| مقدمه :بحث تلفيق تصاوير حقيقي و تصاوير گرافيکي کامپيوتري نظير انيميشن هاي کامپيوتري سابقه طولاني دارد و در بسياري از فيلمهاي علمي – تخيلي از اين تکنيکها استفاده شده است. استفاده از تکنيک کروماکي که در آن از مجري در مقابل يک پرده آبي که در استوديو آويخته شده تصوير برداري مي کنند و بعد به جاي پس زمينه آبي، از تصاوير ثابت استفاده مي کنند نيز معمول است.تکنيک کروماکي داراي مزاياي زيادي است که مهمترين آن سادگي روش انجام و در عين حال کيفيت بسيار مطلوب سيگنال خروجي است ولي با اين وجود محدوديتهايي نيز دارد که عبارتند از:۱- تنها يک لايه از تصوير قابل تعويض است و آن لايه پس زمينه است.۲- دوربين از نظر حرکتهايي همچون PAN ، Zoom ، Tilt و ... محدوديت دارد.۳- مجري هيچگونه تعاملي با دکور مجازي ندارد.امروزه بجاي يک پرده آبي يا سبز بعنوان پس زمينه اي که بعدا جاي آن را تصاوير ثابت مي گرفتند، از يک فضاي کاملا آبي (یا سبز) که در آن کف و ديوارهاي مکان فيلمبرداري نيز آبي است، استفاده مي شود و با نصب تجهيزاتي که بتوان با آنها، به منظور تعيين مکان دوربين در دنياي مجازي، حرکات دوربين را رديابي و کنترل کرد و همچنين استفاده از تجهيزات مناسب نرم افزاري و سخت افزاري براي تهيه گرافيکها و انيميشنهاي سه بعدي با کيفيت عالي که بعنوان پس زمينه و پيش زمينه استفاده مي شود و chroma keyer که براي ميکس تصاوير استفاده مي شود، مي توان حياتي ديگر به آن تصاوير بخشيد.با حرکت دوربين و دنبال کردن حرکات مجري توسط سيستم رديابي حرکت دوربين، حرکت دکور مجازي نيز با پرسپکتيو واقعي به طور همزمان با حرکت دوربين صورت مي گيرد و با تغيير زاويه دوربين، زاويه ديد دکور مجازي نيز تغيير مي کند و اين حرکات به طور Real Time پردازش مي شوند، طوريکه مجري تا حد زيادي مي تواند با دکور مجازي تعامل داشته باشد يا جلو و عقب آن قرار بگيرد يا حتي از درون آن حرکت کند و بدين ترتيب آن فضاي مجازي تا حد زيادي براي بيننده، واقعي به نظر خواهد رسيد. چنين مجموعه اي را استوديوي مجازي (Virtual studio) مي نامند.يك دكور يا استوديو مجازي ابزاري است كه امكان قرار گرفتن مجري هاي حقيقي را در محيط سه بعدي توليد شده گرافيكي به منظور توليد زنده نيز فراهم مي سازد. از خيلي جهات عملكرد فوق مشابه همان است كه از ساليان پيش در استوديوهاي تلويزيوني به عنوان تكنيك كروماكي مورد استفاده ميشده است، با اين تفاوت كه امروزه تصوير Key شده برروي صفحه آبي يك دكور گرافيكي سه بعدي است.گرافيكهاي كامپيوتري با استفاده از بسته هاي نرم افزاري ويژه Scene ساخته مي شوند، سپس به درون نرم افزار استوديو مجازي Import مي گردند. مشخص است كه داشتن كنترل بر پارامترهاي مدل و نور و بافت در اين حالت موجب واقع نمائي بيشتر مي گردد.ساختار استوديو مجازيسيستم استوديو مجازي شامل دو يا چند دوربين به همراه سيستمهاي Tracking است كه وظيفه دارند اطلاعاتي درباره وضعيت مكاني دوربين استوديو ارائه كنند. درحالي كه دوربين حقيقي، سيگنالهاي ويدئو Foreground را توليد مي كند، يك سيستم شبيه ساز تصويري مانند يك سوپر كامپيوتر گرافيكي (سيستمهاي vizrt) سيگنالهاي پس زمينه مرتبط با آن را مي سازد.سپس سيگنالهاي پس زمينه و Foreground (اغلب اوقات) با استفاده از سيستم كروماكي تركيب مي شوند و خروجيهاي مركب (FG+BG) در اختيار تجهيزات انتهاي مسير مانند ميكسر DVE مونيتور و دستگاه ضبط قرار مي گيرد. علاوه بر آن هر سيگنال مركب به ويزور دوربين مرتبط نيز ارسال مي شود تا تصويربردار را در گرفتن نماها ياري كند. براين اساس ميتوان شماي كلي استوديوي مجازي را به صورت زير ترسيم نمود:شايان ذكر است كه به طور كلي در اين شيوه :- دوربين مجازي و واقعي با يكديگر قفل ميشوند، يعني حركت دادن دوربين واقعي سبب تغيير مكان دوربين مجازي نيز مي گردد.- تصاويرسه بعدي پس زمينه توسط كامپيوتر render مي شوند.- پارامترهاي مكاني دوربين واقعي اخذ مي گردند.اين پارامترها عبارتند از :*مختصات X ,Y, Z درون دكور پرده آبي*داده هاي مرتبط با عمليات Pan , Tilt و حركت دوربين*فاصله كانوني و تنظيم فوكوس لنز دوربين- با آناليز پارامترهاي مكاني دوربين ، تصوير پس زمينه مجازي كنترل مي گردد.- تصاوير Foreground و پس زمينه تركيب مي شوند و خروجي نهائي ايجاد مي گردد.لازم بذكر است كه براي ايجاد حالت زنده در حالت سه بعدي لازم است كه عمليات Tracking و تركيب تصاوير به طور Real time رخ دهد و بنابراين نياز به يك كامپيوتر با پردازش بسيار قوي مي باشد. مشخص است كه استوديويي براي اين منظور بايد مجهز به پرده كروماكي، تجهيزات نور مناسب و تجهيزات فني باشد. اما تجهيزات مورد نياز سيستم استوديو مجازي را مي توان در سه دسته مجزا تقسيم بندي نمود:۱- سيستم Trackingسيستم Tracking دوربين كه به طور الكترونيكي يا مكانيكي يا .... پارامترهاي مكاني دوربين را اخذ و محاسبه مي كند و در واقع اطلاعات مورد نياز بخش بعدي را تامين مي نمايد.۲- سيستم Rendering شامل:- يك Workstation كامپيوتري- يك بسته نرم افزاري مدلسازي عاليالبته براي اينكه سيستم قادر به كار real time باشد به سخت افزار ويژه اي نيازمند است.۳- سيستم Compositingيك تركيب كننده تصاوير (كروماكي كننده) كه Foreground و پس زمينه را براي ايجاد تصويري يكدست تركيب مي كند، بعلاوه خط تاخير ويدئو براي جبران سازي تاخير در مسيرهاي متفاوت نياز ميباشد.در تعاريف اوليه لازم است تا نيازهاي زير برآورده گردند:- عمليات Tracking و Rendering بايستي با سرعت ميدان ويدئو ۵۰ هرتز كاركنند و با آن همخوان باشند.- سيستم Tracking بايستي داراي دقت بسيار بالائي باشد (دقت زاويه در حد يكصدم درجه و دقت مكاني در حدود يكدهم ميليمتر)- انجام عمليات Mapping بافتها بايستي به طور Realtime و Anti alias صورت گيرد.- امكان دسترسي به بافتهاي با رزولوشن بالا فراهم باشد.- امكان كار با چند دوربين ميسر باشد.- رابط هاي مناسب (اينترفيس ها) براي كاربا انواع سيستمهاي Tracking موجود باشد.- امكان دريافت داده هاي كاليبراسيون لنز وجود داشته باشد.- امكان دريافت مدل ورودي با چند فرمت مختلف وجود داشته باشد. |  |
↧
تکنيکهاي استودیو مجازی (Virtual Studio)
↧