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  SimulCam (協同工作攝影機)

  簡述:

  電影工業在21世紀早期開始實際應用的新一代攝製技術,它能夠在攝影機進行拍攝的同時,將CG(電腦圖像)製作出的虛擬視覺內容與實拍內容實時呈遞出來,幫助電影製作者更加準確和快速地拍攝大量帶有VFX視覺特效的鏡頭。 可以看作是「增強實境」技術,和VR(虛擬現實技術)在影視工業中的良好結合應用。在製作那些全CG鏡頭的時候,可以將Simulcam看作是一個可以真實觸碰並掌握的虛擬攝影機,此時,真實存在於拍攝現場的攝影機僅僅起到一個參數採集的作用。

  Simulcam技術是好萊塢電影工業與科技深度結合的一個集中體現,加深了電影技術與藝術的融合,帶給創作者更大的想象空間和所見即所得的舞台,將對未來的體驗式娛樂產業產生深遠的影響。

  Simulcam應用案例:

  Simulcam技術支持的攝像機可以跟隨或者監視用「表演捕捉」技術創造的虛擬角色並即時將其合成到一個現場表演環境中。此外,它還能夠讓製作人直觀地看到現場表演鏡頭中的虛擬背景是什麼樣子。大導演史蒂文·斯皮爾伯格(Steven Spielberg)在拍攝《人工智慧》(A。I。)時就採用類似的技術。但這種技術只能展示建築的線框圖,因而很容易出現差錯。而據卡梅隆自己介紹,這項新技術渲染出來的事物更具直觀、可視性,或許與視頻遊戲有些相似。

  詹姆斯·卡梅隆在驚世之作《阿凡達》中,將Simulcam技術應用到電影中絕大多數鏡頭裡,是該技術應用的里程碑作品。在達紐西蘭之前,對Cameron和製作人員來說,立體技術已經不是問題了,在實拍中他們還有其他的技術創新。其中一項技術---Simulcam(協同工作攝影機)—無論對阿凡達還是對今後的電影事業都有重大的意義。使用Simulcam能夠在拍攝時實時看到合成后的效果,也就是說Cameron在攝影機取景器中看到的不是綠屏,而是數字合成后的場景和角色。

  其實Simulcam的開發早在兩年前就開始了。有一天,Cameron在思考虛擬攝像機技術,然後他問了Glenn Derry一個問題,就是這個問題最終導致了Simulcam的研發。Cameron回憶道:「我當時站在虛擬攝影機前面,突然意識到這並不是一個「攝影機」,這只是一個物體。其實對於整套系統來說,它就是一個物體,你可以操縱它的方向,它從功能上講算是一台攝影機,但歸根結底它並不是真正的攝影機,它甚至可以是一台烤麵包機。

  突然我靈光一現,那如果它真是一台攝影機會怎麼樣呢?我們能不能創建一套網格系統,這樣把虛擬攝影機和另一台攝影機的圖像疊加在一起呢?你能把兩個世界合成到一起嗎?

  當時我就問Glenn Derry:『如果我們的虛擬攝影機是一台真正的攝影機,我們使用它拍攝綠屏表演,然後再Motion Builder中生成的數據也加到圖像中,同時還要有一個實時的軌道,把虛擬的環境和角色也添加進來。讓實拍演員和虛擬環境進行實時交互,這些能實現嗎?Glenn想了一會兒說:「沒什麼不可能的。」當然整個開發過程中發生過成千上萬的問題,Glenn一共花了兩年才完成這套系統。系統開發以後,一切才真正開始。我們擁有了整套捕捉技術,我們還具備實拍技術,兩種技術合二為一就是—Simulcam。

  
Simulcam是真人表演同CG畫面相映成趣的合成觀察平台。實際上其本身是一塊空地(或者沒有任何擺設的有限空間),但當你通過顯示器觀看時就會發現已經有各式虛擬場景存在。
SimulcamCameron在使用Simulcam的手持終端
導演可以通過虛擬攝影機來指揮演員的表演。演員類似於被放進一個充滿CG物體的虛擬空間中,通過這個系統可以令導演在真實世界拍片一樣,任意選取各種攝影角度,控制協調CG物體的活動,在第一時間看到真人表演同虛擬場景結合后的視效。協同工作攝影機(Simulcam)令CG場景呈現出高度擬真的效果。而這個系統的核心設備就是協同工作攝影機(Simulcam),由布滿在攝影棚頂部的140個數字攝像機組成,搭建出一套表演捕捉技術平台。
Simulcam

攝像機通過追蹤現場LED燈打出的近紅外光譜的反射,將捕捉到的數據傳輸到一套系統中,再將光譜的反射與演員的運動進行組合分析,得出整個鏡頭的立體模型。之後,這些數據再被映射到後期的計算機處理,從而令CG場景呈現出高度擬真的效果。卡梅隆親自參與研發的這種新型虛擬攝影機系統,是對表演捕捉技術的最重要的貢獻之一。以前的傳統做法都是先將演員的表演動作捕捉抓取后加入到資料庫,然後再同虛擬場景進行搭配。卡梅隆讓這一切變得更加直觀和快捷,不僅令演員可以同步與數字環境進行互動,同時也為導演進行有效指導調配行了極大方便。「它就像一個強大的遊戲引擎,如果我想在空中飛或是改變視角,我立刻就能辦到。我還可以把整個場景變成50:1的模型布景,在裡面穿梭。」 卡梅隆如是說。演員不僅身著表演捕捉服,還有裝備著微縮高清攝影頭的帽子。卡梅隆向身著特殊服裝的演員講戲。
Simulcam



  《丁丁歷險記》3D(2011)中,彼得·傑克遜和斯皮爾伯格依靠Simulcam技術,

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