiva.

Na vida diária, algumas fotos compostas de pessoas P em frente a atrações turísticas podem ser falsificadas, enquanto outras podem ser vistas como falsas de relance. Uma das condições para fazer a foto composta parecer real é lidar adequadamente com a relação espacial entre os personagens e o fundo, ou seja, a relação de perspectiva. Todos os objetos na foto composta devem ter um ponto de perspectiva unificado no espaço. Se o plano de fundo da foto for tirado de um ângulo de cima para baixo, a pessoa que precisa ser composta não deve usar a imagem da pessoa que olha para cima. Caso contrário, a imagem parecerá descoordenada e irreal.

Todos os objetos na foto devem ter um ponto de vista uniforme no espaço, caso contrário, a imagem aparecerá irreal

Esta é uma maneira de confundir virtualidade e realidade em um plano bidimensional.

Então, como confundir realisticamente virtual e realidade no espaço tridimensional?

Em 2021, o artista de Hong Kong Andy Lau, que está a milhares de quilômetros de distância, se apresentará no mesmo palco com os atores do CCTV Spring Festival Gala por meio da tecnologia XR

Se você quiser sintetizar um vídeo, o ator está na sala, mas há uma floresta inteira atrás dele sob a lente, existe alguma outra maneira além de usar o método tradicional de esteira de tela verde?

Se a lente da câmera estiver fixa e a posição for apropriada, você pode até pendurar uma enorme tela de padrão florestal diretamente atrás do ator. Contanto que o ator e o plano de fundo mostrem a relação de perspectiva correta sob as lentes, algumas das necessidades mais básicas podem ser atendidas.

Mas uma vez que a câmera se move, o fato de que a floresta de fundo é na verdade uma tela plana não pode ser escondido de qualquer maneira.

Na verdade, o realismo do fundo da cena é moldado e realçado pelo movimento da câmera. Em cada quadro onde a câmera é empurrada, puxada e panorâmica, como o grande panorama ao olhar para baixo, e a tomada do meio ao seguir a cena-deve haver uma cena de fundo que satisfaça a relação de perspectiva real nesta posição e ângulo atrás do ator.

Seria bom se o fundo atrás do ator pudesse combinar com a lente da câmera quando a câmera girasse ou mudasse de ângulo.

E este é o problema que a tecnologia XR vai tãoLve.

O realismo do fundo da cena do vídeo é moldado e aprimorado pelo movimento da câmera.

3.Condições de equipamento técnico para implementação XR

Depois de entender o conceito e o princípio do XR, como realizá-lo na aplicação prática?

Atualmente, o equipamento técnico necessário para a realização da tecnologia XR convencional na indústria inclui principalmente: tela de LED, sistema de controle de LED, sistema de renderização virtual, câmera e sistema de rastreamento e posicionamento, sistema de sincronização e outros sistemas auxiliares. Com o equipamento técnico acima. Por meio do fluxo de trabalho em tempo real, os artistas podem ser integrados ao mundo virtual sem tela verde e pós-produção, e a imagem final pode ser produzida em tempo real.

O quadro técnico geral é mostrado na figura abaixo:

A estrutura de tecnologia de cena XR inclui vários elementos importantes, como um local de filmagem composto de telas de LED, uma câmera, rastreamento de posição de objeto e tecnologia de posicionamento, um mecanismo de renderização gráfica em tempo real (tecnologia AR) e uma rede de alta velocidade e baixa latência.

●Sistema de controle de LED

É o principal responsável por receber imagens virtuais de renderização e enviá-las aoChina tela de exibição LED... Um excelente sistema de controle precisa ter excelentes recursos de processamento de vídeo e ser capaz de realizar um gerenciamento preciso de cores e ajuste de brilho no corpo da tela de LED para maximizar a exibição do corpo da tela de LED. Exibe o efeito e forneça suporte técnico para requisitos especiais de aplicação de XR (como multi-câmera, alta taxa de quadros, etc.) no lado do hardware.

●Sistema de renderização virtual

Inclui principalmente um servidor de mídia e um mecanismo de renderização em tempo real. O servidor de mídia mestre, projetado especificamente paraTela de exibição de publicidade led, É responsável por controlar o mecanismo de renderização, processar dados da câmera e produzir imagens de fonte de vídeo LED. O mecanismo de renderização em tempo real fornece a integração e produção de ativos digitais virtuais e constrói um espaço de expansão virtual completo.

●Sistema de câmera

Para capturar imagens reais e enviá-las de volta ao sistema de renderização virtual, uma câmera de filme e televisão de nível profissional é necessária para obter uma aquisição de imagem real clara e sem perdas. Geralmente, câmeras que suportam taxas de quadros de aquisição acima de 120Hz são usadas.

●Sistema de rastreamento e posicionamento

É usado principalmente para posicionamento para realizar deslocamento real da câmera e dados de rotação da lente. Os principais indicadores do sistema de posicionamento são precisão, grau de liberdade e baixo atraso. Mais comumente usados são rastreamento mecânico (pan/tilt, braço robótico, etc.), posicionamento óptico e outro rastreamento infravermelho, rastreamento de câmera visual, etc.

● O sistema de sincronização é usado principalmente para o tempo de referência e o quadro de imagem do fluxo de trabalho XR geral. Um sistema de sincronização independente e preciso é uma condição necessária para projetos XR. O sistema de sincronização pode efetivamente reduzir as linhas de digitalização e os campos pretos que aparecem quando a câmera dispara a tela de LED. E outros problemas, você também pode obter efeitos de disparo de várias câmeras controlando o tempo de sincronização e combinando o sistema de controle de LED.

A tecnologia XR é uma tecnologia emergente que se desenvolveu rapidamente nos últimos anos. Comparado com o tradicional método de disparo virtual de esteira de tela verde, o display LED XR tem vantagens significativas. No futuro, impulsionada pela rápida iteração da tecnologia e pelo impulso interno da inovação da demanda, a tecnologia XR em ascensão certamente dará início a um vasto mundo próprio.