Le principe technique de la prise de vue virtuelle XR + LED

La technologie de prise de vue virtuelle LED intègre de nombreuses technologies de cinéma de pointe telles que les images numériques en temps réel, le rendu de la lumière et l'ombre en temps réel, le suivi du mouvement des caméras en temps réel et l'informatique en temps réel. Grâce à XR + LED, vous pouvez tourner des films à succès sans quitter la maison, ce qui peut réduire considérablement le temps et le coût économique de la production de films et de télévision.

1. Qu'est-ce que XR ?

XR (réalité étendue) est un terme qui décrit la fusion ou l'interaction des éléments virtuels et réels. Il est généralement considéré comme un terme général pour diverses technologies telles que AR (réalité augmentée) / VR (REArtual Rea lity) / MR (réalité mixte). Grâce au suivi des caméras et à la technologie de rendu d'image en temps réel, le support d'affichage (écran LED / Bowl de projection) et la scène virtuelle à l'extérieur du support d'affichage peuvent suivre l'angle de vue de la caméra en temps réel, et synthétiser avec la véritable image de prise de vue devant l'objectif de la caméra, créant ainsi un sens infini de technologie d'espace.

"Fashion Lab" utilise la technologie d'extension XR pour créer un concert immersif virtuel

2. La base principale de xr

Comprendre la perspective est une condition préalable importante pour comprendre la technologie XR. La technologie XR est un pont entre le virtuel et la réalité, qui est basé sur le principe de la perspective.

Dans la vie quotidienne, certaines photos composites de personnes P devant les attractions touristiques peuvent être truquées, tandis que d'autres peuvent être considérées comme fausses en un coup d'œil. L'une des conditions pour rendre la photo composite réelle est de gérer correctement la relation spatiale entre les caractères et l'arrière-plan, c'est-à-dire la relation de perspective. Tous les objets de la photo composite doivent avoir un point de perspective unifié dans l'espace. Si l'arrière-plan de la photo est prélevé sous un angle de haut en bas, alors la personne qui doit être composée ne doit pas utiliser l'image de la personne qui cherche les yeux. Sinon, l'image aura l'air non coordonnée et irréel.

Tous les objets de la photo doivent avoir un point de vue uniforme dans l'espace, sinon l'image semblera irréel

C'est une façon de confondre la virtualité et la réalité sur un plan bidimensionnel.

Alors, comment confondre réaliste le virtuel et la réalité dans un espace tridimensionnel?

En 2021, l'artiste de Hong Kong Andy Lau, qui est à des milliers de kilomètres de là, se produira sur la même scène avec les acteurs du gala du CCTV Spring Festival par le biais de la technologie XR

Si vous souhaitez synthétiser une vidéo, l'acteur est dans la pièce, mais il y a toute une forêt derrière lui sous l'objectif, y a-t-il un autre moyen en plus d'utiliser l'écran vert traditionnel + la méthode des tapis?

Si l'objectif de la caméra est fixe et que la position est appropriée, vous pouvez même accrocher une énorme toile de motif forestier directement derrière l'acteur. Tant que l'acteur et le plan d'arrière-plan montrent la relation de perspective correcte sous l'objectif, certains des besoins les plus élémentaires peuvent être satisfaits.

Mais une fois que la caméra bouge, le fait que la forêt de fond est en fait une toile plate ne peut pas être cachée de toute façon.

En fait, le réalisme de l'arrière-plan de la scène est façonné et amélioré par le mouvement de la caméra. Dans chaque cadre où la caméra est poussée, tirée et balayée, comme le grand panorama en regardant vers le bas, et le tir central lors du suivi du tir - il devrait y avoir une scène d'arrière-plan qui satisfait la véritable relation de perspective à cette position et à cette angle derrière l'acteur.

Ce serait bien si l'arrière-plan derrière l'acteur pouvait correspondre à l'objectif de la caméra lorsque la caméra tournait ou modifiait des angles.

Et c'est le problème que la technologie XR va résoudre.

Le réalisme de l'arrière-plan de la scène vidéo est façonné et amélioré par le mouvement de la caméra.

3. Conditions techniques de l'équipement pour la mise en œuvre XR

Après avoir compris le concept et le principe de XR, comment le réaliser en application pratique?

À l'heure actuelle, l'équipement technique requis pour la réalisation de la technologie XR traditionnelle dans l'industrie comprend principalement: l'écran d'affichage LED, le système de contrôle LED, le système de rendu virtuel, la caméra et le système de suivi et de positionnement, le système de synchronisation et d'autres systèmes auxiliaires. Avec l'équipement technique ci-dessus. Grâce au flux de travail en temps réel, les artistes peuvent être intégrés dans le monde virtuel sans écran vert et post-production, et l'image finale peut être sortie en temps réel.

Le cadre technique global est illustré dans la figure ci-dessous:

Le cadre technologique de la scène XR comprend plusieurs éléments majeurs tels qu'un site de tir composé d'affichages LED, une caméra, une technologie de suivi et de positionnement de position d'objet, un moteur de rendu graphique en temps réel (technologie AR) et un réseau à grande vitesse et à faible latence.

● Système de contrôle LED

Il est principalement responsable de la réception d'images de rendu virtuel et de les sortie de l'écran d'affichage LED China. Un excellent système de contrôle doit avoir de superbes capacités de traitement vidéo et être en mesure d'effectuer une gestion précise des couleurs et un réglage de la luminosité sur le corps de l'écran LED pour maximiser l'affichage du corps de l'écran LED. Afficher l'effet et fournir une prise en charge technique pour les exigences d'application spéciales de XR (telles que multi-caméras, fréquence d'images élevée, etc.) du côté matériel.

● Système de rendu virtuel

Il comprend principalement un serveur multimédia et un moteur de rendu en temps réel. Le serveur Master Media, spécialement conçu pour la publicité à l'écran d'affichage LED, est responsable du contrôle du moteur de rendu, du traitement des données de la caméra et de la sortie des images de source vidéo LED. Le moteur de rendu en temps réel fournit l'intégration et la production d'actifs numériques virtuels et construit un espace d'extension virtuel complet.

● Système de caméra

Pour capturer des images réelles et les renvoyer au système de rendu virtuel, une caméra de film et de télévision de qualité professionnelle est nécessaire pour obtenir une acquisition d'images réelle claire et sans perte. Généralement, des caméras qui soutiennent les fréquences d'images d'acquisition supérieures à 120 Hz sont utilisées.

● Système de suivi et de positionnement

Il est principalement utilisé pour le positionnement afin de réaliser des données réelles de déplacement de la caméra et de rotation de la lentille. Les indicateurs clés du système de positionnement sont la précision, le degré de liberté et un faible retard. Plus couramment utilisés sont le suivi mécanique (casserole / inclinaison, bras robotique, etc.), le positionnement optique et le suivi infrarouge, le suivi des caméras visuelles, etc.

● Le système de synchronisation est principalement utilisé pour le temps de référence et le cadre d'image du flux de travail XR global. Un système de synchronisation indépendant et précis est une condition nécessaire pour les projets XR. Le système de synchronisation peut réduire efficacement les lignes de balayage et les champs noirs qui apparaissent lorsque la caméra tire l'écran LED. Et d'autres problèmes, vous pouvez également réaliser des effets de prise de vue multi-caméras en contrôlant le temps de synchronisation et en correspondant au système de contrôle LED.

La technologie XR est une technologie émergente qui s'est développée rapidement ces dernières années. Par rapport à la méthode de prise de vue virtuelle d'écran vert et de tapis traditionnel, l'affichage LED XR + présente des avantages significatifs. À l'avenir, motivé par l'itération rapide de la technologie et la volonté interne de l'innovation de la demande, la technologie XR dans l'ascendant inaugurera sûrement un vaste monde.