VCS虚拟摄像系统

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    VCS虚拟摄像系统


            VCS虚拟摄像系统是美国NP公司在2010 年度SIGGRAPH发布的一款具有革命性突破的虚拟摄像系统产品,主要应用在动漫影视制作领域。与运动捕捉系统配合,可以完成对虚拟场景的采集。
     

             

            VCS虚拟摄像机,将摄像机的移动轨迹和专业软件界面结合起来,通过复杂的背景迭代,让动画师在动画场景中操作摄像机的推拉摇移等动作,实时进行虚拟拍摄。跟踪摄像机移动和捕捉演员动作可以同时进行,提供了先进的表演捕捉功能。并可以快速创建内容,实时输出结果,采用了更多基于动画效果的创意性控制。

     

    系统构成

    硬件系统

           VCS系统可以将摄影师的情景感受,以超高保真度、完整呈现!
     

    VCS系统配置包括:

           1280×768 HD LCD 显示屏,用于实时观测;

           可映射按钮和游戏手柄对相机进行大量控制;

           高品质、持久耐用肩上安装套件;

           系统配备9个映射按钮,自定义按钮功能,实现放缩等复杂控制;

           可选配件:标记点和支架,用于各种标志点配置。
     

    软件系统

           支持市场主流的被动光学式运动捕捉系统;

           无缝对接Autodesk Maya/MotionBuilder等虚拟摄像机程序;

           采用先进的卡曼滤波算法

           结合虚拟摄像机控制器和动作捕捉软件,可以提供实时6DOF的摄像机位置、方向的捕捉和控制,同时可以进行虚拟摄像机的各种控制;

           兼容Maya和MotionBuilder开发环境;

           可在一个坐标系或场景内,控制镜头上下左右转动,精确控制方向和速度;

           模拟摄影车运动速度和方向;

           模拟吊索和摇臂的运动方向和轨迹;

           坠落、倾斜、转动的方向和速度;

           可以实现脚本控制,按键映射,缩放和相机参数设置等功能;

           自由移动的轨迹。

           在没有动捕演员的情况下,根据之前已经拍摄完成的三维捕捉数据,可以重复进行无限次的虚拟拍摄。

     

    系统特色
    虚拟的“真实”

           VCS虚拟摄像系统,将摄像系统的移动和专门的定制软件界面结合起来,让工程师在虚拟环境中有身临其境的感觉;

           不再需要调节海量的关键帧;

           不再需要端着摄像系统进行移动!


    实时的灵活性

           实时的虚拟相机运动捕捉,可以用来确定虚拟坐标,进行取景拍摄,并完成复杂背景中的迭代。考虑到传统关键帧采集方法下的预览能力的限制,跟踪摄像系统移动和捕捉演员动作是不可能在同一卷内完成的。VCS虚拟摄像系统解决了这个问题。同时,VCS还支持将存储数据加入到场景中,完成更复杂的视觉预览。

     

     
    虚拟创新

            使用动作捕捉来驱动虚拟摄像系统会大大减少创作的工作量。除了增加真实感,联力Vivid动作捕捉系统还提供了快速内容创建,实时输出和更多基于动画效果的创意性控制。使用VCS虚拟摄像系统进行内容创作,比传统的、基于关键帧的创作方式快很多。

     


    闪电般快速制片

            提供成片之前的预览功能,迅速生成质量可靠的预览影片,方便创作人员的交流、修改、汇报和宣传等;生成影片的格式,跟真实摄像机生成的格式是完全一致的。

     

    系统应用

            虚拟3D动画电影拍摄是数字技术应用到动画电影拍摄中的一次新的革命。它把原本复杂、繁琐、疏离的数字制作流程变得身临其境和具有实时交互性。它整合了游戏制作、电影拍摄、动画制作中不同的制作技术和流程,变革出全新的、交互性和创造性的制作流程。

           广义的讲,虚拟电影制作是指一切用在电脑图形上的电影摄影技术,涉及到虚拟摄像机、分镜、编剧、打光、景深等。在这个意义上,虚拟电影制作是有效创作数字虚拟视觉效果的最关键的技术,是制作画面景象推动和增强电影故事性的最重要的手段,是动漫电影和游戏短片最主要的创作方式。VCS虚拟电影制作是数字技术应用到动漫影视制作中的一次新的变革。它使原本繁琐,复杂,生硬的数字制作流程变得更具互动性,更加身临其境,让制作人真正可以亲自驾驭所有流程。虚拟电影制作技术帮助制片人弥合了真实世界和虚拟世界(虚拟演员,道具,布景)的鸿沟,让他们自由地、直接地在数字世界中使用他们的能力——手动调整CG人物,更有效的设计一个复杂镜头,等等。虚拟电影制作技术,继承了数字化技术一贯的高度灵活性,易于塑造等特点,满足电影作品的实际需要,应用范围非常广泛(从虚拟摄影艺术到视觉预览)。最早的虚拟电影制作技术出现在21世纪初《黑客帝国2:重装归来》,现在《阿凡达》、《丁丁历险记》等商业影片中已经大量采用。

           虚拟电影制作技术还改进了动作视效制作,可实时呈现经过后期制作的镜头画面。摄像机的移动轨迹可以预设和实时测量,从艺术和技术的角度对镜头进行评估和测试。创作者可以看到最终的镜头画面、包括添加的视觉效果,进而直接的、实时的指导演员表演、动漫创作和电影拍摄。

            虚拟电影制作技术另一个重要应用,是在影片开始正式的生产之前,可以提前设计和浏览虚拟影片。这似乎是许多电影正式生产之前用来规划和预览影片的视觉预览系统,但是实际上,虚拟电影制作提供了更高的灵活性,提供了一个定制的、实时的舞台,并支持重复操作。

            目前正值3D动漫和影视兴起的黄金时期,大量新技术、新产品的涌现,推动了动漫设计和制作流程变得越来越简单、高效、生动。在我国职业动漫制作教育领域引入VCS技术和设备,对有培养高端动漫人才,推动我国动漫教育和产业的发展,具有重要意义。


    案例应用