Виртуалното производство напълно е трансформирало съвременната индустрия на телевизионното и филмовото производство. Като заменят традиционните зелени екрани с големи, изключително ясни LED панели, създателите сега могат да заснемат впечатляващи визуални ефекти в кадър в реално време. Обаче създаването на имерсивна среда често изисква извита LED стена за обгръщане на актьорите. Макар извитата стена да подобрява усещането за дълбочина за човешкото око, тя поражда сериозна техническа трудност за камерата: перспективна деформация.
Когато насочите камера към физическа извивка, правите линии в цифровото ви съдържание изведнъж се изкривяват, огъват и изглеждат напълно неестествени на екрана за вещание. За щастие, експертите от индустрията са намерили решение на този проблем. В това изчерпателно ръководство ще обясним точно защо извитите LED стени деформират изображението ви и как можете да приложите професионални инженерни методи, за да запазите линиите си идеално прави.
За да разрешим тази загадка, трябва да разгледаме как една камера възприема извита повърхност. Когато изградите LED стена с дори леко извиване — например извиване от 5 градуса на колона — вие променяте физическото разстояние между обективите на камерата и различните секции на дисплея. Центърът на екрана може да се намира по-близо до обектива, докато ръбовете се отдалечават по-навътре в задния план.
Следователно, ако подадете стандартен, равен 2D видео сигнал към тази извита конфигурация, физическата геометрия на панелите принуждава изображението да се разтяга. Очите ви може да простят лекото изкривяване, но обективът на камерата незабавно разкрива дефекта. Хоризонталните линии провисват, вертикалните стълбове се накланят навътре, а илюзията за реалност се разрушава. Затова, за да постигнете безупречен кадър, трябва да манипулирате видео сигнала, преди той изобщо да достигне екрана.
Ако управлявате висококласно виртуално производствено студио, не трябва да разчитате на основно видео възпроизвеждане. Вместо това трябва да използвате мощта на напреднали медийни сървъри като Disguise (d&b) или Pixera . Тези мощни системи обработват пространствената деформация чрез функция, наречена 3D Viewport Rendering.
Първо техниците създават точен 3D цифров двойник на физическата LED стена в софтуера, като картографират всеки градус от кривината ѝ. След като софтуерът разбере физическата подредба, той прилага обратна деформация върху видео мрежата. Просто казано, медийният сървър нарочно изкривява изображението в противоположна посока.
В резултат, когато камерата заснема деформираното изображение върху деформираната стена, двете противоположни деформации се неутрализират идеално. Крайната камера показва прекрасно равни, геометрично точни линии.
Профессионален съвет: Добавете проследяване на камерата за динамични кадри
Ако камерата ви стои напълно неподвижна на триножник, можете да заключите перспективата на медиасървъра към точно тази точка. Впрочем, ако камерата се движи, трябва да интегрирате система за проследяване на камерата. Тази система предава в реално време координатните данни на камерата обратно към двигатели като Unreal Engine, който непрекъснато преизчислява и изобразява идеалната, безизкривена перспектива (вътрешния фрустум) точно там, където обективът е насочен.

Какво правите, ако не използвате сложни 3D виртуални сетове? Да предположим, че просто излъчвате предварително записан фон в 2D или корпоративна презентация. В този случай използването на пълноценен медиасървър може да усложни излишно работния ви процес. Вместо това можете да решите проблема директно на хардуерно ниво, като използвате водещи в индустрията LED процесори като Brompton Technology (Tessera) или Megapixel VR (HELIOS) .
Тези премиум процесори предлагат вградени функции за геометрично мапиране и изкривяване на мрежа. За да приложи този начин на корекция, инженерът следва проста процедура:
Позициониране на камерата: Поставете основната камера в основната ѝ позиция за заснемане.
Показване на мрежа: Проектирайте стандартизиран калибрационен мрежов модел върху LED стената.
Ръчно изкривяване: С помощта на софтуера за управление на процесора инженерът ръчно избира пресечните точки на мрежата и ги коригира, докато наблюдава живия сигнал от камерата на монитора.
Чрез компресиране, разтягане и леко преместване на пикселите ред по ред техникът принуждава мрежата да изглежда идеално квадратна на екрана на камерата. Този подход, насочен към хардуера, осигурява чисто и икономично решение, без нужда от скъпи двигатели за рендиране в реално време.
Макар горепосочените решения да дават изключителни резултати, инженерната работа винаги включва компромиси. Преди да се ангажирате с конкретен работен процес, трябва да вземете предвид две критични ограничения:
Първо и най-важно, корекцията на перспективата по своята същност е решение за една единствена точка. Независимо дали използвате медиасървър или хардуерно изкривяване, вие оптимизирате изображението за един конкретен ъгъл на камерата . Следователно, ако превключите към втора камера, разположена извън оста, или ако живите зрители в студиото погледнат стената, изображението ще изглежда силно изкривено за тях. Трябва да решите кой ъгъл на камерата има абсолютен приоритет.
Освен това изчисляването на 3D матрици или промяната на пикселната геометрия води до забавяне при обработката. Всеки елемент във веригата ви за видео — от рендериращия двигател до медиасървъра и накрая до LED процесора — добавя милисекунди латентност. Ако вашият талант пред камерата трябва да говори в реално време или да взаимодейства с живи аудио сигнали, трябва да приложите прецизна компенсация на аудио-забавянето в предварителния етап на вашата комутационна система, за да се избегнат проблеми със синхронизацията на устните и звука.
В крайна сметка, коригирането на изкривяването на извита LED стена се свежда до обхвата на вашия проект. Ако изграждате елитна, кинематографична виртуална продукционна сцена, инвестирайте значително в 3D медийни сървъри и проследяване на камера, за да създадете истински динамична среда. От друга страна, ако управлявате новинарска студия или корпоративна сцена с фиксирани ъгли на камерата, използвайте мощните функции за деформация по мрежа (mesh warping), вградени направо в LED процесорите ви.
Като разберете физиката на вашата обективна система и овладеете хардуерните си инструменти, можете безпроблемно да елиминирате визуалната деформация, да запазите цялостта на кадъра си и всяка единица да предавате впечатляващи, професионални визуални материали.