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LED墙与虚拟拍摄:革新制作流程+实现“所见即所得”

原创 2023-06-01

LED墙与虚拟拍摄:革新制作流程+实现“所见即所得”

近年来,随着 LED 显示技术的快速发展,影视制作技术也在快速地进步,越来越多的影视作品在拍摄中使用 LED 墙技术。LED 墙技术的出现及在影视拍摄中的成功应用,改进了影视制作流程,降低了制作成本,提高了拍摄制作效率,为影视制作提供了解决问题的一种新方式。

LED 墙指的是由若干个 LED 显示屏拼在一起组成的大型 LED 显示屏幕。随着 LED 技术的快速发展,越来越多的影视创作使用 LED 墙作为重要手段进行影视拍摄,实现“所见即所得”的制作效果,提升拍摄和制作效率。

LED 墙的加入,改变了传统影视制作流程。在拍摄时,影视制作者将虚拟环境投影到 LED 墙上,这可以给现场拍摄的演员提供真实的环境参考,并且会给演员提供正确的沉浸式环境照明,相比于绿(蓝)幕拍摄,演员不用对着绿幕想象所处的环境进行表演,也不会有绿色溢出到演员身上和道具上。

同时摄影机可以捕捉到演员身上和现场摆放的道具上正确的反光,这有助于增加特效镜头的真实感,并且对后期工作也有极大的帮助。此外,在拍摄中加入动作捕捉技术和游戏引擎实时渲染技术,使得在摄影机内直接拍摄最终的画面成为可能。在拍摄现场,工作人员将虚拟场景投影到 LED 墙上,实时捕获摄影机的运动,再结合游戏引擎实时生成摄影机内正确的视角,实现“所见即所得”。

LED墙中虚拟环境的制作

制作虚拟场景

LED 墙上显示的虚拟背景是由虚幻引擎实时渲染的,尽管虚幻引擎的渲染能力是令人惊奇的,但是单凭虚幻引擎实时渲染完成的虚拟场景和环境不够逼真,无法作为摄影机内取景的最终图像。

因此,制作者们使用了摄影测量法,先创建虚拟场景,然后结合真实世界物体的照片、纹理和位置,并将这些照片映射到虚拟物体上。这并不是一种全新的技术,但摄影测量法的使用实现了在摄影机内生成最终画面的目标。

对于被摄影测量法捕捉的环境来说,最理想的天气情况是阴天,因为环境中几乎没有阴影,而有着强烈的阳光和阴影的情况则意味着在虚拟引擎中无法很容易地对其进行重新照明,需要用图片处理软件将照片中的对比度降低,从而获得用于虚拟照明较为中性的背景。

另外,还运用到摄影扫描法,即对物体进行摄影扫描,从许多不同的视角采集数千张照片,生成三维模型,也是创建虚拟环境的关键组成部分。扫描是从物体多个位置和多个角度获得图像的,引出的视差越多,软件就可以更好地解析 3D 几何形状。

将采集到的图像映射到虚拟场景中,然后根据需要进行修改或修饰,以符合《星球大战》系列影视作品的设计美学。

如果没有真实的拍摄地点,那么虚拟环境完全由环境视效团队创建。将以上创建的虚拟环境导入到虚幻引擎中,结合 Profile 系统捕捉到的位置信息,便会获得一个实时的 3D 环境,从而根据摄影机的位置做出实时变换。

虚拟场景与真实场景的匹配

在拍摄过程中,美术部门还会根据剧情需要,在舞台内搭建实际的场景和道具。所以在拍摄过程中需要对数字场景和实际场景做一些颜色匹配的调整。

比如,如果有一艘船一部分是真实的,一部分是数字制作的, 二者颜色不匹配,仅调整数字船的颜色就会影响投射 在真实船体上的光效,重新粉刷真实船体会比调整虚拟船更容易,因为知道了数字船体在数字版本灯光下的颜色是什么样子的,会以此作为根据调整真实船体部分的颜色。而调整数字部分可能会破坏道具和演员身上的光照。

虚拟制作的工作流程

传统的影视作品制作流程可以简要概述为 :一部作品的前期工作准备好后,导演、摄影师、演员以及其他工作人员在片场合作拍摄完素材后,将拍摄好的素材交给后期部门进行剪辑、特效等工作,直至调色结束后出成片。

《曼达洛人》的工作流程产生了颠倒,因为虚拟背景和 CG 元素必须在拍摄之前完成。在摄影部门确定了拍摄的分镜,也就是确定了虚拟部门负责的虚拟环境和灯光之后,投屏的影像会交由虚拟制作团队拍摄和制作,以及建立虚拟资产。

在拍摄的时候,可以对虚拟元素进行简单的操作和更改,但是已经确定的前后景遮挡关系和照明方案则不能更改。因此,这需要导演部门、摄影部门以及虚拟部门之间的紧密协作,以保证可以在摄影机内拍摄出最终的画面。

LED墙与摄影机的交互

《曼达洛人》使用的摄影机是 ARRI 的 Alexa LF, 搭配 Panavision 全画幅 Ultra Vista 1.65x 变形镜头。

LED墙颜色校正

《曼达洛人》能够成功在摄影机内创建最终视觉效果的一个关键是将 LED 墙的输出颜色与 LF 摄影机的颜色矩阵进行色彩匹配。

LED是非常窄波段的彩色光谱发射器,其红色、绿色和蓝色二极管为每个像素输出非常窄的颜色光谱,这使得达到某些颜色非常困难。

对 ROE LED 的性能进行测试,并将其与 LF 摄 影机的颜色敏感度和再现性进行了匹配。在 LED 墙上运行校准序列,也就是一系列色块,与LF摄影机的色彩敏感度进行同步。

这意味着其他型号的摄影机在此舞台中拍摄将不会获得正确的颜色。尽管 LED 墙匹配后的色彩通过肉眼看可能是不对的,但是通过摄影机看起来却是真实的。

这意味着目前的 LED 面板不能完全满足高端生成所需的精度要求,但通过匹配调整,还是能够成功的。由于其播放端口为电脑屏幕和小尺寸的手机屏幕或 iPad 屏幕,上文中提到的方法可以顺利完成拍摄。

在 LED 显示技术色域方面有更好的提升之前,如若拍摄在大银幕放映的影视作品,则需要进一步发展 LED 墙的色彩科学,满足其高端生产所需要的色彩精度。

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