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原标题:关于6DoF VR电影《觉醒:第一章》背后的一切

提起VR就不得不联想到其沉浸式的特性,沉浸式的定义比较模糊,大概就是用户在虚拟世界中的临场感,而沉浸感常常被用来衡量VR内容是否逼真。

营造沉浸感的方式通常都差不多:在VR头显视野内,用小规模、高保真的场景,结合立体音频营造神秘感,而这样的内容通常不会让用户在VR中自由行走。

《觉醒:第一章》宣传片

这也就是为什么说,容积摄影拍摄的6DoF视频可能会成为未来VR叙事的关键工具。所谓“容积摄影”,指的是利用从多角度拍摄的方式,取代若干台360°摄像头拍摄与拼接成的传统球状全景图像,前者的特点是,可通过软件分析来重塑VR场景中3D的人物/物体,让用户自由选择视角、自由移动。

HTC Vive Studios在去年推出的《7 Miracles》就是一款6DoF VR电影,它拿下了去年英国雨舞影展VR短片奖项。除此之外,2018年成立的Intel Studios(拍摄场地面积约达929平米)在今年CES上,也展示了一款6DoF版《油脂》音乐剧,据悉,该片将于今年正式推出完整版,并同时发布PC和VR头显两个版本。

接下来要介绍的这部电影,是由互动式VR电影工作室Start VR与微软联合制作的20分钟6DoF VR体验《觉醒:第一章》。据悉,该体验以“清明梦”为主题,旨在通过容积视频与复杂环境的融合,打造沉浸式电影的新标准。

这部作品实现了上述目标,容积摄影技术将虚拟人物的面部表情、动作和姿态描绘得异常逼真,它在效果上,又大大有别于传统的动捕摄影法。

全息摄影PK标记点式动捕

大多数VR和2D游戏中的人物是使用传统标记式动捕法塑造的,这种方法利用人物的运动采样,可重塑人物的3D模型,并为其换上不同的外表。而容积摄影的不同之处在于,它会更加直接地从各个角度捕捉人物全身。

《觉醒》的主创兼导演Martin Taylor透露,为拍摄该体验,他们采用了搭载106个3D传感器的特殊摄影装置,这些传感器同时对准位于中央的某圆柱形空间,并且对空间中至多两名演员进行拍摄。经过大量计算和拼接后,开发者便可精确重现演员和场景的3D模型,逼真程度堪比相片。

Taylor补充,容积摄影的原始数据由一系列OBJ格式的3D模型组成,随后他们会在这些模型上添加一层视频纹理。

获得微软加持

容积摄影技术还处在前期阶段,仅靠Start VR自己完成这么大规模的拍摄是很难的,因此他们找来了微软帮忙。

与Intel相同,微软也看好容积摄影,其在去年8月成立首个MR动捕工作室,该场地内置超10个1200万像素的机器视觉相机,可利用容积摄影拍摄AR/VR动捕视频。此外,微软还曾研发应用于Xbox 360和Xbox One主机的Kinect深度相机外设。

Taylor称,最初他们曾使用一部微软Kinect结合一部佳能7D单反相机进行简易的试验,出来的效果相当粗糙,不过他们从其中看到了沉浸式VR营造逼真感的潜力。

随后,Start VR曾尝试自研容积摄影装置,怎奈设施管理过于复杂,前期投入成本过高,他们便不再考虑。

在之后的几年时间里,该团队一直在寻找可提供容积摄影装置的当地供应商和工作室,但是没有人能满足Start VR的要求,他们希望不仅能拍摄故事,而且录制的6DoF内容播放完毕后还可以被反复查看。简单来讲,就是玩家可以利用VR中的虚拟手,点亮非故事主线的阴影部分。

因此微软是他们的不二之选,既能够达到他们全部要求,还具备拍摄VR内容所需高端动捕系统:大量计算机、原始计算能力、硬件和基础设施等等。

后期制作的挑战

拍摄完了,将捕捉到的3D影像融合到游戏环境中对于Start VR又是一大挑战。所幸,他们独辟蹊径,找到了解决办法。

Taylor表示,拍摄《觉醒》的一大挑战在于如何在虚幻引擎中构建VR体验,虚幻引擎的插件本身并不支持动态照明,因此他们不得不自己标记光线切入和离开的点,如果两个人物的亮度相同,他们还得将他们拆开,摆放在房间两侧。

上述阶段完成后,整个VR体验就开始成型了,接下来他们需要面对的是优化问题。Start VR先是利用Nvidia GTX 1080 Ti显卡,平稳运行该VR体验,然后逐步优化内容,降低对硬件配置的要求。

目前,《觉醒》分为高保真和标准两种模式,前者对硬件的最低要求包括GTX 1080显卡(若使用AMD Radeon Fury X可以运行,不过帧率可能会不连贯),而后者对硬件的要求大幅降低。

Start VR CEO Kain Tietzel认为,目前还未有人为容积摄影的图像渲染推出专门的技术,随着需求增加,容积摄影越来越常见,相信Nvidia未来会推出容积摄影专用显卡,图像渲染效率和逼真度将得到大幅提高。

除了渲染优化和光线问题,Start VR还需要通过独特的剪裁和拼接方法,将十几分钟的内容控制在10GB以内。据悉,《觉醒》其实还可以选择更逼真的模型渲染,但为了能够捕捉角色全身、实现6DoF,Start VR权衡下做出了这部分牺牲。这种牺牲也是值得的,用户在VR体验中可以从多角度查看角色的每个细节。

不完美才是真实

从整体来看,《觉醒》VR体验并不是全部由高清图像组成的,比如:人物面部的细节度极高,但是距离用户远的地方就略显模糊,非常逼真的动作与大色块的结合,不禁让人联想起VR游戏的《黑色洛城》的视觉风格,或者将超高清视频纹理覆盖在Xbox游戏角色的效果。

当然,《觉醒》距离完美还差很多,因为它对手指和发丝之间缝隙的渲染效果还不够好,而且角色周围还存在较粗的轮廓线。但在其中,你可以发现其他VR体验中少有的魅力,而且它也为交互式VR体验带来了新的发展方向。

从截图来看,《觉醒》似乎笼罩着一种诡异、暗淡的氛围,但在实际体验中,容积摄影给你带来的6DoF自由度反而会让人克服恐惧,勾起你的好奇心。而里面的角色尽管没达到完美渲染,但看起来逼真,这种效果对于最高端的动捕CGI模型来说都是一项难以完成的任务。

与其说是参与者,你在这款体验中更像是一个偷窥者,而这样的效果正加强了其沉浸感。传统电影人常常认为,目前的VR还未遇到合适的叙述方式,吸引人的电影需要合适的方向去引导关注,等等。但实际上,如果观众为了跟上VR故事的进度,一定要看向特定方向,那么沉浸感和互动性将大大降低。

Start VR创作者利用Wacom手绘板创作

在该VR体验中,你可以与其中的人物对视,诸如此类的互动将进一步强化故事的私人感,让你更想要继续探索。

畅想容积摄影的未来

据青亭网了解,《觉醒》系列预计有8部,几年来Taylor一直在策划个人故事的部分和整个大框架。接下来的几部体验将会得到大幅优化,尤其是在精准度、帧率上,而且光线变化、动作指导等方面也会得到优化,他们认为整个制作过程其实就是一种学习体验。

除了拍摄互动式VR体验,Start VR也在与微软合作,共同优化容积摄影技术。Taylor表示,让角色注意到观众也是讲述故事的一种方式,因此他们和微软希望通过控制角色头部运动,让它们的身体可以在捕捉角度约30°的范围内移动,主动与观众产生互动。

打个比方,在一些场景中,角色可以将东西递给观众,这时候观众几乎会不自觉地伸手去拿。

Start VR还计划在多种不同环境中进行试验,不过多场景自然切换对于当前的VR来说难度还是相当大。该公司称,因此他们现在开始在AR中测试容积摄影,他们的下一步是将真人表演与真实环境相结合,在这领域的早期探索获得了积极的反馈。

值得一提的是,Start VR在《觉醒》中实现的灯光技术,不需要光线追踪就可实现逼真的光线渲染。

总之,《觉醒:第一章》为VR叙事带来了新的方向,更重要的是,它实现了技术上的强化,而未来微软与Start VR将为容积摄影带来的新技术,也非常值得期待。

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