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XR技術(shù)分解--炫酷的XR場景如何實現(xiàn)?
時間：
2022-02-24
作者：
分類：
企業(yè)新聞
今年以來，XR技術(shù)開始進(jìn)入大眾視野，越來越多的演唱會、發(fā)布會、電影拍攝場景、電視節(jié)目等場景開始使用具有高科技感和真實感的XR技術(shù)，開辟了另一種全新的拍攝制作方式。眾所周知，XR技術(shù)是集AR、VR、MR技術(shù)于一體的擴(kuò)展顯示技術(shù)。XR技術(shù)是如何集成的，如何實現(xiàn)屏幕前的酷炫畫面？讓我們聽聽小編對XR技術(shù)的分解。
XR場景技術(shù)框架由幾大要素組成，如LED顯示屏組成的拍攝場地、攝像頭、物體位置跟蹤定位技術(shù)、實時圖形渲染引擎(AR技術(shù))、高速低時延網(wǎng)絡(luò)等。最后，增加了元素組合的內(nèi)容會傳輸?shù)斤@示屏上，成為一個酷炫逼真的XR場景。總體技術(shù)框架如下圖所示。
實現(xiàn)XR場景，首先將虛擬環(huán)境傳輸?shù)浆F(xiàn)場的LED顯示屏上，利用物體位置跟蹤定位技術(shù)對物體進(jìn)行跟蹤拍攝，并將素材送回實時圖形渲染引擎。同時，視頻服務(wù)器以本地化的操作邏輯運(yùn)算進(jìn)行人物手勢分析和圖形渲染，輸出立體逼真的AR內(nèi)容和拍攝素材進(jìn)行交互呈現(xiàn)，而呈現(xiàn)在屏幕前的內(nèi)容則是XR場景。值得注意的是，現(xiàn)場需要強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持，為XR低時延交互、全動態(tài)視頻大帶寬分發(fā)等內(nèi)容提供有力支持。簡單來說，XR場景是基于真實場景，與后臺酷炫的AR內(nèi)容進(jìn)行交互，所以XR技術(shù)被稱為AR、VR、MR技術(shù)的融合。
中國短片《只為夢想遇見你》首次采用虛擬拍攝方式，將XR工作流程與影視行業(yè)工作流程相結(jié)合，實現(xiàn)最終內(nèi)容的輸出。短片沒有實景也沒有綠屏，場景實時渲染，演員在LED屏幕搭建的空間里表演。在場景渲染上，XR增強(qiáng)利用實時渲染引擎構(gòu)建拍攝場景，通過媒體服務(wù)器輸出合成，利用攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)定位空間位置信息，實時映射人物與場景的空間關(guān)系，利用實時渲染技術(shù)在LED屏幕上還原照片級動態(tài)數(shù)字場景，實時呈現(xiàn)輸出一個無死角的虛擬場景，最終與XR場景形成短片。
此外，11月1日，英雄聯(lián)盟全球總決賽舞臺也采用了XR技術(shù)進(jìn)行直播。因為是直播，沒有機(jī)會再做了，所以一局幾十個攝像頭參與。場景中使用的都是紅外攝像頭，S10場景的墻壁上有大量這樣的圓點，是為了反射紅外線而設(shè)計的。所有的紅外攝像機(jī)都將配備一個特殊的模塊。當(dāng)攝像機(jī)移動時，它們會根據(jù)這些點的反射和方向來跟蹤攝像機(jī)本身，然后實時反饋給計算機(jī)。這種技術(shù)方案使得虛擬與現(xiàn)實之間的誤差小于1毫米。此外，通過團(tuán)隊開發(fā)的插件，虛幻引擎中的燈光與實際的skypanel相匹配，這意味著引擎中的燈光會發(fā)生變化，與現(xiàn)實中的燈光同步，虛擬內(nèi)容與球場互動，呈現(xiàn)出一種全新的賽事直播方式。
11月10號，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(jìn)行了同步科普講解。用虛擬環(huán)境將 LED 屏幕之外的現(xiàn)實環(huán)境實時覆蓋，并完成虛擬環(huán)境拓展的處理。詳細(xì)地說就是，攝影機(jī)追蹤系統(tǒng) Mosys 的運(yùn)用使得直播中的現(xiàn)場攝像機(jī)與虛擬攝像機(jī)始終保持一致與同步，并在 XR 虛擬演播室現(xiàn)場使用了1臺 disguise vx4 媒體服務(wù)器，作為虛擬渲染引擎增強(qiáng)渲染和控制，而工作流程將 AR 技術(shù)帶入環(huán)境之中，通過使用 Black Trax 動態(tài)追蹤系統(tǒng)實時了解參演者和虛擬影像的位置，從而與 CG 內(nèi)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(lán)。
極具未來科技感的XR技術(shù)已經(jīng)在中國生根發(fā)芽，有的已經(jīng)開出了美麗的花朵。XR技術(shù)雖然剛剛興起，但應(yīng)用范圍已經(jīng)逐漸拓寬，技術(shù)也更加成熟。隨著小間距顯示技術(shù)的進(jìn)一步成熟和對點間距的進(jìn)一步探索，可以用肉眼實現(xiàn)高清細(xì)膩的3D顯示，可以是未來更好的背景板。5G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步落地，XR技術(shù)普及度的不斷提高，以及相關(guān)人員技術(shù)培訓(xùn)體系的完善，將推動XR技術(shù)走向成熟。
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