Le principe technique de la prise de vue virtuelle XR LED

La technologie de prise de vue virtuelle à LED intègre de nombreuses technologies cinématographiques de pointe telles que les images numériques en temps réel, le rendu de la lumière et des ombres en temps réel, le suivi des mouvements de la caméra 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 cinématographique et télévisuelle.

1.Qu'est-ce que c'estXR ?

XR (réalité étendue) est un terme qui décrit la fusion ou l'interaction d'éléments virtuels et réels. Il est généralement considéré comme un terme général pour diverses technologies telles que AR (réalité augmentée)/VR (Virtual ReaLity)/MR (Réalité Mixte). Grâce à la technologie de suivi de caméra et de rendu d'image en temps réel, le support d'affichage (écran LED/bol de projection) et la scène virtuelle en dehors du support d'affichage peuvent suivre l'angle de vue de la caméra en temps réel, et synthétiser avec l'image de prise de vue réelle devant l'objectif de l'appareil photo, créant ainsi un sens infini de la technologie spatiale.

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

2.La base principale de XR

La compréhension de 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 repose 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 donner à la photo composite un aspect réel est de gérer correctement la relation spatiale entre les personnages 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 pris sous un angle descendant, la personne qui doit être composée ne doit pas utiliser l'image de la personne qui lève les yeux. Sinon, l'image aura l'air non coordonnée et irréelle.

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

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

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

En 2021, l'artiste hongkongais Andy Lau, à des milliers de kilomètres de là, se produira sur la même scène avec les acteurs du gala du festival de printemps de CCTV grâce à la technologie XR

Si vous voulez 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 la méthode traditionnelle de matage d'écran vert?

Si l'objectif de la caméra est fixe et que la position est appropriée, vous pouvez même accrocher une énorme toile de motif de forêt directement derrière l'acteur. Tant que l'acteur et le plan de fond 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 d'arrière-plan soit en fait une toile plate ne peut de toute façon pas être dissimulé.

En fait, le réalisme de l'arrière-plan de la scène est façonné et renforcé par le mouvement de la caméra. Dans chaque image où la caméra est poussée, tirée et panoramique, comme le grand panorama lorsque vous regardez vers le bas, et le plan du milieu lorsque vous suivez le plan-il devrait y avoir une scène de fond qui satisfait la vraie relation de perspective à cette position et à cet 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 changeait d'angles.

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

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

3.Conditions d'équipement technique pour la mise en œuvre de XR

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

À l'heure actuelle, l'équipement technique requis pour la réalisation de la technologie XR grand public dans l'industrie comprend principalement: écran d'affichage LED, système de contrôle LED, système de rendu virtuel, caméra et système de suivi et de positionnement, système de synchronisation et d'autres systèmes auxiliaires. Avec l'équipement technique ci-dessus. Grâce au flux de travail en temps réel, les interprètes peuvent être intégrés dans le monde virtuel sans écran vert ni post-production, et l'image finale peut être produite 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 prise de vue composé d'écrans LED, d'une caméra, d'un suivi de position d'objet et d'une technologie de positionnement, un moteur de rendu graphique en temps réel (technologie AR) et un réseau à haut débit et à faible latence.

●Système de contrôle LED

Il est principalement responsable de la réception des images de rendu virtuel et de leur diffusion auChine écran d'affichage LED. 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. Effet d'affichage, et fournir un support technique pour les exigences d'application spéciales de XR (telles que multi-caméra, fréquence d'images élevée, etc.) sur le côté matériel.

●Système de rendu virtuel

Il comprend principalement un serveur multimédia et un moteur de rendu en temps réel. Le serveur multimédia maître, spécialement conçu pourÉcran d'affichage publicitaire LED, Est responsable du contrôle du moteur de rendu, du traitement des données de la caméra et de la publication d'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 cinéma et de télévision de qualité professionnelle est nécessaire pour obtenir une acquisition d'image réelle claire et sans perte. En général, des caméras prenant en charge des fréquences d'images d'acquisition supérieures à 120Hz sont utilisées.

●Système de suivi et de positionnement

Il est principalement utilisé pour le positionnement afin de réaliser des données réelles de déplacement de caméra et de rotation de l'objectif. Les indicateurs clés du système de positionnement sont la précision, le degré de liberté et le faible retard. Les plus couramment utilisés sont le suivi mécanique (panoramique/inclinaison, bras robotique, etc.), le positionnement optique et tout autre suivi infrarouge, le suivi visuel de la caméra, etc.

● Le système de synchronisation est principalement utilisé pour le temps de référence et le cadre photo 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 l'appareil photo tire sur l'écran LED. Et d'autres problèmes, vous pouvez également obtenir des effets de prise de vue multi-caméras en contrôlant le temps de synchronisation et en faisant correspondre le 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 traditionnelle sur écran vert, l'affichage LED XR présente des avantages significatifs. À l'avenir, poussée par l'itération rapide de la technologie et la dynamique interne de l'innovation de la demande, la technologie XR en ascendant inaugurera sûrement un vaste monde en soi.