Объемные изображения

Обзор доступных техник и технологий

Если от этой чехарды палочек и звездочек у вас просто рябит в глазах — расслабьтесь. С некоторой вероятностью вы увидите, что вертикальные палочки и звездочки парят над экраном или хотя бы одни из них (палочки или звездочки) парят над другими. Опыт рассматривания «чудесных картинок» очень поможет в этом деле. А если опыта нет — тренируйтесь. Нужно заставить глаза смотреть за плоскость (или перед ней) так, чтобы левый и правый глаза «скосились» и на одном и том же воспринимаемом ими месте видели на самом деле разные (по действительному расположению в пространстве) элементы. То есть если первый столбец для левого глаза будет восприниматься на том же месте, что и второй (третий и т. д. или наоборот) для правого, вы, скорее всего, увидите то, чего нет. Склонные к созерцанию могут заметить подобный эффект необычного объема на длинных панельных многоэтажках или сидениях стадионов.

Тем, кто хочет узнать об объемном видении, можно читать дальше. Никакой магии, видение в смысле видения глазами (обычными и даже в очках).

Восприятие объемных предметов основано на том, что у нас два глаза и наш мозг «привык» сводить данные с двух «видеокамер» в одну картинку, учитывающую то, что предметы видятся несколько под разными углами и потому сами картинки чуть отличаются.

Простейшую объемную фотографию сделать просто. Снимите одно и то же два раза, глядя на объект через видоискатель сначала правым глазом, а затем левым. Соблюдайте следующие правила:
предмет съемки должен находится там, где мы обычно видим предметы объемными (грубо говоря маленькие предметы на маленьком расстоянии, большие на большем, но даже горы с 1 км объемными не увидишь, к примеру, человека лучше снимать с 3-5 метров),
смещение камеры должно быть близким к расстоянию между глазами (а вот для съемки гор базу можно и увеличить, вот только на стереопаре горы будут «уменьшены»),
ваше смещение относительно предмета должно строго соответствовать линии между зрачками ваших глаз при разглядывании предмета и его готового стереоснимка (грубо говоря, вдоль горизонтали, если вы ровно стоите или сидите, а не лежите на боку).

После сделайте пару фотографий и расположите их рядом. (Как приведенные выше снимки фотокамеры.) Левый глаз и камера, снимавшая левый вид, почти не видит фонарь подсветки фокусировки, а правый глаз и его камера видят. Так же правый вид воспринимается более коротким. В таких искажениях и деталях и кроется стереоэффект. Натренированные глаза без особого труда метров с 2 совместят два снимка в один и, не обращая внимания на боковые виды, в центре увидят объемную камеру Canon 300D. (Фотографию вверху лучше уменьшить, чтобы не отходить от монитора и разглядывать, поместив между видами перегородку из непрозрачного материала, можно взять и стереоочки из комплекта цифровых камер Pentax).

Подобная техника широко используется в различных приложениях. К примеру, по двум снимкам одного и того же горного склона, сделанным с интервалом в год, и «сведенным» глазами в одно изображение можно заметить те участки склона, которые за это время сместились, они выпадут из «плоской» картинки в глубину или будут «мешать» сведению видов в один.

Хороший обзор эффектов объемного видения можно найти на сайте http://leonids.ru/. В приведенных там отрывках из книги Я.И. Перельмана есть и упоминание о таком интересном способе создания иллюзии объема, как быстрое чередование картинки для левого и правого глаза. Смотрите, что получилось:

Наиболее простой способ (для восприятия зрителей) создания искусственного стереоэффекта — подача изображений каждому глазу отдельно. Можно это делать с помощью маленьких очков-телекамер, применения пар поляризационных фильтров (как в кинотеатрах). Но технологически проще техника Анаглифии. О том, что это такое здесь. Из обычной стереопары нужно сделать такую пару, чтобы через цветные очки (разные цвета фильтров для разных глаз) каждый глаз видел только предназначенное ему изображение. Предположим, что левый снимок должен видеть только левый глаз и светофильтр на левом глазу красный (а на правом сине-зеленый). Красный светофильтр пропускает красные лучи, а дополнительные к красному цвета видятся «черными». Поэтому синее или зеленое изображение будет восприниматься как обычная фотография. А вот изображение «нарисованное красным цветом» через красный фильтр будет неконтрастным-невидимым, ведь красное и белое видятся через красный фильтр «белым» и «темных» деталей там нет. Аналогично и для правого глаза с синим или зеленым фильтром видимое изображение будет красным, а невидимое, «нарисованным» синим или зеленым цветом. В photoshop сделать такие изображения просто. В левой картинке (ее рассматриваем через красный фильтр) удалим зеленый и синий каналы так, чтобы они стали «белыми», то есть зальем их белой краской или сотрем белым ластиком. А в правой (ее рассматриваем через сине-зеленый фильтр) удалим (заменим на белый) красный канал (и через красный фильтр левого глаза картинка станет невидимой — в красном канале все бело, а два других цвета через красный фильтр не проходят). Получим цветную пару:

Сведем каналы в одно изображение. Для этого можно перетянуть недостающие каналы из одного изображения в другое, либо наложить картинку на картинку новым слоем с половинной прозрачностью для верхнего слоя. Затем сведем слои и настроим уровни (контраст и яркость). Если исходные снимки были цветными, то цветным останется и конечное изображение. Это настоящая анаглифная фотография.

Применять красный, зеленый или голубой фильтры не обязательно. Необходимо только понимать, что для корректного восприятия анаглифной фотографии изображения для левого и правого глаза должны быть близкими по контрасту. Если же мы возьмем в качестве фильтров желтый и пурпурный, то стерео эффект будет слабым, а сам снимок, не содержащий части сине-зеленого спектра будет окрашен.

Поэтому лучше выбирать фильтры «противоположенные» по цветовому кругу красный-голубой, пурпурный-зеленый. Но можно взять и пурпурный-голубой. А вот комбинации с желтым лучше не пробовать.

Для получения объемного эффекта не обязательно иметь стереопару. К примеру, на приведенной ниже анаглифной фотографии просто немного сдвинут красный канал вправо. Если смотреть на нее через цветные очки, то фотоаппарат будет «висеть» над дисплеем или за ним, в зависимости от того, как вы оденете очки (красный на левом, синий на правом или наоборот).

Еще большего правдоподобия можно добиться, если сдвинуть один из каналов тем сильнее, чем дальше предмет на снимке.Это настоящая стереопара.

А это искусственная анаглифная фотография. Москва 5 без сдвига, у чайника сдвиг больше, а у бутылки максимальный.

Еще одним способом разделить изображение на два отдельных для левого и правого глаза является растровая стереофотография. Сейчас при некоторых затратах на ПО и растр можно сделать неплохие стереофотографии на растровой подложке обычным струйным принтером. Подробнее здесь.

А теперь вернемся к тому, с чего начали. Обману. Если на изображении есть устойчивая структура с некоторым горизонтальным шагом, то левый и правый глаз могут видеть ее несколькими способами. Как есть или со сдвигом и совмещением «узловых» точек на шаг (два). При этом если структура не одна и есть несколько наборов «решеток» с отличающимся шагом, то при их совмещении со сдвигом (когда на месте одного узла для одного глаза другой глаз видит соседний узел) будет казаться, что структуры-решетки разведены в глубину. Подробное обсуждение темы можно посмотреть здесь, оттуда же и картинка, приведенная далее с плавающими в пространстве крестиками, звездами и точками.

Чуть усложнив схему, введя «непрерывный» узор с некоторым горизонтальным шагом и промодулировав шаг для одинаковых точек соседних полос глубиной картинки, можно создать и настоящие 3D стереограммы. Они конечно не цветные.

Одна из первых статей на русском по этой теме здесь. Взять бесплатно программу для создания 3D картинок можно здесь. Чтобы сделать объемное «невидимое» изображение нужен узор (программа его предоставляет) и карта глубины. Ниже приведена карта глубины биплана. В старых версиях (Surface 3D 1.16) программы был модуль 3DModel-OpenGL, позволяющий конвертировать скелетные модели 3D-Max (и других подобных программ) в карту глубины. Так что можно поискать старые версии программы в интернете. А вот для новой версии Surface 3D 2 карты глубины придется делать в ручную (в программе есть редактор и набор примитивов геометрических фигур и шрифтов). Это карта глубины. Яркость пропорциональна удалению от наблюдателя.

А это промодулированный картой глубины регулярный «шум». В новой версии программы для помощи новичкам в «поиске» скрытого изображения в картинку можно внедрить метки (к примеру, два кружочка). «Правильное» положение глаз то, при котором метки совмещены. Как видно узор повторяется. В этом и секрет. Но в соседних полосах «одинаковые» точки смещены горизонтально относительно друг друга пропорционально яркости модулирующей их точки реального изображения из карты глубины.

А это стереограмма яблока, выполненная в старой версии программы.

Еще про стереофотографию можно почитать здесь и здесь.

Как сделать фотографию объёмной? :: photoschoolonline.ru

Как сделать фотографию объёмной?

Ощущение объёмности окружающего мира человек получает через бинокулярное зрение — это зрение с использованием информации, поступающей в мозг через два глаза — слияние разных монокулярных изображений объекта в единый зрительный образ. При этом поля зрения накладываются друг на друга, образуя общее объёмное изображение.

Автор фото 1 Алексей Бушов ©

Фотография – плоскость, и для того чтобы передать на ней объёмный окружающий мир, нужно создать его иллюзию. Мозг человека сам создаёт любую иллюзию, нужно только дать ему зацепки — изобразительные признаки перспективы, позволяющие воспринимать объёмно любое плоское изображение. Мозг, используя наш зрительный опыт восприятия реального мира опирается на эти признаки и воссоздаёт иллюзию третьего измерения в двухмерном фотоснимке.

Перспектива — это, прежде всего оживление плоскостного пространства, восстановление его первичной объёмности.

Существуют признаки глубины пространства, зная которые, фотограф может передать в своих изображениях перспективу:

Сходящиеся линии в изображении создают впечатление глубины пространства;

Уменьшение размеров равновеликих предметов создаёт впечатление удаленности;

Изменение формы объектов по мере их удалённости от фотокамеры;

Изменение яркости и контрастности объектов, по мере удаления;

Уменьшение чёткости контуров предметов, нерезкость изображения и другие признаки…

Автор фото 2 Алексей Бушов ©

Большинство признаков переспективы присутствуют в фото 2 (сверху) — уменьшение размеров растений создаёт впечатление удаленности, уменьшение яркости и контрастности деревьев и холмов, по мере удаления, уменьшение чёткости контуров холмов и их нерезкость.

Автор фото 3 Алексей Бушов ©

На фото 3 объёмность изображения передана при помощи использования широкоугольного объектива, светотени, уменьшения фигуры кузнеца на заднем плане, по сравнению с тем, что находится на переднем, перекрывания фигурой молодого кузнеца части сюжета — это всё создаёт иллюзию глубины пространства.

Зная и умело пользуясь изобразительными признаками глубины, творческий фотограф по-своему организует пространство кадра, добивается его протяженности, сжатости, деформации. Существуют фотографии, в которых авторы сознательно свели на нет объём в изображении или даже построили обратную перспективу.

На фото 4 нет перспективы, наоборот, я намеренно «сплющил» пространство применением телеобъектива и превратил сюжет в двухмерный объект — силуэт сухого дерева, как бы вырезан в плоскости. Это авторская интерпретация пейзажа Мёртвого озера в Намибии.

Автор фото 4 Алексей Бушов ©

Более подробно об этих и других приёмах передачи перспективы и объёмного пространства Вы можете узнать из материалов «Маркета занятий», раздел «Планы. Перспектива. Композиция»

Занятия «Точки съёмки и крупность плана» и «Песпектива в фотографии»

Автор урока Алексей Бушов © Спасибо за внимание.

Понравился урок — поделись!

Объёмное фото. 3d фото и Gif анимация

Использование объемных фотоизображений (аналог 3d фото) наиболее эффективно в качестве фотоиллюстрации продукции интернет-магазина, либо для оформления различных электронных презентаций. Объемное фото предмета необходимо в случае, когда необходимо продемонстрировать зрителю сразу со всех сторон внешний вид представляемого объекта. Техника создания качественной 3d фотографии достаточно проста, хоть и несколько трудоемка.  Фотограф с определенным фиксированным интервалом делает в зависимости от специфики объекта 12, 24 или 36 кадров предмета, крутящегося на специальной платформе. В дальнейшем, для получения 3D фотографии на чисто белом, либо любом ином «фантазийном» фоне полученные на всех кадрах фотоизображения снимаемого объекта отделяются от съемочного фона. После дальнейшей ретуши и цветокоррекции  изображений предмета фотограф предметов при помощи специальной программы сшивки собирает все полученные изображения в объемную трехмерную фотографию. Для просмотра изображения кликните поле объекта. Объекты интерактивны, — при наведении мышкой на поле предмета и удерживая левую клавишу можно задавать вращение, кроме того пользователь может увеличивать, либо уменьшать объект, «поворачивать» его во время просмотра в любую сторону вокруг своей оси, что является хорошим способом привлечения и удержания внимания зрителя.  Полученные 3d изображения, сопровождаемые дикторским текстом, либо всплывающими в отдельных окнах текстовыми комментариями могут быть использованы для визуализации продукции в Интернет — магазине, виртуальном туре, для включения в CD-презентации, либо при создании интерактивных каталогов продукции. 3d фотография не всегда способна показать функционал предмета, или механизма. Для решения этих задач, предметный фотограф рад предложить Вам создание Gif-анимации. Gif-картинки, в отличии от 3D фото, ориентированы не столько на показ внешего вида предмета, сколько на показ его функциональных возможностей.  Характерным примером могут быть приведенные ниже анимированные изображения дверей. Уточнить стоимость создания крутящихся предметов Вы можете связавшись с нами по телефону, см. раздел контакты, либо заполнив расчетную форму. Автор текста и фотографий профессиональный фотограф, Сергей Степанов. Все права защищены. Любое копирование и использование текстов и графики сайта ЗАПРЕЩЕНО. Основание: «Закон об авторских правах и смежных правах» PФ и международные нормы. Смотри также: предметная фотосъемка,  рекламная фотосъемка, услуги дизайнера  дизайн каталогов, фотограф на мероприятие, фотосъемка производства, интерьерная фотосъемка, портретная фотосъемка, создание электронного каталога, Фотосъемка косметики, Фотосъемка картин, Фотосъемка еды, Фотосъемка стекла, Фотосъемка кожи, Фотосъемка производства, Фотосъемка цветов,  Фотосъемка одежды, Фотосъемка бутылок, Фотосъемка ювелирных изделий.

Съемка объемных фотографий с функцией 3D-панорамы; Что такое 3D-панорама; Как включить 3D-панораму

Хотите добавить трехмерности в Ваши фотографии? С помощью функции 3D-панорамы Вы сможете делать объемные фотографии людей, объектов и ландшафтов.

В функции 3D-панорама три режима съемки:

• Съемка объектов. Откройте приложение Камера, проведите вправо и нажмите 3D-панорама. Нажмите и удерживайте значок , следуя инструкциям на экране, перемещайте устройство вокруг объекта съемки в одном направлении. Отпустите кнопку , чтобы остановить съемку. После завершения съемки нажмите на миниатюру фотографии, затем нажмите на значок над фотографией, чтобы создать 3D-панораму.
• Съемка пейзажей. Откройте приложение Камера, проведите вправо и нажмите 3D-панорама. Нажмите и удерживайте значок , следуя инструкциям на экране, перемещайте устройство вокруг объекта съемки в одном направлении. Отпустите кнопку , чтобы остановить съемку. После завершения съемки нажмите на миниатюру фотографии, затем нажмите на значок над сделанной фотографией, чтобы создать 3D-панораму.
• Съемка селфи. Откройте приложение Камера, нажмите на значок , чтобы переключиться на фронтальную камеру, затем проведите вправо и нажмите 3D-панорама. Нажмите и удерживайте значок , следуя инструкциям на экране, медленно двигайте устройство в одном направлении. Отпустите кнопку , чтобы остановить съемку. После завершения съемки нажмите на миниатюру фотографии, затем нажмите на значок над сделанной фотографией, чтобы создать 3D-панораму.

Включение режима Украшение. В режиме 3D-панорама нажмите , чтобы включить режим Украшение, затем нажмите и перетащите ползунок влево или вправо, чтобы настроить эффекты.

После создания 3D-панорамы наклоните устройство или перетащите фотографию, чтобы отобразить 3D-эффект.

КАК СДЕЛАТЬ ОБЪЕМНЫМ ИЗОБРАЖЕНИЕ В ФОТОШОПЕ видео онлайн

Видео:

Простой способ превращения плоского изображения в 3D объект — Photoshop. Подробный урок со скринами: …

С помощью простых градиентов можно создавать объемные, трёхмерные фигуры, с помощью которых можно рисо

В этом уроке расскажу, как сделать на обычной фотографии 3D объем и глубину. В данном уроке по фотошоп мы

Инверсия делается через сочетание клавиш ctrl+i ⌁ Boosty подписка — ⌁ Instagram . ..

В уроке «Как сделать фото объемным в фотошопе с помощью стилей слоя» показан простой способ получения …

Всем привет. Сегодня у нас небольшая замена. Вместо Богдана урок проведу, я — Данила Кулеша. Цель данного

Как сделать объемный фотоэффект на картинке в PhotoShop / фотошоп. Чтобы создать изображению объемный эффек

Показываю, как придать объем и ширину написанному тексту в adobe photoshop cs6 Как поменять или изменить шрифт ..

Как сделать простой 3D объект в фотошопе с помощью функции «деформация». Исходники для урока: …

Как сделать выпуклую блестящую кнопку в фотошопе? Одна из методик рисование красивых кнопок в фотошопе.

Блок Lens Corrections Данный блок позволяет вручную настроить параметры виньетирования и дисторции, а также …

Второй урок по работе с 3d в фотошопе. Учимся создавать и изменять различные трехмерные объекты. Источни

Первый видеоурок по работе с трехмерной графикой (3D) в фотошопе. Разбираемся с интерфейсом, учимся перем

3d картинка в фотошопе 3d картинка.

Когда я только начинал работать в фотошопе (Photoshop) , я никак не мог понять как же правильно деформировать

В этом видеоуроке я научу Вас создавать изображения с эффектом объемной картинки psdmaster

В этом видео я рисую черно-белый шар в объеме в программе Фотошоп. Я подробно рассказываю и показываю, чт

Если вы думаете как сделать рисунок в фотошопе из фотографии своими руками, то в этом видеоуроке вы полу

*** Сегодня разбираем тему, которая понравилась больше всего участникам группы. Урок отвечает на 1 большо

15 уроков по добавлению глубины и объема фотографии

Довольно часто при ретуши портретных фотографий приходится добавлять объем. Существует множество разных способов сделать это. От довольно трудоемкого метода Dodge and Burn, до более простых и быстрых.

В этой подборке от телеграм-канала ФотоПрофи 📸 вы найдете уроки, которые помогут вам выполнить классическую задачу редактора – усиление объема портретной фотографии.

Как усилить объем фотографии – быстрый способ!

Как делать объемные фото. Усиление объема

Усиление объемов кожи в Photoshop

Недеструктивная обработка. Усиление объема в портрете

Локальное усиление контраста и объема

Урок усиление контраста и объёма в Photoshop

Простое усиление объема

Как добавить объем фотографии в Photoshop

Лайфхак для фотографа №1 – усиление объема за 40 секунд

Создание объёма цветом

Просто о масках в Adobe Photoshop 09 усиление объема в портрете

https://youtu.be/5r2JRRP_BpM

Объем на фото без рисования | Работа с кривыми (curves) в фотошопе (photoshop)

Чистый цвет, объём и микроконтраст за две минуты

Добавление объема фотографии в adobe Photoshop

Как увеличить объем с помощью наложений?

Разработчики Google показали примеры применения технологии NeRF — она превращает фотографии в объёмные изображения Статьи редакции

Они создали 3D-объекты, используя фотографии с Flickr.

5046

просмотров

Разработчики подразделений Google Brain и Google Research рассказали о применении метода neural radiance fields (NeRF) для создания объёмных сцен из коллекции фотографий с использованием технологии машинного обучения.

NeRF позволяет создавать объёмные модели объектов, расположенных внутри сцены, а также передавать их цвет и плотность с учётом точки обзора.

Описание метода NeRF для создания объёмных сцен из коллекций фотографий, сделанных на улице

Разработчикам удалось воссоздать образы Бранденбургских ворот в Берлине, базилику Сакре-Кёр в Париже и фонтан Треви в Риме, используя фотографии с сайтов типа Flickr, пишет Vice.

Однако NeRF может показывать хорошие результаты только с определёнными настройками: фотографии должны быть сделаны в течение короткого времени, когда свет одинаковый, а предметы не двигаются, отмечают разработчики.

Our paper, “NeRF in the Wild”, is out! NeRF-W is a method for reconstructing 3D scenes from internet photography. We apply it to the kinds of photos you might take on vacation: tourists, poor lighting, filters, and all. https://nerf-w.github.io (1/n) https://t.co/UuvUm4eVzm

1534

6031

{
«author_name»: «Галина Мубаракшина»,
«author_type»: «self»,
«tags»: [«\u043d\u043e\u0432\u043e\u0441\u0442\u044c»,»\u043d\u043e\u0432\u043e\u0441\u0442\u0438″,»nerf»,»google»],
«comments»: 16,
«likes»: 22,
«favorites»: 22,
«is_advertisement»: false,
«subsite_label»: «ml»,
«id»: 149155,
«is_wide»: true,
«is_ugc»: true,
«date»: «Mon, 10 Aug 2020 18:52:38 +0300»,
«is_special»: false }

{«id»:444539,»url»:»https:\/\/vc.ru\/u\/444539-galina-mubarakshina»,»name»:»\u0413\u0430\u043b\u0438\u043d\u0430 \u041c\u0443\u0431\u0430\u0440\u0430\u043a\u0448\u0438\u043d\u0430″,»avatar»:»fabf1f52-9da9-d5db-ee72-9726eb405399″,»karma»:17286,»description»:»»,»isMe»:false,»isPlus»:false,»isVerified»:false,»isSubscribed»:false,»isNotificationsEnabled»:false,»isShowMessengerButton»:false}

{«url»:»https:\/\/booster.osnova.io\/a\/relevant?site=vc»,»place»:»entry»,»site»:»vc»,»settings»:{«modes»:{«externalLink»:{«buttonLabels»:[«\u0423\u0437\u043d\u0430\u0442\u044c»,»\u0427\u0438\u0442\u0430\u0442\u044c»,»\u041d\u0430\u0447\u0430\u0442\u044c»,»\u0417\u0430\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u044c»,»\u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c»,»\u041f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u0442\u044c»,»\u0421\u043a\u0430\u0447\u0430\u0442\u044c»,»\u041f\u0435\u0440\u0435\u0439\u0442\u0438″]}},»deviceList»:{«desktop»:»\u0414\u0435\u0441\u043a\u0442\u043e\u043f»,»smartphone»:»\u0421\u043c\u0430\u0440\u0442\u0444\u043e\u043d\u044b»,»tablet»:»\u041f\u043b\u0430\u043d\u0448\u0435\u0442\u044b»}},»isModerator»:false}

Объемное изображение | пс-medtech

Объемные данные 3D

3D-данные можно разделить на две категории: модели поверхности и объемные данные. Поверхностные модели обычно встречаются в индустрии дизайна, где объекты описываются их поверхностями, например, с использованием многоугольников или параметрических поверхностей. На медицинских рынках данные являются объемными, что означает, что внутренняя часть данных также моделируется с использованием дискретно дискретизированного трехмерного набора.

Обычно объемные данные описываются группой срезов 2D-изображения, сложенных вместе, чтобы сформировать объем. Эти срезы часто получают с помощью сканеров, таких как КТ, МРТ или УЗИ, через определенные промежутки времени. Другие методы генерируют немедленные объемные данные. Например, 3D-ультразвук использует звуковые волны так же, как 2D-ультразвук, но вместо того, чтобы передавать волны прямо через ткани и органы и обратно, он излучается под разными углами. Это вызывает трехмерное изображение.Объемные данные 4D показывают движение с помощью компиляции трехмерных изображений. Можно увидеть такие движения, как движение сердца. В отличие от большинства существующих программ для рендеринга, PS-Medtech разработала передовую технологию объемного рендеринга, которая сохраняет полное качество 3D-визуализации во время 3D-взаимодействия и не зависит от модальности, с помощью которой были созданы данные.

Более быстрая и качественная интерпретация с помощью объемной визуализации

«Разве не было бы замечательно визуально подержать в руках пульсирующее сердце пациента и проанализировать его изнутри и снаружи, интуитивно, быстрее и лучше? При необходимости вы можете передать сердце коллеге, который может быть на другом континенте, и в то же время все ваши ученики могут видеть, что вы делаете — вживую ».

Вместо просмотра пары изображений для каждого пациента врач имеет доступ к сотням срезов или облаков данных при использовании объемной визуализации . Однако время, затрачиваемое на каждого пациента, остается прежним. Результат — более быстрая и качественная интерпретация 3D-изображений и улучшенное медицинское обслуживание при меньших затратах.

На практике набор 3D-данных сводится к удобоваримому формату (часто один или два среза, в 2D, а не в 3D), который используется для демонстрации другим специалистам (например.грамм. рентгенолог хирургу). Из-за этого теряется богатство исходного набора 3D-данных, а также теряются преимущества для других специалистов. Разве хирурги не часто жалуются на то, что получают неправильные изображения?

Двуручное взаимодействие и 3D-рендеринг в реальном времени

‘ Когда вы берете яблоко, осматриваете его на наличие пятен, очищаете его и нарезаете ломтиками, вы используете обе руки. Делать это с одной рукой, связанной за спиной, крайне сложно. Так почему же 3D-анализ выполняется, когда одна рука связана за спиной? ’

Когда требуется взаимодействие с трехмерными объемными изображениями (например,грамм. медицинские 3D-изображения) компьютерная система должна постоянно вычислять (отображать) правильное изображение на основе действий пользователя. К сожалению, чем больше набор данных, тем выше требуется вычислительная мощность компьютерной системы, отображающей изображение. В результате качество изображения падает, а движение изображения становится рассыпчатым (падение частоты кадров). По-настоящему реалистичное интерактивное объемное изображение требует рендеринга в реальном времени с минимальной частотой кадров и без видимой потери качества изображения.
Для приложений, требующих эффективного анализа трехмерных объемных данных, важны как рендеринг трехмерных объемных данных в реальном времени, так и интуитивно понятная трехмерная навигация.

Компания PS-Medtech создала рабочие станции 3D и программное обеспечение Vesalius 3D для анализа и представления объемных данных 3D и 4D.

Объемная фотограмметрия — громкие слова, большее влияние на виртуальную реальность — TechCrunch

Бен Блох — серийный предприниматель из Лос-Анджелеса. Он наиболее известен своим вниманием к новым бизнес-возможностям в IBM, после чего он внес свой вклад в руководство тремя выходами стартапов, в том числе компанией Econation, занимающейся чистыми технологиями, которую он основал в 2009 году и продал в 2012 году.

Другие сообщения этого автора

• Объемная фотограмметрия — громкие слова, большее влияние на VR

Виртуальная реальность: К этому моменту у большинства людей есть хотя бы элементарное понимание того, что означает этот термин. Когда-то разработанные для нишевых технических специалистов и игровой аудитории, бренды быстро осознали безграничный потенциал виртуальной реальности, и в результате все группы интересов — от дизайна интерьера до макияжа до одежды — прыгнули на подножку иммерсивного контента.

Для потребителей виртуальная реальность обычно означает надевание головного дисплея (HMD), переход в новый мир и получение удовольствия от этого опыта. Обволакивающая природа виртуальной реальности позволяет людям исследовать окружающую среду на 360 градусов, но для большинства, как создаются эти захватывающие миры, остается загадкой.

Хотя VR все еще находится в зачаточном состоянии, появились «традиционные» методы захвата и преобразования отснятого материала. Как правило, для съемки 360-градусного VR-контента оператор использует несколько камер, установленных в сферическую форму, чтобы запечатлеть сцену.Согласно записи блога Алисии Миллейн на The Primacy: «Каждая камера устанавливается под определенным углом, поэтому поле обзора камеры будет перекрывать части поля зрения окружающих камер». Благодаря перекрытию редакторы должны иметь возможность получать более цельный видеоматериал без каких-либо пропусков. В качестве альтернативы можно приобрести профессиональные камеры с обзором на 360 градусов, но они более или менее выглядят и работают так же, как устройства с ручным управлением. По окончании съемок редакторы сшивают отснятый материал, создавая единый непрерывный опыт.

Помимо формирования камеры, размещение камеры также играет важную роль в конечном результате определенного фрагмента иммерсивного контента. В зависимости от того, что создатель контента хочет, чтобы потребитель воспринимал, размещение камеры будет варьироваться. Потребители должны быть участниками или зрителями? Сцена установлена ​​низко или высоко? Стоит ли устанавливать оснастку в середине действия или в стороне? Хотя творческое направление в конечном итоге будет определять размещение, важно отметить, что даже с несколькими установками, размещенными в наборе, этот метод создает более статичный результат.

Введите объемную фотограмметрию. Трудно, конечно, но этот метод создания виртуальных сред может стать ключом к будущему VR. В отличие от метода, упомянутого выше, в объемной виртуальной реальности нет дублей или снимков, которые позже редактируются при пост-обработке. Это позволяет получить гораздо более плавный опыт, поскольку потребитель кадрирует сцену и выбирает свою собственную точку зрения. Используя метод объемного захвата, кадры реального человека записываются с различных точек обзора, после чего программное обеспечение анализирует, сжимает и воссоздает все точки обзора полностью объемного трехмерного человека.

Объясняя объемный VR, определяющей характеристикой фотограмметрии является принцип триангуляции. Как объясняется в сообщении блога о Viar360, триангуляция включает в себя фотографирование по крайней мере из двух мест для формирования прямой видимости. «Затем эти линии обзора математически пересекаются, чтобы получить трехмерные координаты точек интереса». Этот метод широко используется в видеоиграх. Показательный пример — «Звездные войны: Battlefront».

Если у виртуальной реальности есть шанс полностью раскрыть свой потенциал, потребители должны чувствовать, что они на самом деле находятся там, где они не могут быть физически. Джейкоб Ку, VRt Ventures

Как объяснил ведущий художник по окружению игры Эндрю Гамильтон, «Фотограмметрия — это, по сути, метод обработки неподвижных изображений для создания трехмерной сетки высокого разрешения. Есть несколько подходов к этому, но все они включают в себя съемку объекта в реальной жизни и прогон его с помощью программного обеспечения для фотограмметрии ». После захвата изображений программное обеспечение создает контрольные точки, более или менее соединяющие точки, в результате чего получается сложная структура, которую можно использовать для создания среды, готовой к играм с более низким разрешением.

От 8-битной графики до все более реалистичных интерактивных миров — передовые технологии всегда находили место в видеоиграх — но как насчет других отраслей? Например, мир развлечений, который служит транспортной средой, недавно обратил внимание на то, как использование передовых методов захвата может улучшить впечатления зрителя.

8i, компания-разработчик программного обеспечения виртуальной реальности, специализирующаяся на объемном захвате человека, продемонстрировала свой документальный фильм «# 100humans» на кинофестивале «Сандэнс» в 2016 году, вызвав ураган интереса и помогая пролить свет на другие проекты, находящиеся на переднем крае объемного трехмерного изображения. захватывать.

«Гигант», короткометражный VR-фильм, действие которого происходит в зоне активных боевых действий и снятый с помощью DepthKit, был показан на фестивале только в этом году, подтвердив интерес к медиуму и укрепив его стойкость.

Музыканты также обратили внимание на эффект объемного захвата, о чем свидетельствует видео Майи Пейн на песню Breathe Again. Созданное новозеландской компанией realityvirtual.co, видео может похвастаться первой в мире превосходной степенью и предлагает зрителям настоящую кинематографию виртуальной реальности, или, что более известно, как 6 степеней движения.

В мире искусства VRt Ventures, компания из Лос-Анджелеса, занимающаяся архивированием произведений искусства в настоящей виртуальной реальности, восполнила этот пробел. MOCA: Керри Джеймс Маршалл исследует ретроспективную выставку знаменитого художника Mastry, созданную с использованием объемной фотограмметрии, чтобы запечатлеть воздух между стенами на Гранд-авеню MOCA, чтобы зрители могли иметь правильную перспективу и размеры.

Иммерсивный опыт с использованием объемной фотограмметрии может передать гораздо более аутентичную и реалистичную среду для конечного пользователя.Пер, основатель VRt Ventures, Джейкоб Ку: «Если у виртуальной реальности есть шанс полностью реализовать свой потенциал, то потребители должны чувствовать, что они на самом деле находятся там, где они не могут быть физически. Такое восприятие выводит технологию VR из категории новинок и делает ее действительно полезной ».

Объемное видео намного больше, чем VR

Что такое объемное видео?

Объемное видео — это процесс захвата движущихся изображений реального мира, людей и объектов, которые впоследствии можно рассматривать под любым углом в любой момент времени (так называемые шесть степеней свободы) Возможность перемещения влево-вправо, вверх-вниз и вперед-назад (в дополнение к возможности вращаться вокруг x, y и… Более).

Согласно недавнему отчету об исследовании рынка, ожидается, что рынок объемного видео вырастет с 578,3 миллиона долларов в 2018 году до 2,78 миллиарда долларов к 2023 году.

Большая часть внимания СМИ к объемным камерам, таким как Manifold, была сосредоточена на их потенциале по созданию более захватывающего и привлекательного контента виртуальной реальности. В сочетании с системами позиционного отслеживания в большинстве гарнитур виртуальной реальности, таких как Oculus Rift и Quest от Facebook, объемное видео позволяет зрителям самостоятельно перемещаться по новым мирам.

По сути, зритель становится режиссером, выбирая каждый «кадр». Но этот же потенциал также даст традиционным кинематографистам новые возможности, ранее недоступные для них.

«Было бы глупо с моей стороны говорить, что (Manifold) не связан с виртуальной реальностью», — сказал директор по фотографии Эндрю Шулькинд, модерировавший дискуссию о новой камере на Oculus Connect 5. «Совершенно верно, но это примерно так. больше чем это.»

Что это значит?

Менталитет «большего, чем это» больше всего привлекал Red Digital Cinema, сотрудника Facebook по созданию новой системы камер.

Вместо приложений объемного видео для 360-градусного видео и VR, технический директор компании Red Uday Mathur сказал, что их больше всего впечатлил потенциал системы для захвата VFX, захвата пластин и виртуального зеленого экрана. можно удалить и заменить в посте … Подробнее. Фактически, они видят это в качестве основных приложений камеры до тех пор, пока экосистема VR не будет развиваться дальше, а не наоборот.

«В настоящее время мы видим этот пример вместе с традиционной камерой, чтобы сделать индивидуальный снимок; дубль = каждый раз, когда камера запускается и останавливается.совершенно другой вид сцены, который можно массировать и откорректировать по почте », — сказал Матур. «Это берет на себя обязательство по захвату и как бы снижает нагрузку на то, что должно происходить на съемочной площадке. Это дает творческую гибкость команде постпродакшна ».

По словам Матхура, возможность использования камеры для захвата иммерсивного контента вторична по сравнению с ее потенциалом для традиционных кинопроектов. «Для традиционного кинематографиста это совершенно новый тип инструмента, который он может использовать, а также дает возможность получить новый опыт.”

Как это работает

Объемное видео захватывает сцену с нескольких точек обзора, а затем эта информация используется для создания карты глубины. Цифровые данные, представляющие расстояние до объектов в сцене от камеры. пространства. Например, каждый манифольд может захватывать каждое направление от системы, по крайней мере, с четырьмя датчиками и семью датчиками в большинстве мест.

Manifold оснащен 16 датчиками RED Helium 8K, каждый из которых соединен со специальным 180-градусным 8-миллиметровым объективом «рыбий глаз» Schneider — чрезвычайно широкоугольным объективом с искажением изображения по краям кадра.объектив с диафрагмой F / 4.0.

Как и большинство других камер с обзором на 360 градусов, Manifold может объединять эти изображения вместе для создания трехмерного видео с обзором на 360 градусов. Но эти несколько ракурсов камеры можно использовать для создания карты глубины. Цифровые данные, представляющие расстояние до объектов в сцене от камеры. — для этого Facebook стал партнером Otoy — и бесконечных перспектив на сцене.

После захвата объемного видео его потенциально можно использовать далеко за пределами своей первоначальной цели: для создания дополнительных ресурсов для предполагаемого проекта, а также в качестве виртуального набора для неограниченного числа других проектов.

«Конечная мечта — поставить две такие камеры где-нибудь в джунглях, сделать индивидуальный снимок; дубль = каждый раз, когда камера запускается и останавливается. — несколько кадров, потом все заново осветят и добавят актеров », — сказала Кейт Вурцбахер, руководитель камеры Here Be Dragons. «Я думаю, это величайшая мечта. Мы в самом начале этого пути ».

Новое решение, новые проблемы

Для каждой проблемы, которую решает объемная видеокамера, такая как Manifold, она создает новые.Как вы понимаете, установка положения камеры для данной сцены. Вы можете снимать более одного кадра из одной установки (общий план и крупный план). как это означало бы захват и хранение безумного количества данных.

Хотя один кабель SMPTE 304M Manifold (который питает и управляет камерой, а также передает данные в стойку для хранения, расположенную на расстоянии до 100 метров) упрощает обработку данных, чем использование нескольких шнуров, нескольких SD-карт и т. Д., Эта установка. данная сцена.Вы можете снимать более одного кадра из одной установки (общий план и крупный план). отнюдь не прост и легкодоступен.

Facebook / Red: грандиозный план решения этой проблемы зависит только от времени. «Со временем это хранилище станет дешевле, — сказал Матур. И поменьше. Но на данный момент ограничения на объем хранилища ограничивают возможности использования камеры за пределами студии — на мой взгляд, именно в тех местах, где камера с такими возможностями могла бы сиять.

Volumetric video также поставит новые задачи рабочего процесса.Facebook вступил в партнерские отношения с компаниями-разработчиками программного обеспечения для постпроизводства, включая Adobe, CaraVR, Nuke, Foundry, Otoy и другие, чтобы создать рабочий процесс для видео такого рода. Но дело не только в инструментах, но также в людях и процессе.

Например, раньше, чем обычно, потребуется более тесное сотрудничество между группами подготовки, подготовки и производства. И производственные группы, вероятно, будут более активно вовлечены в игру позже, чтобы гарантировать, что команды постпроизводства, оснащенные большим контролем, чем когда-либо прежде, оставались верными первоначальному видению.

«Некоторые должности в съемочной группе могут быть даже упразднены», — сказал технический директор Facebook Брайан Кабрал. Но будут созданы новые должности. Например, поскольку безупречная непрерывность каждого объекта является ключевым моментом, Кабрал считает, что однажды будет работа, на которой член экипажа будет следить за тем, чтобы никто ничего не двигал в сцене.

Кабрал понимает, что до этих приложений еще далеко. Но, по его словам, Manifold — это кульминация последних пяти лет усилий Facebook по созданию иммерсивного видео, а также отправная точка на следующие пять лет.

Он сравнивает Manifold со своей работой в Nvidia, разрабатывая первый GPU GP (универсальные вычисления на графических процессорах). «Теперь (GPU GP) — это обязательное условие», — сказал он. «Мы собираемся увидеть, как люди делают интересные снимки — не только для виртуальной реальности… И это будет просто обязательным условием».

«Конечно, вы принесете один или два таких на съемочную площадку», — продолжил Кабрал. «Мы просто снимем все, и мы сделаем ресурсы VR, мы будем создавать ресурсы AR, мы сделаем из них 2D-ресурсы, но давайте просто снимем это, потому что все на съемочной площадке дорого, и мы разберемся с этим позже .Это высвободит массу творчества ».

Другие игроки, другие подходы

Конечно, Facebook — не единственная компания, инвестирующая в объемное видео. И такая система, как Manifold, — не единственный способ сделать это.

Например, в январе этого года Intel открыла студию объемного видео в Лос-Анджелесе.

Его подход к объемному видео исходит извне. Вместо единой системы, снимающей сцену изнутри, как Manifold, Intel Studios окружает зону захвата площадью 10 000 квадратных футов десятками и десятками камер.

Технология уже используется на нескольких футбольных стадионах по всей стране, чтобы снимать пьесы со всех сторон и воссоздавать 360-градусные основные моменты и видео с точки зрения игрока, но Intel также сотрудничает с Paramount, чтобы исследовать возможности использования студии в кинотеатрах.

Однако реализация 38 специально размещенных 5K-камер, подключенных к серверам, обрабатывающих до 1 ТБ данных каждые 15 секунд (как в случае с этими стадионами), все равно будет более непозволительной, чем объемная камера наизнанку Facebook (или любая объемная камера наизнанку), независимо от того, сколько в конечном итоге может стоить Manifold.

Кроме того, объемная съемка снаружи может быть идеальной для высококачественной съемки людей и предметов в ограниченном пространстве в строго контролируемой среде, но объемная съемка наизнанку может быть оптимальной — и гибкой — для съемки пространств и мест вне студии.

Google также приложил руку к объемной видеоигре. Когда в начале этого года производитель фотоаппаратов Lytro закрыл свои двери, Google уволил множество сотрудников компании.

Камеры светового поля записывают свет со всех сторон через каждую точку и пространство и используют эту информацию для построения трехмерной карты пространства.Например, система камер Immerge от Lytro предлагала зрителям около одного метра свободного движения, а также более реалистичные текстуры и освещение.

Хотя технология камеры Lytro может также позволить создателям изменять глубину резкости, точку фокусировки, выдержку и диафрагму в пост-посте и устранять необходимость в использовании зеленого экрана Объект, снятый на фоне определенного оттенка зеленого, чтобы фон мог быть удалено и заменено в посте … Больше о визуальных эффектах компания отточила в 2015 году.

Facebook и Red с самого начала дали понять, что Manifold — это не просто камера виртуальной реальности.

«Прелесть (Manifold) в том, что это универсальный инструмент», — сказал Шулькинд на OC5. Он предполагает использовать камеру для создания материалов не только для гарнитур VR, но и для контента, специфичного для просмотра, независимо от того, смотрит ли аудитория на смартфоне или телевизоре, из самолета или в кинотеатре.

«(The Manifold) — это не о VR или AR или даже о будущем иммерсивных развлечений, а о написании кода для будущего контента и о том, как мы будем этим заниматься», — сказал Шулькинд.«Я вижу водопад актуальных результатов, которые заставляют меня чувствовать, что я не упускаю кадр, каждый кадр по-своему». Все снято одной камерой.

Верите вы в это или нет, но это захватывающее видение.

Однако дата запуска и цена Manifold еще не объявлены. Камера в ее нынешнем виде имеет множество ограничений. И такая встряска в основных принципах кинематографии займет отдельный экземпляр кадра; дубль = каждый раз, когда камера запускается и останавливается.возрастов, чтобы разобраться творчески.

Поверьте, я понимаю, что объемное видео очень неопределенно. В чем я уверен, так это в том, что будет множество приложений для объемного видео — как в виртуальной реальности, так и за ее пределами.

Эта статья была первоначально опубликована Redshark News и перепечатана здесь с разрешения.

Фотограмметрия и объемный захват

Автор : Тимоти Портер, Underminer Studios LLC
Графика : Алекс Портер

Современные методы общения с помощью видео, дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) не справляются с обменом информацией и часто требуют дополнительных ресурсов для передачи сообщения.Все это требует больше времени и денег, что в конечном итоге снижает эффективность платформы, поэтому нам нужно лучшее решение.

Объемный захват и фотограмметрия используют изображения с камер и датчиков для создания трехмерных сеток, которые можно легко объединять в игровые движки, гарнитуры VR, среды AR и миры объединенной реальности (MR) для глубокого психологического воздействия на пользователей. Везде, где вы традиционно использовали бы компьютерные ресурсы (CG), это отличное место для использования объемных объектов для большего погружения.

В этой статье сравнивается объемный захват и фотограмметрия, а также более подробно рассматриваются технические характеристики, размеры упаковки, варианты захвата, вычислительные потребности и анализ затрат. Он также рассматривает преимущества и сложность каждого стиля и его вариантов использования, а также вовлеченность и удержание в создании иммерсивного реализма для цифровых форматов, включая VR, AR и MR.

Рис. 1. Объяснение виртуальной реальности, дополненной реальности и объединенной реальности.

Методы фотограмметрии и объемного захвата

Фотограмметрия определяется как использование фотографии при «съемке и картографировании для определения измерений между объектами.«Это восходит к середине 19 века, когда исследователи обнаружили, что можно использовать как минимум два изображения для определения линий обзора от отдельных точек камеры к объектам на фотографиях и, таким образом, экстраполировать трехмерные данные.

Вычислительная фотограмметрия используется на протяжении десятилетий и, как и следовало ожидать, значительно расширила возможности применения этой техники. Объемный захват — это более поздняя инновация, которая, как объясняет Techcrunch *, позволяет записывать кадры реального человека с разных точек зрения, «после чего программное обеспечение анализирует, сжимает и воссоздает все точки обзора полностью объемного трехмерного человека.«

Фотограмметрия и объемный захват сильно различаются технологически, но они имеют много общего, когда дело доходит до обработки изображений.

Делая несколько изображений, система обнаруживает интересные места на каждом изображении в серии. Затем он перебирает изображения и сопоставляет интересные места на одном изображении с другими интересными точками, встречающимися на разных изображениях. Когда эти точки совпадают, создается точка в трехмерном пространстве, которая также содержит информацию о цвете.Это повторяется для тысяч — если не миллионов — точек, уточняя сетку по мере ее продвижения, создавая разреженное облако точек. Это, безусловно, самая важная часть процесса.

Рис. 2. Как работает фотограмметрия.

Разреженное облако точек — это ядро ​​остальных процессов. Часто можно отследить неисправную модель до отказа в процессе создания разреженного облака точек. Это разреженное облако точек затем отправляется через другие системы, которые превращают его в плотное облако точек и, в конечном итоге, в высокополигональную сетку.Эта сетка может быть оптимизирована и сглажена для удаления точек, не являющихся частью основной сетки. В результате получается приятная на вид поверхность, с которой легче работать.

Рис. 3. Разреженное облако точек является неотъемлемой частью создания как фотограмметрии, так и объемного захвата.

Объемный захват — процесс создания облака точек из кадра или последовательности кадров и объемного видео, воспроизведение захваченных объемных изображений в видеоформат, оба определения в прошлом имели противоречивые определения.Эти области меняются такими быстрыми темпами, что сложно достичь консенсуса среди профессионалов, прокладывающих новые пути в этих областях. В течение многих лет этот процесс сводился к использованию камер с информацией о глубине (камеры RGB-D), что больше не применяется. В камерах глубины использовалась вторичная технология для создания информации о глубине множеством различных способов, от инфракрасного (ИК) до стереоскопического искажения, когда лазеры падают где-то посередине. Теперь для создания глубины можно использовать многие другие стили технологий.Если глубину можно отличить от какой-либо техники или камеры, ее можно использовать для объемного захвата объекта и создания компьютерной сетки. Глубина до облака точек от захвата — это первая широко принятая методология определения термина «объемный». Следующее обсуждение объемных видеосанеров совмещает вышесказанное с использованием нескольких камер.

Рис. 4. Что делают облака точек фотограмметрии?

Вывод этих сканеров часто разбивается на три части: изображения, карты глубины и разреженная информация об облаке точек.Карта глубины и разреженное облако точек — это разные фрагменты одних и тех же данных. Выходные данные разреженного облака точек — это текстовый файл, содержащий RGB с трехмерной информацией для данной точки, в то время как карты глубины предоставляют только информацию о расстоянии на основе положения относительно камеры и ее обзора. Комбинация информации об изображении и карте глубины из одного и того же вида может создать те же данные и информацию, которые находятся в разреженном облаке точек. На этом этапе процесса генерации большинство конвейеров сливаются в один, и данные, поступающие с камер RGB-D и камер RGB, неразличимы при их обработке.Следующие шаги — очистка, создание плотного облака точек, создание сетки, сглаживание и оптимизация.

Рис. 5. Датчик структуры *: Сканер RGB-D используется для объемного захвата.

Типы фотограмметрии

Фотограмметрию можно создать несколькими способами. Наиболее распространенной является система в стиле «наведи и снимай», когда пользователь фотографирует мир или объект с помощью одной камеры. Другие типы фотограмметрии — это многокамерная и видео-фотограмметрия.

Фотограмметрия наведи и снимай

При использовании фотограмметрии «наведи и снимай» вы перемещаете точку за раз, чтобы достаточно покрыть всю область, чтобы получить сетку без отверстий или проблем с текстурой. Эта установка довольно недорогая, и ее можно даже сделать на мобильном устройстве для стороны захвата, в то время как обработка по-прежнему возлагается на ПК. Большим преимуществом этой системы является то, что сетки можно снимать где угодно. Когда вы полностью поймете систему «наведи и стреляй», вы сможете получить отличные результаты за очень короткое время.Он также портативен и требует наименьшего количества оборудования.

Чтобы упростить процесс захвата, добавьте вращающуюся основу к конвейеру, как показано на рисунке 6. Установите объект на вращающуюся основу и перемещайте его на несколько градусов для каждого нового изображения, чтобы гарантировать, что система получит доступ к тому же самому свету. условия и охватывают всю модель. Затем поднимите и опустите штатив камеры, снимая объект с разных ракурсов. Это снижает стоимость освещения и время настройки, но при этом дает стабильные результаты.

Рис. 6. Добавление вращающейся базы упрощает повторную съемку камерой.

Техника «наведи и стреляй» требует, чтобы вы физически перемещались по сетке всеми возможными способами. Если вы пропустите один угол, сетка может оказаться бесполезной с определенной точки обзора. Кроме того, с помощью этой техники практически невозможно захватить анимированные объекты. Во время фотосъемки даже неодушевленные предметы подвергаются воздействию внешних сил, например, лист, унесенный ветром. Помимо недостатков, наведи и снимай — лучший способ съемки для тех, кто только начинает использовать фотограмметрию.Изучение того, как создание сетки работает и как она реагирует на ваш ввод, является ключом к успеху в создании сетки.

Рис. 7. Высококачественные камеры требуются для техники «наведи и снимай».

Многокамерная фотограмметрия

Многокамерная фотограмметрия — это значительно более продвинутый вид фотограмметрии. Вы фотографируете объект из разных мест, так же, как и с помощью системы «наведи и снимай». Но многокамерная фотограмметрия устраняет повторяющуюся природу, когда один человек делает фотографии из разных мест, имитируя движение камеры с помощью дополнительных камер.

Многокамерная фотограмметрия имеет много преимуществ:

• Позволяет быстрее захватить объект
• Позволяет запечатлеть истинный отрезок времени
• Легче снимать анимированные объекты
• Позволяет создавать сетки в действии

Поскольку камеры статичны, качество сетки и разреженного облака точек повышается.

Если группа снимает большое количество изображений, многокамерная фотограмметрия требует меньше времени для расчета местоположения камеры и угла.Кроме того, эти расчеты можно записывать и использовать в дальнейших настройках, что значительно сокращает время обработки.

Однако имейте в виду, что многокамерная фотограмметрия стоит дороже, сложнее и менее портативна — большинству многокамерных систем требуется не менее 40 камер для получения достоверных результатов. Это затрудняет захват и увеличивает стоимость настройки. Все ставни должны быть точно синхронизированы для достижения наилучших результатов. Сорок или более камер требуют не менее 3000 Вт мощности для хорошей настройки, что само по себе снижает портативность.По этой причине большинство систем устанавливаются в специализированных студиях.

Рис. 8. Многокамерная фотограмметрия с возможностями видеограмметрии.

Видео-фотограмметрия

Другой распространенный метод — видео-фотограмметрия. Он сочетает в себе два типа фотограмметрии с неблагоприятными результатами, поэтому включен здесь скорее в качестве предупреждения. Видео-фотограмметрия часто снимается на мобильный телефон или камеру GoPro *. Вы физически перемещаетесь по местности из одного места в другое, пока камера ведет запись.При наличии современных технологий и программного обеспечения это дает некачественные результаты и низкокачественные сетки. Даже с улучшением технологий камеры, разработанные с рольставнями и некачественными объективами, по своей сути вызывают проблемы с качеством (например, использование низкоуровневой эстакады дронов для захвата). Несмотря на простоту использования, преобразование видео в фотограмметрию не рекомендуется.

Рис. 9. Дрон с небольшими камерами, используемыми в видео-фотограмметрии.

Примеры использования фотограмметрии

Фотограмметрия имеет множество применений в разных секторах.Архивист может использовать его для изучения и безопасного архивирования хрупких или исторически значимых объектов. В индустрии развлечений он используется для создания игр и фильмов. И теперь судебная медицина может использовать фотограмметрию для реконструкции мест преступлений.

Использование и методы сохранения объектов

Сетки хрупких предметов могут жить вечно в цифровом виде. Студенты и ученые могут изучать эти активы одновременно в нескольких учебных заведениях, не опасаясь разложения или разрушения образцов.Научные образцы, которые нелегко транспортировать, такие как следы окаменелостей, подвергаются гораздо меньшему риску, чем раньше. До начала фотограмметрии, если вы хотели изучить следы, тропы и норы животных, вам нужно было либо выкопать их из земли, что значительно увеличивает вероятность повреждения, либо залить ямы штукатуркой или другим отвердителем, позвольте этому затвердеть, и принесите форму в лабораторию. Использование гипсовых слепков в археологических исследованиях может помешать более совершенным методам. Объекты, доступные в цифровом виде, могут быть пересмотрены по мере развития и развития технологий.

Наиболее распространенная форма фотограмметрического захвата для исследовательского сообщества включает использование одной камеры. Можно добавить движущуюся базу, чтобы помочь захватить все направления и повысить согласованность результатов.

Рис. 10. Человеческий череп, захваченный для медицинских исследований.

Технологии захвата для развлечений

Чтобы предотвратить травмы высокооплачиваемых актеров и актрис или избежать несчастных случаев смерти до завершения производства, видеоигры и фильмы часто используют фотограмметрические данные для создания цифровых сеток.Затем эти сетки подготавливаются для компьютерной графики с риггингом, очисткой и повторным освещением, а затем добавляются в сцены. Цифровые двойники заменяют невозможные, опасные или чрезмерные последовательности, такие как временной интервал или эффект времени пули в фильме The Matrix . Чтобы запечатлеть этот эффект, несколько камер расположены по дуге вокруг актеров, выполняющих сцену.

Самый распространенный стиль фотограмметрии, используемый в фильмах и играх, использует многокамерную фотограмметрию вместе с захватом движения.Персонаж фиксируется в цифровом виде с помощью массива, а затем подтасовывается. (Риггинг — это процесс создания структуры внутри сетки, которой аниматоры могут манипулировать для эффективного и точного перемещения сетки.) Движение персонажа управляется захватом движения. Иногда сцены также снимаются фотограмметрически, и в большинстве фильмов с тяжелой компьютерной графикой сегодня используется та или иная форма фотограмметрии.

Преступная реконструкция

Фотограмметрия все чаще используется для реконструкции мест преступлений и сохранения существующих мест и объектов для будущего исследования.Как правило, через несколько дней после происшествия единственными оставшимися артефактами являются фотографии и сумки с вещественными доказательствами. Когда прокурорам или следователям необходимо воссоздать место преступления, не имея возможности физически добраться до места, использование гарнитур виртуальной реальности и фотограмметрических снимков местоположения может восстановить ситуацию, которая была на момент совершения преступления. Полностью зафиксированное местоположение с маркерами размера может дать точные результаты и обеспечить углы обзора для просмотра объектов таким способом, который может быть невозможен, даже если вы можете перейти к физическому местоположению, не вызывая беспокойства.Объекты также можно масштабировать и накладывать на другие объекты, чтобы обеспечить более полное представление о возможных событиях. Детективы могут анализировать сцены и объекты без какого-либо заражения или уничтожения улик.

Типы объемного захвата

По сравнению с давно устоявшимся принципом фотограмметрии, объемный захват — революционная новинка. Варианты аппаратного обеспечения обширны и быстро меняются; Возможности недорогих опций, таких как Intel ^® RealSense ™ Depth Camera, Structure Sensor * от Occipital и Microsoft Kinect * (устарело), ​​когда-то ограничивались очень дорогими сканерами высочайшего класса.

Рис. 11. Настройка Vive * VR с очками и контроллерами.

В январе 2018 года Variety сообщила об открытии нового специализированного объекта для захвата объемного видео под названием Intel® Studios, сообщив, что «Intel хочет помочь Голливуду освоить новое поколение иммерсивных медиа … по сути, производя высококачественный голографический контент для VR. , AR и тому подобное «.

Рисунок 12. Внутри новой Volumetric Capture Studio (Intel).

Узкополосные и широкополосные лазерные сканеры

Лазеры — это наиболее часто используемая технология объемного захвата.Учитывая, что лазеры — огромная и обширная тема, это общая дискуссия, посвященная лишь незначительной подгруппе лазерных сканеров, представленных на рынке.

Лазер может быть узкополосным или широкополосным. Узкие ленты могут изготавливаться с прочностью от класса 1 до класса 4, причем класс 1 является безопасным по своей природе, а класс 4 вызывает необратимое повреждение глаз и кожи. Коммерческие лазерные сканеры в основном относятся к категории 2a, в нижней части спектра класса 2, что означает, что временный просмотр не должен вызывать необратимых повреждений (для повреждения сетчатки потребуется 1000 секунд непрерывного просмотра, хотя при использовании лазера всегда рекомендуется соблюдать меры предосторожности. сканеры).Узкополосные лазерные сканеры дают наиболее точные результаты вплоть до микромиллиметрового диапазона с больших расстояний. Однако недостатками этой технологии являются стоимость, время сканирования и форматы файлов.

Сканер хорошего качества от одного из крупных производителей может легко стоить сотни долларов США. Время, необходимое для сканирования одной комнаты с очень точными результатами, часто превышает 24 часа. Если что-то в этой комнате движется во время сканирования, вы можете столкнуться с ореолом и другими проблемами.Еще один фактор стоимости — формат файла. Большинство крупных компаний создают собственные типы файлов данных сканирования. В результате вам часто приходится использовать проприетарное программное обеспечение компании для просмотра и преобразования, что увеличивает затраты и усложняет конвейер. IEEE призывает к стандартизованным форматам файлов и уже продвинулся в области использования потребительских и академических исследований. Поскольку оборудование может быть сложно настроить и обслуживать, оно лучше подходит для профессионального использования сверхвысокого уровня.

Широкополосный лазер включает инфракрасный (ИК), который находится ниже видимого света. ИК-технология используется для создания широколучевого лазера, который излучает несколько импульсов в секунду с прикрепленным к нему рисунком. При отражении от объекта этот узор нарушается поверхностью объекта. Инфракрасная камера обнаруживает нарушения рисунка и по ним очень быстро вычисляет глубину. Одним из первых коммерчески доступных устройств в этой категории был Microsoft Kinect *. У Microsoft Kinect были некоторые проблемы, включая вторичное освещение (особенно солнечный свет), отражающие поверхности и проблемы с обнаружением некоторых пользователей.Microsoft * исправила многие проблемы в более поздних обновлениях программного обеспечения и прошивки, но в конечном итоге это устройство устарело. Разработчикам понравился недорогой и легкодоступный ИК-датчик, так что существует множество ответвлений самого популярного программного обеспечения для подключения датчиков (OpenNI *), предназначенных для его использования и подключения.

Даже более продвинутые системы, такие как Intel RealSense Depth Camera D400-Series, могут отключать свой ИК-излучатель и использовать солнце или любой внешний ИК-источник.Это экономичное решение может решить главную проблему, которая очень долго преследовала низкопроизводительные датчики — солнечный свет. Большинство ИК-систем создают только свои собственные ИК-диаграммы; Intel принимает ИК-сигнал, отражающийся от любого объекта, и определяет его положение. Очевидные преимущества этой технологии включают более точное определение глубины, более быструю обработку и уменьшение необходимого количества камер. К недостаткам относятся часто зашумленные результаты, на краях отсутствует значительное количество деталей, а также повышенная технологическая сложность по сравнению с настройками с одной камерой.

Рис. 13. Камера глубины Intel® RealSense ™ серии D400 может использовать солнечный свет в качестве источника ИК-излучения.

Сканеры структурированного света

Следующий наиболее распространенный тип объемного захвата использует структурированное световое изображение. Примеры этих сканеров включают датчик затылочной структуры. Эти сканеры создают вспышки света высокой интенсивности со сверхвысокой скоростью, создавая узор на поверхности любого объекта. Система оценивает расстояние между точкой на объекте и камерой на основе количества времени, которое требуется системе, чтобы получить обратно свет, и степени искажения рисунка.

Сканеры со структурированным светом

используют многие из тех же концепций, что и инфракрасный сканер, но на эту технологию меньше влияют проблемы со светом (даже если яркий свет вызывает потерю отслеживания). Эти сканеры имеют такую ​​же сложность и простоту использования, что и инфракрасные сканеры, и были разработаны в ответ на проблему инфракрасной светочувствительности.

Объемное воспроизведение

Объемное воспроизведение в форме видео сочетает в себе технологии ИК и структурированного света и продвигает концепцию фотограмметрии на один шаг вперед, чтобы создать полностью оцифрованный движущийся объект.Эта техника создает единую сетку в каждом кадре. Но при масштабировании до объемного видео возникает много разных проблем. Каждая камера (обычно более 40) должна быть синхронизирована. Каждый отдельный датчик (обычно от одной трети до одной четверти номеров камер) должен срабатывать с одинаковой скоростью или с той же частотой, умноженной на одну и ту же частоту, поскольку затем камеры теряют кадры, чтобы соответствовать скорости камеры. Если освещение не совсем правильное, это может повлиять на сетку. Например, галогенные лампы производят световой импульс, и, хотя он не воспринимается обычным зрением, этот пульс может мешать компьютерному зрению и сенсорным технологиям.

Время обработки длительное — часы, возможно, дни; даже студии самого высокого класса могут обрабатывать всего шесть минут видео за целый день. Это вершина сложности, сложности и стоимости. Студии могут потратить миллионы долларов США просто на создание очень маленького круга, в котором может стоять человек, не намного шире, чем размах рук. Затем проблема сводится к стороне воспроизведения ресурсов. Выход одной секунды видео из необработанного объемного захвата составляет не менее 700 МБ.Этот вывод не может быть легко воспроизведен в его текущей форме, поэтому он должен быть оптимизирован — массово. Большинство объемных видео составляет от 18 до 28 МБ в секунду после этих процессов — все еще огромные, но с ними гораздо легче работать.

Рисунок 14, Объемное видео автора Тимоти Портера (см. Модель sketchfab).

Анализ стоимости и сложности фотограмметрии

У каждого обсуждаемого здесь стиля фотограмметрии есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим затраты, преимущества и недостатки каждого из них в следующей таблице:

Таблица 1.Анализ затрат и выгод фотограмметрических методов.

Следующий график, представленный другим способом, иллюстрирует различные типы фотограмметрии по осям вычислительных потребностей и затрат.

Рисунок 15. Сравнение видов фотограмметрии.

Тенденции будущего обещают более высокое качество при меньших затратах

Объемное видео произведет революцию в том, как мы потребляем и используем контент, как и телевидение и компьютеры до этого. Технологии, которые в настоящее время используются для быстро меняющихся и машинно интерпретируемых потребностей, таких как навигация вокруг больших объектов в беспилотных автомобилях, станут настолько качественными, что смогут полностью перекрыть текущий технологический стек, необходимый для записи живых выступлений.Эволюция этой технологии идет быстрыми темпами как в потребительском, так и в коммерческом секторах. Вполне вероятно, что через несколько лет современные технологии фотограмметрии будут превзойдены, если не полностью вытеснены. Мы не можем знать, что займет его место, но, принимая во внимание законы физики, создание и захват светового луча останется фундаментальной необходимостью. Некоторые интересные варианты, которые мы, вероятно, увидим, включают Wi-Fi, радио и визуальный спектр света. В настоящее время наше культурное будущее и прогресс в этом технологическом игровом пространстве переплетаются в месте, где объемный захват и фотограмметрия синонимичны просмотру.

Фотограмметрия на устройствах более низкого уровня стоимостью менее 5000 долларов США часто дает значительно лучший результат при сканировании объектов для изучения, архивирования или создания компьютерных объектов, чем со сканерами, сопоставимыми по цене. Хотя некоторые лидеры рынка, такие как Intel RealSense D4000, пытаются изменить правила игры с помощью недорогих сканеров, которые призваны изменить рынок, фотограмметрия по-прежнему остается лучшей технологией, если взвесить стоимость и качество.

Сводка

Технологии, относящиеся к фотограмметрии и объемному захвату, быстро меняются, но понимание различных типов объемного захвата, включая затраты, преимущества и сложность каждого из них, с текущими сценариями использования, как показано здесь, поможет вам на пути к их внедрению. технологии в ваш следующий проект, который вы можете опубликовать на Intel Developer Mesh.Вы можете найти нашу работу с Volumation на DevMesh и Siggraph 2018 Introduction to Volumation.

Об авторе

Тимоти Портер — пионер в области визуальных технологий и технический директор Underminer Studios. Он начал свою карьеру в видеоиграх как технический художник, прежде чем перейти к деятельности в качестве серийного предпринимателя, а затем в качестве технического директора по конвейеру в Sony Pictures Imageworks. За свою карьеру он опубликовал более 50 наименований на разных платформах. Стремясь использовать парадигмы развлечений в передовых технологиях, Тим известен тем, что вдохновляет других на представление о безграничных возможностях, которые предоставляет технология, и воплощает это видение в жизнь.Он был признан Intel лучшим новатором 2017 года.

Underminer Studios использует VR / AR, чтобы очеловечить цифровой мир, отправляясь в фантастические места в сфере образования, развлечений, здравоохранения и бизнеса для получения более увлекательного опыта. Мы разрабатываем инновационные продукты, которые помогут определить будущее взаимодействия человека с компьютером; сочетание мощи технологий аналитики и визуализации для привлекательного использования. Узнайте больше о нашей работе с объемным захватом на VOLUMATION.

Съемка в виртуальной реальности с помощью Manifold: что такое объемное видео

Съемка в виртуальной реальности с Manifold: что такое объемное видео

Facebook анонсирует Manifold во время Oculus Connect 5.Трехмерная объемная видеокамера с обзором на 360 градусов, предназначенная для творчества и рассказывающая истории.

Съемка в виртуальной реальности — это цель, которую стремится достичь Manifold; объемная видеокамера VR на базе технологии Surround 360.

Проект, созданный Facebook и RED, направлен на представление первого в мире комплексного решения для видеозахвата 3D и 360-градусного видео.

Mainfold был представлен миру во время Oculus Connect 5 как технология, призванная соединить творческих профессионалов с публикой совершенно новым способом.

Съемка в виртуальной реальности с помощью Manifold: что такое объемное видео

Съемка в виртуальной реальности с помощью Manifold: что такое объемное видео

Объемное видео — это процесс получения движущихся изображений реального мира, людей и объектов, которые впоследствии можно рассматривать под любым углом в любое время (известное как шесть степеней свободы).

Возможность перемещения слева направо, вверх и вниз и вперед-назад (а также возможность вращения вокруг осей x, y).

Согласно недавнему отчету об исследовании рынка, ожидается, что рынок объемного видео вырастет с 578,3 миллиона долларов в 2018 году до 2,78 миллиарда долларов к 2023 году.

Большая часть внимания средств массовой информации к объемным камерам, таким как Manifold, была сосредоточена на их потенциале для создания более привлекательного и привлекательного контента виртуальной реальности . В сочетании с системами позиционного определения местоположения в большинстве гарнитур виртуальной реальности, таких как Oculus Rift и Quest от Facebook, объемное видео позволяет зрителям самостоятельно перемещаться в новых мирах .

По сути, зритель становится режиссером, выбирая каждый «кадр». Не говоря уже о техническом потенциале, который будет доступен творческим работникам и создателям фильмов при создании видеоконтента.

Создание объемного видео с помощью Manifold

Согласно Facebook, камера

Manifold 3D VR создана для одной цели: «предлагать истории нового поколения». Фактически, он сконфигурирован как устройство, предназначенное для повествования, одновременно захватывает несколько углов камеры из заданного объема и позволяет создавать бесконечные перспективы с любого направления в пределах поля зрения.

Таким образом, благодаря датчикам для камер RED и последующей обработке изображения, уже на этапе съемки достигается более высокое качество изображения; подумайте, например, о его использовании во время живых выступлений или высокобюджетных шоу.

Manifold — первая профессиональная камера, способная полностью снимать серию сферических изображений для точного воссоздания целых сцен. Уникальное сочетание компоновки камеры и готовых к установке функций делает ее идеальным инструментом для съемки для профессиональных кинематографистов.

Как работает коллектор: технические аспекты

Что касается технических характеристик, камера Manifold 3D VR включает в себя 16 датчиков RED (R) Helium 8K (R), предназначенных для захвата 360 6DoF, которые записывают RAW с 16 камер и одновременно выполняют 8K со скоростью 60 кадров в секунду.

Оснащен 8-миллиметровой оптикой Schneider «рыбий глаз», настраиваемым F4.0 на 180 градусов, одним кабелем SMPTE 304M для питания, управления и данных, выходами SDI для мониторинга или обработки сторонних точек, SDK для пост-обработки видео и Интернета интерфейс управления на основе приложений.Блок управления камерой и запоминающее устройство можно разместить на расстоянии до 100 метров.

Съемка в виртуальной реальности с помощью Manifold: что такое объемное видео

Съемка в виртуальной реальности с помощью Manifold: что такое объемное видео

Съемка в виртуальной реальности: будущее видеоиндустрии за Manifold

Созданная в сотрудничестве с RED Digital Cinema, Manifold, похоже, представляет собой камеру виртуальной реальности, предназначенную в первую очередь для профессионалов и, следовательно, особенно многообещающий инструмент для будущего традиционной видеоиндустрии.

«Было бы глупо с моей стороны говорить, что Manifold — это не виртуальная реальность», — сказал оператор-постановщик Эндрю Шулкинд, модерировавший панель, посвященную новой камере Oculus Connect 5 ». Совершенно верно, но это касается не только этого ».

Перспектива «большего, чем это» больше всего привлекала Red Cinema, партнера Facebook по проекту Mainfold.

Вместо приложений объемного видео для видео 360 и VR, технический директор RED Удай Матур сказал, что он очень взволнован потенциалом системы для захвата VFX , которая представляет собой виртуальный захват изображения зеленого экрана.Объект, снятый на фоне определенного оттенка зеленого, который можно удалить и заменить при постобработке любым сценарием.

По словам Матхура, способность использовать камеру для захвата интересного контента вторична по сравнению с ее потенциалом для традиционных кинопроектов .

«Для режиссера, занимающегося традиционной фотографией, это новый тип инструмента, который они могут использовать, позволяя получить новый опыт».

Объемное видео захватывает сцену с нескольких точек обзора , а затем информация используется для создания карты глубины .После создания объемного видео его потенциально можно использовать далеко за пределами своей первоначальной цели: создать дополнительных ресурсов для того же проекта , но также как виртуальный набор для неограниченного количества других проектов .

Партнерство с компаниями, занимающимися разработкой программного обеспечения и постпродакшн

Объемное видео также поставит новые задачи для рабочего процесса. Facebook установил партнерские отношения с компаниями-разработчиками ПО для постпроизводства, в том числе Adobe , CaraVR , Nuke , Foundry , Otoy и другими, для работы над внедрением инструментов и процессов.

Разработка Mainfold и его гипотетическое использование в реальных условиях потребует интенсивного сотрудничества между командами подготовки и обработки. Симуляции, в которых производственные группы, вероятно, будут более активно участвовать в разработке проекта, чтобы гарантировать, что группы постпроизводства с большим контролем остаются верными первоначальному видению.

«Некоторые должности в съемочной группе можно было даже ликвидировать». сообщил технический директор Facebook Брайан Кабрал .Но будут созданы новые должности. Например, поскольку безупречная непрерывность каждого отдельного объекта является фундаментальной, Кабрал считает, что однажды будет работа, на которой член команды будет следить за тем, чтобы никто ничего не двигал на сцене.

Кабрал понимает, что до этих приложений далеко. Но, по его словам, манифольд представляет собой кульминацию Facebook за последние пять лет исследований и разработок интерактивных видео, а также отправную точку для следующих пяти лет проектов .

Сравните Manifold с его работой в Nvidia, разработавшей первый GPU GP (общая обработка на графических процессорах). «Теперь (GPU GP) является обязательным…» сказал он. «Мы начнем видеть людей, делающих интересные снимки — не только для виртуальной реальности… И это будет только условно».

Кабрал, затем продолжил:

«Мы захватим все и создадим ресурсы VR, мы создадим ресурсы AR, мы получим 2D ресурсы, но мы будем захватывать их просто потому, что все на съемочной площадке дорого, и мы узнаем позже. Это высвободит много творчества ».

Новые герои и новые подходы к объемному видео

Конечно, Facebook — не единственная компания, которая инвестирует в объемные видеоролики. И такая система, как Collector, — не единственный способ сделать это.

Например, в январе этого года Intel открыла студию объемного видео в Лос-Анджелесе.

Его подход к объемному видео исходит извне. Вместо единой системы, которая захватывает сцену изнутри, как Manifold, Intel Studios окружает область захвата площадью 10 000 квадратных футов десятками и десятками камер.

Эта технология уже используется на нескольких футбольных стадионах по всей стране, чтобы снимать спортивные соревнования со всех сторон и воссоздавать основные моменты на 360 градусов. Intel также уже работает с Paramount над разработкой приложения для кинотеатров.

Однако реализация 38 камер 5K, специально подключенных к серверу, которые обрабатывают до 1 ТБ данных каждые 15 секунд (как в случае с этими этапами), все равно будет более недопустимой, чем обратная объемная камера (или любая обратная объемная камера). камеры) Facebook, независимо от того, сколько может стоить сборщик.

Кроме того, с внешней объемной съемкой вы можете снимать высококачественные изображения людей и вещей только в ограниченном пространстве в строго контролируемой среде, а с объемным видео на обратной стороне у вас больше гибкости и вы можете снимать гораздо больше пространств и мест в ширину.

Manifold — это не просто камера VR

«Прелесть (Manifold) в том, что это по преимуществу универсальный инструмент», — сказал Шулькинд OC5. Он планирует использовать камеру для создания результатов не только для наушников VR, но и для создания определенного контента для визуального восприятия, независимо от того, смотрит ли аудитория на смартфоне или телевизоре, из самолета или в кинотеатре.

«Manifold — это не только виртуальная реальность, дополненная реальность или будущее иммерсивных развлечений, это написание кода для будущего контента», — сказал Шулькинд. «Я вижу каскад результатов, которые все имеют отношение к делу, которые заставляют меня чувствовать, что я никогда не пропускаю сцену, каждая сцена в разном ракурсе». Все снято камерой. [/ Vc_column_text] [/ vc_column] [/ vc_row]

Вывод на рынок манифольдов и будущие разработки

Дата запуска и цена Manifold еще не объявлены.Камера в ее нынешнем виде по-прежнему имеет множество ограничений. Мы говорим о технологии, которая потенциально может широко распространиться на аудиовизуальный и кинематографический сектор, радикально изменив ее подход.

Как и все «экстремальные» инновации, преждевременно и почти невозможно предвидеть их развитие и возможные области использования, но, несомненно, это инструмент, предназначенный для законодательного входа в сектор видео, будь то виртуальная реальность или видеосъемка. традиционный.

Нам просто нужно с тревогой и тревогой ждать выхода Manifold на рынок.

Съемка в виртуальной реальности с помощью Manifold: что такое объемное видео

Выдержки из этой статьи взяты из материалов, изначально опубликованных в Redshark News.

Объемный дисплей

обеспечивает качество движущихся трехмерных изображений лучше, чем голограммы

Природа — Физики создают трехмерные проекции в стиле «Звездных войн» — просто не называйте их голограммами

Команда

Смолли применила другой подход — используя технику, известную как объемное отображение, — для создания движущихся трехмерных изображений, которые зрители могут видеть под любым углом.Некоторые физики говорят, что эта технология ближе, чем какая-либо другая, к воссозданию трехмерной проекции принцессы Леи, которая обращается за помощью в фильме 1977 года «Звездные войны». «Это делает то, что голограмма никогда не может сделать — дает вам круговой обзор, изображение в стиле принцессы Леи — потому что это не голограмма», — говорит Майлз Пэджетт, физик-оптик из Университета Глазго, Великобритания.

Они используют силы, передаваемые набором почти невидимых лазерных лучей, чтобы захватить единственную частицу растительного волокна, называемого целлюлозой, и неравномерно нагреть ее.Это позволяет исследователям толкать и тянуть целлюлозу. Второй набор лазеров проецирует видимый свет — красный, зеленый и синий — на частицу, освещая ее, когда она движется в пространстве. Люди не могут различать изображения со скоростью, превышающей примерно 10 в секунду, поэтому, если частица перемещается достаточно быстро, ее траектория выглядит как сплошная линия — как бенгальский огонь, движущийся в темноте. И если изображение меняется достаточно быстро, кажется, что оно движется. Дисплей можно накладывать на реальные объекты, и зрители могут обходить его в реальном пространстве.

Созданные на данный момент изображения крошечные — всего миллиметры в поперечнике. И только простые линейные рисунки можно создавать со скоростью, необходимой для создания движущихся изображений. Команде удалось изобразить движущуюся спиральную линию и статический контур бабочки.

«Этот метод требует существенного развития, но представляет собой простую конструкцию с огромным потенциалом для улучшения», — говорит Уильям Уилсон, исследователь нанотехнологий из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс.

Светящееся изображение, напоминающее футуристическую голограмму, парит в воздухе.Это трехмерный объемный дисплей. Используя крошечную частицу, подвешенную в лазерном свете, исследователи смогли создать цветные изображения с высоким разрешением, которые занимают реальное трехмерное пространство. Развитие этой технологии может привести к созданию сложных интерактивных дисплеев, обычных для научной фантастики.

Nature — Объемный дисплей с фотофоретической ловушкой

Объемные дисплеи в свободном пространстве или дисплеи, которые создают светящиеся точки изображения в космосе, представляют собой технологию, которая больше всего напоминает трехмерные дисплеи в популярной художественной литературе1.Такие дисплеи способны создавать изображения «в воздухе», которые видны практически с любого направления и не могут быть обрезаны. Отсечение ограничивает возможности всех трехмерных дисплеев, которые модулируют свет на двумерной поверхности с краевой границей; к ним относятся голографические дисплеи, нанофотонные матрицы, плазмонные дисплеи, лентикулярные или линзовые дисплеи и все технологии, в которых светорассеивающая поверхность и точка изображения физически разделены. Здесь мы представляем объемный дисплей в свободном пространстве, основанный на фотофоретическом оптическом захвате2, который создает полноцветную графику в свободном пространстве с точками изображения размером десять микрометров, используя постоянство зрения.Этот дисплей работает, сначала изолируя частицу целлюлозы в фотофоретической ловушке, созданной сферическими и астигматическими аберрациями. Затем ловушка и частица сканируются через дисплей, при этом освещаются красным, зеленым и синим светом. В результате получается трехмерное изображение в свободном пространстве с широкой цветовой гаммой, мелкими деталями и малыми видимыми пятнами. Эта платформа, получившая название Optical Trap Display, способна создавать изображения с геометрическими формами, которые в настоящее время недостижимы с помощью технологий голографии и светового поля, таких как проекции с дальним фокусом, высокие песочные столы и дисплеи с круговым обзором.

Брайан Ван — идейный лидер футуризма и популярный научный блоггер с 1 миллионом читателей в месяц. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди новостных научных блогов. Он охватывает многие прорывные технологии и тенденции, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, биотехнологию против старения и нанотехнологии.

Известный тем, что выявляет передовые технологии, он в настоящее время является соучредителем стартапа и сборщиком средств для компаний с высоким потенциалом на ранней стадии. Он является руководителем отдела исследований ассигнований на инвестиции в глубокие технологии и ангел-инвестором в Space Angels.

Часто выступая в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Университета сингулярности и гостем на многочисленных интервью для радио и подкастов. Он открыт для публичных выступлений и консультирования.

Портал Sony Group — Исследования и разработки — Истории

Стремление к виртуальной реальности, способной реализовать невозможное

Технология объемного захвата
, выходящая за рамки всенаправленной визуализации

31 июля 2020 г.

Технология для захвата всего пространства

Технология объемного захвата преобразует человека, объект или место в трехмерные цифровые данные и воспроизводит их как высококачественное изображение.Это разновидность видеотехнологии со свободной точкой обзора, которая захватывает весь реальный мир и позволяет просматривать его с любой точки зрения. Помимо предоставления новых впечатлений от видео, он также имеет потенциал в качестве нового метода создания контента. Ожидается, что он выйдет за рамки традиционных возможностей видеопроизводства и найдет различные применения в сфере развлечений. Мы поговорили с двумя инженерами из центра исследований и разработок, которые занимаются разработкой алгоритмов для технологии объемного захвата.

Профиль

Переход от спортивного вещания к развлечениям Новый

и иммерсивный видеоконтент

── Мы слышали, что видеотехнология со свободным просмотром активно внедряется на сайтах видеопроизводства.

Йоичи Хирота: Наряду с прогрессом в технологии виртуальной реальности (VR), видеотехнология со свободным обзором уже несколько лет используется в спортивном вещании, а также недавно стала применяться в области производства видеоконтента.В частности, технология всенаправленной визуализации, которая позволяет захватывать 360-градусные изображения, поддерживается через онлайн-сервисы, предоставляемые различными компаниями, и я уверен, что есть много людей, которые уже испытали это.

На этом фоне движение к поддержке технологии всенаправленной визуализации также стало более активным в интегрированных рабочих процессах производства видео, включая формирование изображений, производство, передачу и отображение. Среди других разработок, направленных на коммерциализацию, MPEG, рабочая группа, которая разрабатывает стандарты сжатия видео, завершила стандартизацию формата видео 360 градусов.Формат всенаправленного мультимедиа (OMAF) в MPEG-I Part 3 начал использоваться создателями для создания разнообразного нового иммерсивного контента. В результате мы также активно участвуем в различных инициативах, направленных на сайты по производству видео.

── Какие ценности можно создать с помощью этой технологии?

Hirota: Мы считаем, что с развитием технологии свободной точки зрения ключевыми элементами станут «точки зрения свободы» и «реальность».Технология объемного захвата, которую мы в настоящее время разрабатываем, направлена ​​на то, чтобы выйти за рамки всенаправленной визуализации. Эта технология, которая первоначально использовалась в спортивном вещании, теперь распространилась на сферу развлечений, и создатели видеоконтента признают ее новую ценность, которую она может принести концертам и рекламе. Используя существующие предприятия Sony и технологические ресурсы для обработки изображений / видео, мы сможем снимать недорогие высококачественные видеоролики со свободным просмотром, тем самым внося свой вклад в создание нового бизнеса, который охватит всех, от профессионалов до обычных клиентов.

Ожидается, что технология объемного захвата будет использоваться
в различных областях, таких как развлечения и спорт

Создание ощущения, что

Вы действительно там

── Какие проблемы существуют?

Hirota: Благодаря современной технологии всенаправленной визуализации вы можете просматривать 360 градусов вокруг себя с определенной точки обзора, надев гарнитуру и поворачивая голову, чтобы осмотреться.Однако невозможно перемещаться по объектам и просматривать их сзади. Это главное отличие от контента VR, созданного с помощью компьютерной графики. Более гибкая точка зрения будет необходима для погружения пользователей в среду виртуальной реальности. Чтобы обеспечить эффект присутствия, также необходимо улучшить основные качества самого видео, такие как разрешение и частота кадров. Это, в свою очередь, потребует обработки больших объемов данных, поэтому я считаю, что нам предстоит проделать большую работу как со стороны видео, так и со стороны дисплея.

── Как вы решите эти проблемы?

Хисако Сугано: С помощью видеотехнологии со свободной точкой обзора мы создаем 3D-модели, размещая несколько камер вокруг объекта и снимая. Самая большая особенность технологии объемного захвата — это возможность генерировать изображение с виртуальной точки обзора, где не было реальной камеры, с помощью захваченных 3D-моделей. Создание виртуальной точки обзора включает в себя процесс калибровки нескольких камер, создание 3D-моделей объектов, наложение текстуры на 3D-модели и создание операторской работы.В отличие от непрерывного видео, где огромное количество камер выстроено вплотную друг к другу, мы создаем трехмерные цифровые данные из редко распределенных камер для создания видео, позволяя создателям видео и зрителям свободно и интерактивно манипулировать своими точками обзора.

Hirota: В настоящее время мы занимаемся разработкой технологий, направленных на захват, отображение и транспортировку. Можно сказать, что уникальная сила Sony состоит в том, чтобы осознать новые ценности, объединив все эти три области.

Собираем вместе все

Технологии обработки сигналов изображения Sony

── Мы хотели бы спросить об основных технологиях. Какие технологии используются при захвате?

Hirota: Естественно, оптимальная система съемки зависит от объекта. Есть несколько чисто академических примеров огромных систем, состоящих из нескольких сотен камер, но это не очень реалистично с точки зрения бизнеса.Системы съемки, использующие современную технологию объемного захвата, предназначены специально для съемки относительно небольших участков, и объекту более или менее требуется оставаться на одном месте. В результате они не очень хорошо подходят для съемки перемещающихся музыкальных артистов или одновременного выступления большого количества людей.

Напротив, наша система съемки, предназначенная для индустрии развлечений, уникальна тем, что может снимать относительно большие площади, где один или несколько людей ходят, танцуют или исполняют другие виды представлений.Чтобы еще больше улучшить это, мы постоянно проводим разработку и проверку концептуальных испытаний датчиков и линз, систем для синхронизации нескольких камер, камер и осветительных устройств, а также материалов для хромакейных фонов.

── Мы слышали, что вы открыли новую съемочную студию!

Хирота: Верно. В январе 2020 года в штаб-квартире Sony мы открыли одну из крупнейших студий объемного захвата в Японии, оснащенную накопленными нами технологиями.Первое, что мы сняли в этой студии, была игра Double Dutch, в которой две скакалки качнулись в противоположных направлениях. Игра «Двойной голландец» с участием пяти человек была оптимальной для максимального использования уникальной 5-метровой съемочной площадки. Тонкие веревки, движущиеся с высокой скоростью, усложняли съемку и обработку сигнала, но съемка прошла успешно. Мы смогли продемонстрировать потенциал технологии не только для визуального выражения, но и для спортивного анализа.Двигаясь вперед, мы стремимся ускорить разработку технологий и проверку бизнеса в сотрудничестве со сторонами внутри и за пределами компании.

Съемка в одной из крупнейших фотостудий Японии в штаб-квартире Sony
(В сотрудничестве с профессиональной командой Double Dutch, J-TRAP.)

── С какими проблемами вы сталкиваетесь при захвате?

Hirota: Синхронизация нескольких камер — вот где возникает проблема технологии объемного захвата.Все камеры должны снимать в одно и то же время и передавать / объединять изображения, чтобы сделать их трехмерными. В результате мы разрабатываем и оцениваем наше оборудование и программное обеспечение, например, путем внедрения датчиков изображения с глобальными заслонками, способов одновременного распределения сигналов на каждую камеру и методов повторной синхронизации камер при агрегировании данных.

Стремление к качеству воспроизведения и

получение более реалистичных изображений

── С какими проблемами вы сталкиваетесь при отображении?

Hirota: При использовании технологии объемного захвата необходимо использовать трехмерное компьютерное зрение для создания виртуальных точек обзора там, где нет камер — это процесс визуализации.Проблема здесь в ощущении неестественности, которое люди иногда называют «сверхъестественной долиной». Sony решила эту проблему, объединив свою передовую технологию обработки 2D-изображений с технологией машинного обучения. Это могут быть искусственные изображения, но в конечном итоге важно качество изображения на конечном дисплее.

Sugano: Сейчас мы используем более чем в четыре раза больше камер, которые мы использовали вначале, а с увеличением разрешения устройств отображения от 2K до 4K и 8K стало возможным создавать более реалистичные изображения.Диапазон движений и количество объектов, которые можно запечатлеть, также значительно улучшились с момента начала разработки.

Hirota: Реализованные нами видеоролики настолько высокого качества, что можно подумать, что они действительно были сняты камерой с вашей точки зрения, явно превзошли технологию объемного захвата, доступную до этого момента, и были очень хорошими получил ряд создателей. Мы продолжим фокусироваться на дифференциации нашей технологии не только за счет улучшения качества изображения, но и за счет большей простоты использования.

Сравнение видео со стандартной камеры слева и видео, снятого с помощью нашей технологии объемного захвата справа

── С какими проблемами вы сталкиваетесь при транспортировке?

Hirota: Еще одним преимуществом нашей системы является то, что она может выполнять все, от захвата до распространения контента в режиме реального времени. Объем несжатых данных, снятых большим количеством камер, может достигать 100 ГБ / сек, поэтому в настоящее время обрабатывать их на локальных компьютерах нереально.Чтобы гибко обеспечивать мощные вычислительные ресурсы, мы разработали уникальную систему облачной обработки с широкими возможностями расширения. Таким образом, теперь пользователи могут свободно выбирать углы обзора транслируемого живого выступления артиста в режиме реального времени и наслаждаться другими видами взаимодействия. Также ожидается, что он будет использоваться для методов связи следующего поколения.

── Мы слышали, что вы сотрудничали с Sony Music Entertainment в сфере развлечений.

Hirota: Благодаря этой технологии объемного захвата мы теперь можем захватывать людей и места в виде трехмерных данных и воспроизводить их как изображения высокого качества. Что касается того, как мы будем использовать эту технологию, мы работаем с Sony Music Entertainment Japan (SMEJ), которая помогает нам, например, предлагая места для подтверждения концепции. Возможность опробовать новые способы использования и разработать технологию вместе с технологиями в сфере развлечений, несомненно, является одной из самых сильных сторон Sony.

Sugano: Когда наш контент проецировался на огромный экран в месте проведения концерта, мы могли почувствовать волну эмоций в толпе. В то же время для нас это была возможность увидеть работы профессиональных художников поближе, и это вдохновило нас работать еще усерднее. Я был очень тронут, увидев, что технология, которую мы разработали, используется в сотрудничестве с миром развлечений. Когда я проверил Твиттер после концерта и телетрансляции, было много людей, которые спрашивали о фоновом видео и о том, как нам удалось заставить его крутиться так, как это было, и это меня очень обрадовало.

── Расскажите, пожалуйста, о том, что вы хотели бы реализовать и достичь в будущем.

Sugano: Наша исследовательская группа постоянно проводит исследования и разработки для достижения нашей миссии «предоставить технологию, которая позволяет манипулировать (захват, отображение и транспортировка) трехмерных пространств посредством полной оцифровки реальных пространств». Наибольшие усилия мы прикладываем к распространению бесплатных видео в реальном времени. Предыдущая технология свободной точки зрения также позволяла передавать записанный контент, но то, что мы пытаемся достичь в будущем, — это возможность видеть и разговаривать с объектами в удаленном месте, при этом свободно меняя точку обзора в режиме реального времени.После этого мы хотим создать видео опыт, который позволил бы пользователям делиться пространством удаленно, взаимодействовать друг с другом и действительно чувствовать, как если бы другой человек был с ними.

Hirota: Технология 5G, которая может обеспечить связь с высокой пропускной способностью, начинает разворачиваться, и мы приближаемся к эре, когда контент виртуальной реальности станет тем, что может испытать каждый. Когда технологии в различных областях достигнут зрелости, мы естественным образом и свободно сможем снимать и делиться опытом в 3D, так же, как мы это делаем сейчас с 2D-изображениями и видео.