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炫酷的XR場景如何實現?

發布者:聯誠發 時間:2022-03-01 14:46 瀏覽量:2338

近年以來,XR技術開始走進大眾視野,越來越多的演唱會、發布會現場、電影拍攝現場以及電視節目等場景,開始運用高科技感以及逼真感的XR技術,開辟拍攝制作又一新玩法。眾所周知,XR技術是一種融合AR、VR、MR技術的擴展顯示技術,那XR技術是如何融合,又是如何在屏幕面前實現炫酷畫面的呢?下面且聽聯誠發小編來分解XR技術。


XR場景技術框架包括由LED顯示屏組成的拍攝場地、攝像機、物體位置追蹤與定位技術、實時圖形渲染引擎(AR技術)、高速低延遲的網絡等幾大元素組成,最后將加大元素組合的內容傳輸顯示屏幕前,就成為炫酷的逼真的XR場景。其整體技術框架如下圖所示。


XR場景的實現,首先將虛擬環境傳輸至現場的LED顯示屏,采用物體位置追蹤與定位技術對物體進行跟蹤拍攝,并將素材傳回至實時圖形渲染引擎。與此同時,視頻服務器則用本地化運行邏輯運算進行人物手勢分析及圖形渲染,輸出立體的逼真的AR內容與拍攝素材交互呈現,而在屏幕前呈現的內容就是XR場景。值得注意的是,在現場還需要強大的網絡支持,為實現XR低時延交互、全景視頻等內容大帶寬下發等提供強有力的支持。簡單的說,XR場景就是基于現實場景,與后臺炫酷的AR內容進行結合交互而來的,所以XR技術被譽為AR、VR、MR技術的融合。


案例分解

  我國短片《只為夢中與你相遇》,首次采用虛擬拍攝方式,把 XR工作流程與影視行業的工作流程相結合并實行最終內容的輸出。短片現場無實景、無綠幕,實時渲染場景,而演員在LED屏幕所構建的空間中進行表演。在場景渲染上,XR擴展現實使用實時渲染引擎搭建拍攝場景,通過媒體服務器輸出合成,運用攝像機追蹤系統定位空間位置信息,實時映射人物與場景的空間關系,實時渲染技術將照片級別的動態數字場景,在LED屏幕上還原,并實時呈現并輸出一個無死角的虛擬場景,最終形成具有XR場景的短片。


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  此外,在英雄聯盟全球總決賽舞臺上,也采用了XR技術進行實時直播。由于是現場直播,沒有任何重來的機會,所以一場比賽就有幾十臺攝像機參與其中。現場使用的全部是紅外攝像機,而且在S10現場的墻壁上,有大量的這種小點,這些小點的目的是為了反射紅外線。所有的紅外攝像機都會安裝一個特殊的模塊,當攝像機移動時,它們會根據這些點的反射還有方向等,對攝像機本身進行跟蹤,再實時反饋給計算機中,這套技術方案使得虛擬和現實的誤差小于1毫米。另外,團隊通過自己開發的插件,把Unreal引擎中的燈光與現實中的skypanel進行了匹配,也就意味著引擎里的燈光發生變化,現實中燈光也會進行同步,虛擬內容與賽場交互融合,呈現一個新的賽事直播方式。


  此前我國"奮斗者"號載人潛水器成功坐底馬里亞納海溝的重要時刻,中央廣播電視總臺央視新聞頻道、央視新聞新媒體通過xR虛擬演播進行了同步科普講解。用虛擬環境將 LED 屏幕之外的現實環境實時覆蓋,并完成虛擬環境拓展的處理。詳細地說就是,攝影機追蹤系統 Mosys 的運用使得直播中的現場攝像機與虛擬攝像機始終保持一致與同步,并在 XR 虛擬演播室現場使用了1臺 disguise vx4 媒體服務器,作為虛擬渲染引擎增強渲染和控制,而工作流程將 AR 技術帶入環境之中,通過使用 Black Trax 動態追蹤系統實時了解參演者和虛擬影像的位置,從而與 CG 內容更好的互動融合,給觀眾一種身臨其境的體驗,將視覺效果的傳遞提升到一個新的維度,與全國觀眾全景體驗大洋10909米處的至深之藍。


  極具未來科技感的XR技術已經在我國生根發芽,個別已經開出美麗的花。雖然XR技術才剛剛興起,但目前應用范圍已經逐漸被拓寬,技術也愈加成熟。隨著小間距顯示技術的進一步成熟,以及點間距的進一步下探,高清細膩且可以實現裸眼3D顯示,未來可以更好地當好背景板;5G網絡的進一步落地,XR技術知名度的持續提升,以及相關人員技術培訓體系的完善等,都將推動XR技術開始走向成熟。

關鍵字:

XR技術  虛擬環境  LED顯示屏  元宇宙  裸眼3D  

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