XR技術——炫酷的XR場景如何實現?

2021-02-14 IT那些花兒

原來劉德華屬牛哦!在創意表演《牛起來》中,節目組不僅請了科技感十足的機甲牛助陣,還特意找了劉德華、王一博、關曉彤這三位屬牛的演員來演唱。主持人還在現場調侃說,屬牛的人顏值都好高。

劉德華可以說是央視春晚的常客,一首《恭喜你發財》成了家家戶戶新年必放歌曲,這次,《牛起來》也特別融入了《恭喜你發財》,牛氣又喜氣。

網友還調侃道:

雖然劉德華今年是通過雲錄製參與了春晚,但因為用高科技做了特效,網友們表示,看上去劉德華就像在現場一樣,太牛了。


  春晚不僅是一臺文藝盛宴,同時也是科技創新的盛會。央視牛年春晚首次採用8K超高清視頻和AI+VR裸眼3D演播室技術。為了響應嚴防嚴控疫情的號召,還使用「雲」視頻架起了觀眾和演員之間的橋梁。

  由於疫情影響,有些深受觀眾喜愛的演員不能來到現場,比如劉德華、周杰倫等。為了滿足觀眾心願,春晚首次採用「雲」傳播、「雲」互動形式,實現隔空連線心意相通。

  創意表演《牛起來》中,劉德華便是採用「雲錄製」的方式登臺春晚,帶來《恭喜發財》的經典片段。

  科技的創新也將周杰倫與他的《莫吉託》從海濱城市「搬」到了演播室,在XR技術的運用下,周杰倫帶著樂隊,開著粉色飛車與觀眾共享夏日風情。

  周杰倫共上過6次春晚,2004年,首次登上央視春晚舞臺,並演唱歌曲《龍拳》 這是周杰倫的春晚首秀,這一年他25歲,距離周杰倫出道四年。時隔17年,他再次通過酷炫高新科技降臨春晚舞臺,不少歌迷直呼「爺青回」(爺的青春回來了)。

2月5日,《2021年春節聯歡晚會》第三次聯排在中央廣播電視總臺一號演播廳成功舉行。此次聯排以科技手段打造煥然一新的視覺效果,AR、XR、電影特效技術等將現實舞臺上無法完成的效果精彩呈現,融通虛擬空間與現實世界。

據悉,相對於一般的AR場景,今年春晚作品在AR創作上更為複雜、精細。XR技術打造了多場景及空間轉場變化,讓觀眾有移步換景、身臨其境的沉浸式體驗。加之電影特效技術的運用,為電視機及電腦、手機前的觀眾帶來一場突破感官體驗的驚喜之旅。

據報導,今年春晚創新運用總臺超高清「雲」傳播技術配合舞臺表演,既有「雲」端演員通過提前錄製的視頻參與現場表演,「雲」觀眾還可以通過現場大型新媒體背景牆參與互動。

今年春晚加入的這道巨幅環形新媒體背景牆由154塊超高清大屏幕組成,分布在觀眾席後區上方,每一塊都擁有獨立的通道,可同步接入154個信道呈

全息投影技術是近些年來流行的一種高科技技術,全息立體投影是通過光的偏振原理來實現的,即採用兩臺投影機同步放映圖像,將兩臺投影機前的偏光片的偏振方向互相垂直,讓產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直。而偏振光投射到專用的投影幕上再反射到觀眾位置時偏振光方向須不改變,觀眾通過偏光眼鏡每隻眼睛只能看到相應的偏振光圖像,從而在視覺神經系統中產生立體感覺。這種全新的互動展示技術將裝飾性和實用性融為一體,在沒有圖像時完全透明,給使用者以全新的互動感受,成為當今一種最時尚的產品展示和市場推廣手段。如今,人們利用全息投影技術來展現文化與科技的融合。

微美全息致力於提供基於視覺技術的大文娛產業內容增值服務,從「技術」、「數據」、「營銷」、「布局」四大方面打造大文娛影像生態,以人工智慧技術賦能內容產業,推動大文娛全產業鏈增值,給行業賦予新的活力。

微美領先的全息AR內容製作功能圍繞圖像採集、對象識別、自動圖像處理和計算機視覺技術而構建。微美的軟體工程團隊和可視化設計團隊緊密合作,不斷推進這些可視化相關技術,並利用它們設計和生產創新的全息AR內容。通過提供精確姿態估計的實時計算機視覺算法,能夠在幾秒鐘內執行場景識別和跟蹤。這種尖端算法還允許微美以像素為基礎執行照片級真實高解析度渲染的可視化。

Frost&Sullivan表示,雖然大多數同行公司可能會識別並捕獲特定空間單位內的40到50塊圖像數據,微美可以收集的數據塊數量達到500到550;微美的圖像處理速度比行業平均水平提高了80%,從而提高了運營效率。在場景重建過程中,微美的自動圖像處理工具可以對最初拍攝的圖像進行噪聲清除和特徵增強,從而能夠創建具有業界領先模擬度的同類最佳全息AR設計。

今年以來,XR技術開始走進大眾視野,越來越多的演唱會、發布會現場、電影拍攝現場以及電視節目等場景,開始運用高科技感以及逼真感的XR技術,開闢拍攝製作又一新玩法。

眾所周知,XR技術是一種融合AR、VR、MR技術的擴展顯示技術,那XR技術是如何融合,又是如何在屏幕面前實現炫酷畫面的呢?

下面且聽小編來分解XR技術。

XR場景技術框架包括由LED顯示屏組成的拍攝場地、攝像機、物體位置追蹤與定位技術、實時圖形渲染引擎(AR技術)、高速低延遲的網絡等幾大元素組成,最後將加大元素組合的內容傳輸顯示屏幕前,就成為炫酷的逼真的XR場景。其整體技術框架如下圖所示。

XR場景的實現,首先將虛擬環境傳輸至現場的LED顯示屏,採用物體位置追蹤與定位技術對物體進行跟蹤拍攝,並將素材傳回至實時圖形渲染引擎。與此同時,視頻伺服器則用本地化運行邏輯運算進行人物手勢分析及圖形渲染,輸出立體的逼真的AR內容與拍攝素材交互呈現,而在屏幕前呈現的內容就是XR場景。值得注意的是,在現場還需要強大的網絡支持,為實現XR低時延交互、全景視頻等內容大帶寬下發等提供強有力的支持。簡單的說,XR場景就是基於現實場景,與後臺炫酷的AR內容進行結合交互而來的,所以XR技術被譽為AR、VR、MR技術的融合。

案例分解

11月1日,的英雄聯盟全球總決賽舞臺,也採用了XR技術進行實時直播。由於是現場直播,沒有任何重來的機會,所以一場比賽就有幾十臺攝像機參與其中。現場使用的全部是紅外攝像機,而且在S10現場的牆壁上,有大量的這種小點,這些小點的目的是為了反射紅外線。所有的紅外攝像機都會安裝一個特殊的模塊,當攝像機移動時,它們會根據這些點的反射還有方向等,對攝像機本身進行跟蹤,再實時反饋給計算機中,這套技術方案使得虛擬和現實的誤差小於1毫米。另外,團隊通過自己開發的插件,把Unreal引擎中的燈光與現實中的skypanel進行了匹配,也就意味著引擎裡的燈光發生變化,現實中燈光也會進行同步,虛擬內容與賽場交互融合,呈現一個新的賽事直播方式。

11月10號,我國"奮鬥者"號載人潛水器成功坐底馬裡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虛擬演播進行了同步科普講解。用虛擬環境將 LED 屏幕之外的現實環境實時覆蓋,並完成虛擬環境拓展的處理。詳細地說就是,攝影機追蹤系統 Mosys 的運用使得直播中的現場攝像機與虛擬攝像機始終保持一致與同步,並在 XR 虛擬演播室現場使用了1臺 disguise vx4 媒體伺服器,作為虛擬渲染引擎增強渲染和控制,而工作流程將 AR 技術帶入環境之中,通過使用 Black Trax 動態追蹤系統實時了解參演者和虛擬影像的位置,從而與 CG 內容更好的互動融合,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。

極具未來科技感的XR技術已經在我國生根發芽,個別已經開出美麗的花。雖然XR技術才剛剛興起,但目前應用範圍已經逐漸被拓寬,技術也愈加成熟。隨著小間距顯示技術的進一步成熟,以及點間距的進一步下探,高清細膩且可以實現裸眼3D顯示,未來可以更好地當好背景板;5G網絡的進一步落地,XR技術知名度的持續提升,以及相關人員技術培訓體系的完善等,都將推動XR技術開始走向成熟。

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