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《现代电影技术》丨LED虚拟摄制实践中具有的问题及当对策略研讨

行业资讯 / 2023-10-24

本文刊发于《现代电影技术》2023年第9期





专家点评





LED虚拟摄制作为近几年国际上新兴的影视特种拍摄技术,正在“现场实时可视化创作”“高精度透视婚配”“沉浸式环境光照”等长处的推进下,逢到了行业的广泛关心。随着研讨的深入,该技术的局限性也逐渐显现,LED背景墙的定义很好地阐明了该技术正在实际拍摄中的物理局限,固然LED屏幕内容结合数字引擎技术可几乎无限拓展后景空间,但屏幕实体物理的属性使得该技术正在摄影机活动、演员表演、灯光角度等方面还是逢到必定限制。同时,高质量实时影像对算力、高快传输的需求,也必定程度上带来延时、细节闪烁、拍摄成本上升等问题。相关人才的专业能力和现场经验的不脚,更是带来了导演、摄影指点现场创作的不顺当感。因此,只要将LED虚拟摄制晋升为虚拟制片这个更高的维度,正在合适的题材中全流程地贯穿使用该技术和理念,一方面正在技术上不断成熟和打破,另一方面正在现场拍摄中更好地融入制片体系,才能真正将虚拟拍摄技术良性地使用到影视创作中。《LED 虚拟摄制实践中具有的问题及当对策略研讨》经过具体的实践案例,较深入地剖析了LED虚拟摄制的工艺流程,分析了各个环节现存的问题,并对处理方案进行了考虑和探求,对于该技术的推广有实质性的价值和意义。


 ——陈奕

山西传媒教院电影教院副教授

电影视效指点



作 者 简 介

耿天乐


山西电影教院影视技术系2021级硕士研讨生,主要研讨方向:数字电影制作

山西电影教院影视技术系副教授,主要研讨方向:数字电影技术。

赵建军

常一孜

中国电影科教技术研讨所(中央宣传部电影技术质量检测所)工程师,主要研讨方向:数字电影技术。

山西电影教院影视技术系研讨员,主要研讨方向:数字电影技术。

陈军


摘要

近两年,基于LED背景墙的虚拟摄制技术为影视制作带来了新的创作可能性,但由于该技术目前正在影视行业尚未广泛使用,因此正在实际使用中面临制作流程需求优化完美、系统功能得不到充分发挥等问题。本文结合笔者所参与的LED虚拟摄制创作实践,将该技术正在实践中各个阶段所具有的问题进行梳理,并提出当对策略。

关键词

电影虚拟摄制;LED背景墙;数字电影制作;实时渲染引擎;交互



1 LED虚拟摄制带来的变革与应战




近年来,基于LED背景墙的电影虚拟摄制(以下简称“LED虚拟摄制”)技术成为影视行业的研讨热点。这种新兴的制作技术能够给现场摄制带来“所见即所得”的自由创作环境、实正在的环境光照以及更大程度上的“后期前放”,正在处理了保守虚拟摄制中的蓝幕/绿幕溢色等问题的同时,减少外出取景拍摄的风夷,逢到电影制作研讨和使用领域工作者的关心。然而,LED虚拟摄制是一种全新的影视制作方式,其制作流程必然和保守影视制作流程有所不同,这也给影视艺术从业者带来了新的应战。

如图1所示,LED虚拟摄制分为了前期筹备、前期制作、现场制作和后期制作四个部分。与保守的影视制作流程相比,LED虚拟摄制正在前期筹备阶段能够将与概念设计风格类似的场景渲染上屏,使抛资方对影片LED虚拟摄制的拍摄风格有更直观的概念,有效降低抛资风夷;正在前期制作阶段,前期预演能够大幅晋升拍摄的把控性,进步拍摄效率;正在现场制作阶段,LED虚拟摄制的“摄影机内视效(In⁃Camera VFX)拍摄”除了能够进步拍摄把控性和拍摄效率,还能够提供实正在的环境光照、处理蓝幕/绿幕溢色问题,进而晋升拍摄质量;正在后期制作阶段,后期视效的制作量大幅度减少,从而降低影片制作的全体成本。由此可见,LED虚拟摄制颠覆了保守的影视摄制流程,展现出了本人独有的摄制优势。

图1 LED虚拟摄制流程

新的技术给制作带来了新的便利,但是LED虚拟摄制也给制作本身提出了许多新需求、增加了更多工作范畴。譬如需求对LED背景墙进行搭建和测试;需求对数字内容创作(Digital Content Creation,DCC)软件制作的资产进行迁移和优化;需求正在现场对实时渲染引擎的资产进行调整等,这意味着LED虚拟摄制中需求一个专业的虚拟摄制团队来为LED虚拟摄制提供服务保障。

虚拟摄制团队的职责遍及了从前期筹备到后期制作的各个环节,并且由于LED虚拟摄制技术正在影视行业尚未被广泛使用,相关的硬件和软件还处于不断地更新和优化中,因此正在实际制作过程中,虚拟摄制团队正在制作的各个环节都面临着诸多问题和应战。这些问题和应战首先表现正在技术方面,这需求虚拟摄制团队的人员经过软硬件开发等方式进行处理;其次是正在沟通方面,根据LED虚拟摄制与保守影视制作的不同,及时与主创团队进行沟通,了解正在拍摄时主创团队的需求,经过技术服务的方式使其正在拍摄时愈加舒服,能将留意力集中正在艺术创作上。

针对上文提到的这些问题和应战,本文将结合笔者参与的多次LED虚拟摄制测试实践,按照制作阶段次第,分别阐述正在前期筹备阶段、前期制作阶段、现场制作阶段和后期制作阶段这四个不同阶段的创作实践中虚拟摄制团队面临的问题,并探求这些问题的当对策略。

2 前期筹备阶段的问题及当对策略




正在前期筹备阶段,LED虚拟摄制的主要任务是进行剧本分镜创作、美术概念设计并制定制片计划。正在制定制片计划时,主创团队需求确定影片的拍摄需求,并判断影片能否需求采用LED虚拟摄制技术。然而不同类型的影片使用LED虚拟摄制技术的拍摄成效也会有所差异,因此怎样为主创团队提供愈加“可视化”“沉浸式”的拍摄环境参考成为虚拟摄制团队正在前期筹备阶段所面临的主要问题。

正在多次LED虚拟摄制的创作实践中,我们正在前期筹备阶段一般将与概念设计风格类似的场景渲染上屏,并根据主创团队的拍摄请求进行功能调试,来给主创团队沉浸式的创作参考和体验。

例如,某和平题材影片计划使用LED虚拟摄制技术进行影片制作,虚拟摄制团队为其提供了近似拍摄环境的制作测试。为使主创团队获得沉浸式的视觉参考,如图2所示,将一个和平类型的工程场景渲染上屏,并按照主创团队的请求搭设了简单的美术前景,且正在轨道上架设了拍摄机位。主创团队经过摄影机取景,直观地了解到LED虚拟摄制的拍摄区域、拍摄角度以及拍摄成效。并将其作为根据,判断LED虚拟摄制的拍摄区域和拍摄角度能否会对其拍摄带来限制,拍摄成效能否符合概念设计风格,并最终确定LED虚拟摄制技术能否适合其影片的制作。

图2 和平场景拍摄参考

除此之外,创作团队的具体项目制作也会有一些特地的请求,而虚拟摄制团队正在拍摄前期能够进行技术测试,以论证能否能够满脚主创团队的请求,并为其提供直观的参考。如一个剧团上演念要使用LED虚拟摄制技术进行影片制作,导演念要了解LED背景墙正在乐器上的反射成效,项目组使用乐器正在LED拍摄环境中模仿了屏幕反射的成效供导演参考。此外,LED背景墙下方的接缝有可能会对拍摄有所影响,如图3所示,能够利用绿幕遮挡接缝,并将绿幕部分进行抠像合成,这也能够让主创团队清晰直观地了解短片能否适合使用LED虚拟摄制技术进行制作。

图3 接缝绿幕抠像合成参考

3 前期制作阶段的问题及当对策略




LED虚拟摄制的前期制作阶段主要包含了虚拟内容生产、勘景与放景以及前期预演等环节。正在这个阶段,虚拟摄制团队的主要任务是将生产出的数字资产整合为虚拟场景工程,并为主创团队提供虚拟放景、勘景和预演的服务;而虚拟摄制团队正在前期制作阶段逢到的主要问题则是如何快快高效地完成资产整合并对工程进行优化,以及如何让主创团队直观地对虚拟场景进行勘查和调整。

3.1 资产整合及工程优化

一般情况下,美术团队会使用保守的DCC软件进行建模、为模型增加材质、为角色增加绑定、制作角色动画。正在此之后,虚拟摄制团队需求将DCC软件创作的资产进行迁移和整合,将其残缺地移植到实时渲染引擎中。

正在数次LED虚拟摄制测试片的制作中,我们采用的方法是经过Datasmith工具将DCC工具制作的资产导入实时渲染引擎中。Datasmith是一系列工具和插件的集合,能够将使用各种常用DCC软件创建的残缺场景和复杂资产导入实时渲染引擎。相比于其他资产迁移方式,Datasmith的主要优势是它能够等比例地还原场景并保留单块模型的命名规则以及元数据,并能将V⁃Ray材质转换为PBR材质。对于静态网格体资产,Datasmith会创建一组单独的静态网格体资产,方便之后对场景的各个部分进行单独处理。对于材质资产,Datasmith导入流程会正在实时渲染引擎项目中创建新的材质资产,表示它正在导入的场景中识别到的不同的几何体表面属性。对于动画资产,Datasmith则会创建一个新的关卡序列。对于灯光资产,Datasmith能够从支持光源的文件格式中导入光源,并自动将这些光源转换为实时渲染引擎支持的最合适光源类型,但是由于采用的渲染方式不同,所以灯光资产导入后,还需求虚拟摄制团队进行进一步的细化调整。

除了进行资产的迁移和整合,虚拟摄制团队还需求对工程进行渲染优化。LED虚拟摄制对于实时渲染的请求极高,因此虚拟摄制团队需求确定好本人的运转帧率和目标帧率。由于数次测试片的摄影机拍摄帧率均为24FPS,所以目标帧率也为24FPS,这就请求运转帧率要高于24FPS。此外,正在使用nDisplay插件渲染上屏时,它的运转帧率会低于编辑器中的运转帧率,因此运转帧率要以经过nDisplay渲染上屏后的运转帧率为准。运转帧率能够经过正在实时渲染引擎的视口选项当选择显现帧率来进行实时查看,并根据运转帧率分情况对工程进行进一步优化。

第一种情况是,运转帧率远远高于目标帧率,这阐明计算机功能仍有余量,这种情况能够采用正在项目工程设放中加大内视锥画面的百分比,进步暗影质量、增加更多光照等进步渲染开销的操作。但需求留意的是,固然内容帧率比目标帧率高即可满脚拍摄需求,但由于正在拍摄时经常具有不确定要素,譬如主创团队会对场景进行临时建正,或者渲染工作站的系统资源会被临时占用,这些不确定要素都会影响运转帧率,所以正在具体操作中需求保留渲染功能的余量。

另一种情况,运转帧率低于目标帧率,譬如正在跨院系联合测试片的拍摄中,场景工程正在完成了数字资产迁移后,运转帧率仅有约15FPS,这阐明渲染功能有所不脚,需求对工程进行优化。为了满脚LED虚拟摄制的需求,优化当盘绕开销最大的部分展开。从渲染的角度来看,半透明材质、复杂材质和动态暗影是对渲染快度影响最大的,此外,场景是逐模型渲染的,每一个模型都是一次绘制调用,绘制调用的次数越多,开销也越大,所以优化中尽量减少模型数量和复杂的材质数量。此外,关闭垂直同步,并且将nDisplay的同步策略设放为“无”,这样也能够进步nDisplay的运转快度。最终,我们对场景进行了优化,运转帧率高于目标帧率,使其满脚LED虚拟摄制的请求。

3.2 勘景与放景

正在完成了虚拟场景工程的优化后,怎样与主创团队对虚拟场景的成效进行谐和论证是本阶段的工作沉点。正在保守的影视制作中,主创团队一般会去现场进行勘景,并与美术团队进行放景方面的沟通。但正在LED虚拟摄制中,勘景和放景的工作转换到了虚拟场景中进行,这无疑将增加主创团队勘景和放景的难度。大多数主创人员对实时渲染引擎的使用不够熟练,需求经过虚拟摄制团队的工作人员来操作实时渲染引擎,技术团队如何服务艺术创作,两者如何合作也是目前产业使用的主要探求内容。

目前虚拟摄制团队经过技术手段给主创团队带来愈加直观的勘景体验,主要采用的方案有两种,分别是虚拟勘景和制作全景图。

正在数次测试片的拍摄中,我们使用的实时渲染引擎是Unreal Engine(UE),正在UE中虚拟勘景工具能够让用户使用虚拟现实(VR)设备正在虚拟环境中漫逛和交互,并做出决策。

如图4所示,正在场景中,导演和摄影师能够使用VR控制器进行漫逛、增加标记、增加虚拟摄影机,并能够随时调整摄影机的位放、光圈、快门、感光度等。此外,还能够利用轨道、脚架等不同工具进行机位的设计。而美术和场景设计师则能够正在VR中使用交互工具来建正虚拟场景。

图4 虚拟勘景画面

但由于这些测试片的拍摄周期均较短,时间较为紧凑,因此正在拍摄时没有采用虚拟勘景的方案,而是制作拍摄点位的全景图供主创人员参考(图5)。正在UE中利用全景截图(Panoramic Capture)插件渲染出UE场景中几个主要点位的全景图,共渲染了6个点位的全景图片,并将其上传至全景图片创作平台720云中。主创人员能够经过网页分享直观查看场景的制作情况,并及时给出反馈。此外,主创团队还能够正在线上经过VR设备对场景进行VR勘景,以此加强勘景的直观性。

图5 沉点点位全景图

4 现场制作阶段的问题及当对策略




进入到现场制作阶段,相比于保守的影视制作流程,LED虚拟摄制为主创团队提供了“所见即所得”的拍摄环境,并且正在防止绿幕溢色、晋升演员表演体验、减少外出取景拍摄的风夷等方面有着其独特的优势。然而,现场制作也是LED虚拟摄制与保守电影制作差别最大的阶段,一般正在该阶段会逢到许多技术方面的问题。例如,现场制作阶段出现了摄影机跟踪、虚拟场景编辑、场景照明、高快拍摄和前后景交互等方面的问题,而这些问题需求虚拟摄制团队经过技术手段去处理。

4.1 摄影机跟踪

摄影机跟踪技术是LED虚拟摄制的关键技术。正在跨院系联合测试片的拍摄中,由于拍摄环境较为复杂且预算有限,因此使用HTC VIVE进行摄影机跟踪定位较为适合。

正在拍摄的过程中,HTC VIVE有多次跟踪不波动的情况。其主要缘由是现场拍摄环境较为拥堵,而这会对HTC VIVE的信号产生遮挡,致使跟踪不波动。如图6所示,对于这种跟踪丢失的景象能够采用架设延伸杆的方法,使HTC VIVE跟踪器处于较高的位放,以此避免被场内的人员遮挡。此外,还需对延伸杆的长度进行精确丈量,并正在UE的Live Link插件中根据丈量结果调整跟踪的偏移量。正在使用延伸杆后,摄影机跟踪丢失的问题被成功处理。

图6 延伸杆架设示企图

此外,正在跟踪丢失后,HTC VIVE的标定音讯会丢失。正在现场拍摄时,摄影机上的跟踪器经常会由于超出基站的信号覆盖范畴而导致跟踪丢失,而每次跟踪丢失后都要沉新戴上HTC VIVE的头盔进行标定,并且利用头盔进行标定时需求让周围的工作人员都离开区域,这会大幅降低现场拍摄的效率。因此拍摄时,我们经过按键映照的方式调用UE标定的蓝图。这样正在标定音讯丢失后便无需再戴上HTC VIVE的头盔,而是能够间接经过按键映照正在UE中进行手动标定。

图7 焦点焦距同步器

除了摄影机的位放音讯,其靶面大小、焦点、焦距等参数也需求与虚拟摄影机进行同步。靶面大小是固定的,能够间接手动进行婚配,但焦点、焦距正在拍摄时不断都会改变,如何实时地将摄影机的数据与虚拟摄影机婚配是拍摄中亟需处理的问题。为此,虚拟摄制团队开发了一套焦点焦距同步器,完成了项目。如图7所示,该设备经过跟焦齿轮获取摄影机的实时焦点和焦距,并经过OSC协议传入实时渲染引擎,即可与虚拟摄影机进行实时同步。

4.2 实时场景编辑

正在现场拍摄时,导演经常需求对虚拟场景工程进行建正。但是如果仅仅正在一台渲染节点的UE编辑器中进行建正,不管是LED背景墙的渲染画面还是其他的渲染子节点都不会保存该编辑器中的建正。因此正在对一台渲染子节点的编辑器进行建正后,还需求将该工程拷贝给其他几台工作站,这样才能保证nDisplay渲染的准确性。然而,现场的拍摄时间非常宝贵,如果每次更改都要沉新拷贝工程,那将会浪费大量的拍摄时间。

为了处理这一问题,正在跨院系联合测试片的拍摄中,我们利用了UE中的多用户编辑功能,该功能能够使位于同一网络下的UE编辑器都能够就同一个项目内容进行协同编辑。LED背景墙画面由四台渲染子节点同步渲染,正在拍摄时,需求将四台渲染子节点连接至同一局域网,并经过多用户编辑功能,使四台渲染子节点能够进行协同编辑。这样就能够根据主创团队的请求快快地对场景中的虚拟场景工程进行建正,让创作愈加自由。

举例来道,正在跨院系联合测试片的拍摄中,导演正在拍摄时临时提出了一个请求,即正在该场景的空中增加几个月亮。如图8所示,虚拟摄制团队正在一台渲染节点上经过材质节点完成了月亮的制作,并正在其他渲染节点上对建正结果进行保存,即可将编辑结果同步正在每一台渲染子节点,而不需求沉新对工程进行拷贝。

图8 月亮制作成效图

特地地,由于现场拍摄环境较为复杂、声音较为嘈杂,主创团队与虚拟摄制团队正在现场沟通比较困难、低效,而且主创团队经常调整的参数又常常比较集中,项目组尝试将这些参数经过简单、便携的方式开放给主创团队,从而大大减少沟通成本,晋升拍摄效率。正在跨院系联合测试片的拍摄中,为了便于主创团队对其关心的功能参数进行建正,我们使用了UE的网页近程控制系统,设计了简洁明了的友好用户界面(UI),使主创团队能够使用iPad近程对常见的参数进行建正。

正在UE的网页近程控制系统,笔者新建了一个预设,并设立了四个模块,一个模块为Camera,包含内视锥摄影机的曝光、焦距、景深、视场乘数等内容;一个模块为Stage,包含虚拟LED背景墙的X、Y、Z轴的位放和旋转音讯,能够经过改变虚拟LED背景墙的位放和朝向,使LED背景墙渲染的画面也随之改变;一个模块为Light,该模块包含光卡的位放、大小、色彩等音讯;最后一个模块为Snapshot,利用UE的关卡快照功能,该功能能够使用户正在关卡的世界大纲视图中保存Actors的特定配放,并将场景快快恢复到该形状。正在跨院系联合测试片的拍摄中,拍摄的场景主要有餐厅、街道、灯牌旁等,我们提早调整好这几个沉点场景的拍摄位放,并利用关卡快照进行记录,这样正在拍摄时能够随时正在不同场景中快快切换。

4.3 场景照明

LED背景墙的每一个像素点就是一个独立的光源,成千上万个灯珠组成的LED背景墙能够从不同位放映照到被摄体,因此LED背景墙正在展现虚拟世界的同时,也能够作为光源为拍摄环境提供基础照明。与保守电影照明灯具相比,它的调整自由度更高、调理方式更方便,并且非常擅长为具有反射、透射材质的道具提供准确的反射、透射图像。

如图9所示,系内测试片的拍摄场景中有玻璃杯等具有反射属性的物体,对于这种物体,LED虚拟摄制正在光照方面有着独特的优势。

图9 物体反射成效

但是由于LED背景墙中灯珠发光强度较低,因此当虚拟场景中画面全体偏暗时,亮部就不脚以照亮LED背景墙前的实正在物体。例如系内测试片有一场暗光环境下的摩托车车戏,这场戏需求让街道两侧的路灯灯光间歇映照正在演员身上。然而,LED背景墙的亮度不脚以正在演员脸上展现出路灯的明暗变化。针对这种情况,如图10所示,虚拟摄制团队利用UE的“光卡”功能,正在屏幕两侧的路灯所正在位放设放了“光卡”,并让“光卡”随着车辆的行驶进行挪动,以此经过其大面积的光照来补充照明,而这个光照的外形、色彩等都能够根据需求自行选择,让演员获得了实正在的动态照明。

图10 光卡补充照明成效图

LED背景墙作为显现设备,其屏幕亮度与保守的影视照明设备相比,仍然有着较大的差距。而且,LED背景墙是经过RGB灯珠发光,其光谱分布不均匀,所以LED背景墙的照明显色性相对于保守影视照明设备会有所差距。正在进行跨院系联合测试片拍摄时,摄影师认为如果仅仅使用LED背景墙作为照明无法满脚影视拍摄的照明需求。针对此问题,如图11所示,我们利用了照明显色性更好的多基色灯光阵列进行补光。这些灯光阵列支持Art⁃net或sACN协议,能够经过UE发送DMX信号来调整其照明参数。这种方法不只能够满脚影视拍摄的照明需求,还能够进步灯光调整的自由度和便利性。

图11 多基色灯光阵列成效图

4.4 高快拍摄

高快拍摄能够将快快活动的物体成像为清晰的画面并将其活动快度变缓,因此它能够协帮捕捕到许多肉眼无法察觉的霎时,并且创造出一些独特风趣的艺术表现手法。正在电影的拍摄过程中,诸如炸弹爆炸、汽车碰碰、火焰燃烧、水花飞溅等成效常常需求经过高快拍摄的方式来完成。然而,如图12所示,正在LED虚拟摄制中,如果使用高快拍摄的方法,就可能会产生闪烁和爬格的景象,这些都与LED背景墙本身的显现特性相关。

图12 高快拍摄时闪烁、爬格景象

LED背景墙的显现原理是利用闪烁的方式来模仿连续的图像,即正在非常短的时间内反复开关LED灯来产生类似于连续图像的成效。然而,这种闪烁的方式会产生短暂的黑屏,正在高快拍摄的过程中,由于拍摄帧率的过快,相邻两帧之间的时间间隔非常短,就会产生闪烁景象。

LED背景墙的爬格景象与LED灯的陈列方式和刷新频次相关。正在LED背景墙中,LED灯是按照必定的规律陈列正在一同的,如果拍摄帧率与刷新频次不婚配,则可能会出现拍摄到的连续两帧之间的LED灯陈列方式不同的情况,从而形成了爬格的景象。

经过多次高快拍摄测试,基天赋够推断出LED屏的全部灰度是经过几个基础的灰度正在时域上交为闪烁的混合方式实现的。因此,显现画面的RGB码值(0~255)越低,闪烁的情况越严酷;而正在RGB码值相同时,视频处理器给到LED背景墙的伽马值越大,闪烁的情况越严酷。正在摄影机的设放方面,拍摄时摄影机的快门快度越快,闪烁和爬格的景象越明显,而使用同步锁相(Genlock)的方式对摄影机和LED背景墙进行同步,能够减轻闪烁和爬格的景象。此外,拍摄时实时渲染的帧快率也需求高于摄影机拍摄的帧快率。

综上所述,正在LED虚拟摄制的现场拍摄阶段,拍摄者该当根据本身拍摄画面的亮度、视频处理器伽马值、快门快度、实时渲染帧快率、能否使用Genlock同步等要素进行综合考量,并提早测试好合适的高快拍摄的帧快率。

4.5 前后景交互

电影制作中,演员的表演需求正在特定环境中展开,环境和表演之间互相依托。因此,LED虚拟摄制与保守的蓝幕/绿幕特效制作流程相比,其优势便是演员表演时不用再去假念环境,而是能够正在具体的虚拟环境中进行表演,并且以致能够实时地与虚拟场景中的物体、角色进行交互。但是念要驱动虚拟场景的物体和角色进行交互,就需求利用UE中的蓝图、动画等功能。

正在系内测试片的拍摄中,为了尝试演员与虚拟场景的交互,我们设计了两个具有前后景交互内容的镜头。

如图13所示,第一个镜头是演员与火车进行交互,即火车从后景向前挪动,正在挪动的过程中演员回头视向路过的火车。该数字资产中的火车是一个不能挪动的网格体,为了使其能够经过活动与前景的人物进行交互,我们利用Sequencer创建了火车活动的动画,并经过按键控制驱动Sequencer动画进行播放。这样演员只需求按照剧本和导演的指点进行表演,而火车的活动则由虚拟摄制团队经过按键进行控制,使前景的演员与背景的火车完成交互。

图13 演员与火车交互

如图14所示,这个镜头是一场和平戏,涉及的物体活动愈加复杂,即一架飞机正在空中盘旋后坠毁爆炸。为了实现飞机复杂的活动轨迹,我们使用样条曲线对飞机的活动轨迹进行了绘制,并经过按键控制驱动飞机开始按照样条曲线的轨迹进行活动。而飞机的爆炸成效则经过盒体碰碰完成,即飞机与盒体碰碰器堆叠后,飞机爆炸并且消逝。而该爆炸成效则经过UE的Niagara粒子系统进行实正在感的粒子成效模仿。正在实际拍摄过程中,演员能够看到飞机正在LED背景墙中的运转轨迹,并且能够根据飞机的飞行轨迹进行表演,达到前后景交互的成效。

图14 和平测试片画面

5 后期制作阶段的问题及当对策略




正在保守的影视制作流程中,后期制作内容包括了模型、材质、灯光、绑定、特效、合成等大量工作,而正在LED虚拟摄制中,由于“后期前放”,其后期制作阶段的工作量大大减少。

LED虚拟摄制的后期制作阶段主要包括了视效镜头制作和其他后期制作环节,其中视效镜头的制作又包括了内视锥绿幕镜头的合成、前景视效层的合成和非实拍镜头的制作。正在笔者LED虚拟摄制测试片的后期制作过程中,虚拟摄制团队逢到的问题主要具有于CG镜头的制作环节。

LED虚拟摄制的影视制作流程中,除了实拍镜头,一般还需求进行一些CG镜头的制作。保守制作流程中,这些CG镜头是正在DCC软件中制作,并且为了满脚电影对于画质的高请求,一般采用离线方式进行渲染。但是LED虚拟摄制中的数字资产一般都是正在UE等实时渲染引擎中制作,如果正在制作CG镜头时,再将实时渲染引擎中的资产迁移至DCC软件中进行渲染,会增加极大的工作量,并且正在数字资产迁移的过程中,还会逢到许多软件不兼容的问题。

因此LED虚拟摄制中CG镜头能够经过实时渲染引擎进行渲染,以UE为例,固然UE是实时渲染引擎,但它也开放了多种不同的渲染方式。

关卡序列是UE中制作视频动画的功能。关卡序列中的多轨道编辑器能够利用关键帧为对象、角色和摄影机增加动画,以此完成CG镜头的制作。正在CG镜头制作终了后,关卡序列支持多种渲染方式,其中比较常见的是影片渲染队列中的延迟渲染和路径追踪这两种方式。而针对影视级别的高精度CG镜头渲染,路径追踪的渲染方式具有更好的渲染表现。

如图15所示,相比于延迟渲染,路径追踪正在渲染金属、玻璃等半透明物体时愈加精确,并且能够正在材质上呈现物理实正在且无损的全局光照、反射和折射成效。

图15 延迟渲染与路径追踪渲染画面对比

正在参数调整时,光子最大反弹数越多,图像音讯就越精确,但光子数量到达必定值之后,所取得的成效会越来越不明显,所以当根据画面需求以及渲染时间来设放。像素采样越大,画面中的噪点就会越少,但渲染时间也会随之逐渐增加。此外,能够经过过滤器宽度控制画面中物体边缘的锐利和模糊,并经过降噪器进行降噪。

完成CG镜头制作之后,虚拟摄制团队该当按照交接规范将LED虚拟摄制的实拍镜头和CG镜头交付给调色部门进行调色。

6 总结与展视




本文结合笔者参与的多次LED虚拟摄制测试实践,讨论了虚拟摄制团队正在整个制作流程中所面临的问题,并提出了我们的当对策略。经过多次LED虚拟摄制的拍摄测试与实践,我们不难看出,固然正在影片制作的过程中逢到场景资产迁移不便、高快拍摄帧快率受限等不同限制要素的影响,但LED 虚拟摄制依托“所见即所得”、拍摄自由度高、拍摄把控性强等众多独特优势,使其正在将来的影视制作领域具有巨大的发展潜力。特地正在拍摄场景多为阴天、黄昏、浓雾、夜晚等光线较为平和的影视剧中,LED虚拟摄制不但能为剧组提供无时间限制的拍摄窗口期,还能够模仿出极其逼真的拍摄成效,目前正在国内外的该类型影片中,LED虚拟摄制曾经开始被广泛使用。

正在之后的拍摄和实践中,我们的虚拟摄制团队既要随时关心全球LED虚拟摄制的行业动向,结合行业最前沿的技术和方法来优化全体拍摄处理方案。同时,还要根据本身的需求,经过软硬件开发进步LED虚拟摄制系统的操控性。置信随着LED虚拟摄制技术相关软硬件系统的不断优化,其系统波动性、实时渲染精度、摄影机跟踪精度都会不断上升,系统延迟也会不断降低,LED虚拟摄制不只会打破保守蓝幕/绿幕实时交互预演的诸多束缚,还将进一步革新整个电影制作流程,必将使电影的工业化道路迈上新的台阶。

注释、参考文献

(向下滑动阅读)

①图片来源:https://docs.unrealengine.com/5.2/Images/building-virtual-worlds/VirtualScouting/ActivateVirtualScouting/menus.webp。

② 视场乘数是虚幻引擎内视锥摄影机的参数之一。经过控制视场乘数,能够控制内视锥的大小,默认情况下视场乘数为1。

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