諾瓦XR解決方案

來源：諾瓦編輯：lsy631994092 2022-03-03 08:58:11 加入收藏咨詢

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諾瓦XR解決方案。一、項目背景XR，即ExtendedReality,擴展現實技術。它允許用戶在實時生產環境中使用AR(增強現實)和MR(混合現實)將虛擬和物理世界混合在一起，...

諾瓦XR解決方案(an)

　　一、項目背景

　　XR，即Extended Reality, 擴展現實(shi)技術。它允(yun)許(xu)用戶在(zai)實(shi)時生產環(huan)境(jing)中使用AR(增強(qiang)現實(shi))和MR(混合(he)(he)現實(shi))將虛擬和物理世界混合(he)(he)在(zai)一起，以創建完全(quan)沉浸式的體驗。

　　目前該技(ji)術已(yi)在電影制(zhi)作(zuo)、廣(guang)告拍攝、大型(xing)活動中(zhong)呈井噴之勢。典型(xing)如(ru)好萊塢熱(re)劇《曼(man)達洛人》、《西部世界(jie)》，“美(mei)國偶像(xiang)”綜藝節目中(zhong)Katty Perry的表演，國內雙(shuang)十一晚(wan)(wan)會(hui)李榮浩現場(chang)演唱的《耳(er)朵(duo)》，2021春(chun)晚(wan)(wan)周杰倫的《Mojito》表演等，其中(zhong)均運用了大量xR元素(su)。

　　該解決方案前端需要對應的動作捕捉設備去配合相機完成拍攝，輔以特殊的媒體服務器配合(he)游戲(xi)引擎完(wan)成內(nei)容實時渲染及節目編輯，后端通過(guo)控制系統完(wan)成節目傳送，實現(xian)屏體內(nei)容的顯示。

　　這是XR拍攝時(shi)的整個(ge)系統構(gou)成圖：

　　整個XR系統看起來組成復雜，用的設備很多;但LED顯示屏是其中不可或缺的重要設備;因為所有的虛擬畫面都要通過LED屏顯示出來，再通過攝像機拍(pai)攝，才能最終(zhong)完(wan)成XR場景。

　　總體上可以(yi)說：是XR發現了LED顯示屏新的方向(xiang)和價值。

　　二(er)、項目優(you)勢

　　以往傳統的(de)影(ying)片是以綠幕的(de)方式進行拍攝的(de)。步驟(zou)是這樣的(de)：

　　1. 先用(yong)綠幕進行拍攝;

　　2. 進行大量的后(hou)期制作，最終(zhong)完成影片;

　　這種綠幕影(ying)片拍(pai)攝的(de)劣勢非常明顯：

　　1. 演員演戲全(quan)靠想象，導致拍攝(she)難度極大;

　　2. 導(dao)演(yan)無法在現場看到(dao)效果，導(dao)致如果后期(qi)制作遇到(dao)難題時，只(zhi)能重新拍攝，比較(jiao)麻(ma)煩;

　　3. 要(yao)花費大(da)(da)量的(de)人力和時間在后期制作(zuo)上，相信(xin)大(da)(da)家(jia)都有聽說過(guo)好萊塢的(de)百(bai)萬調色師的(de)傳說;

　　而XR能有效(xiao)解決上述痛點，提(ti)升整個影(ying)視制作效(xiao)率與水準。基于XR的影(ying)片拍(pai)攝越來(lai)越火(huo)爆;其拍(pai)攝步驟是這(zhe)樣的：

　　1. 將(jiang)制作好的場景(jing)在LED屏上播放(fang);

　　2. 演(yan)(yan)員(yuan)直(zhi)接(jie)在一(yi)個(ge)由LED屏組成的虛擬拍(pai)攝場地進(jin)行表演(yan)(yan);

　　3. 使用(yong)攝(she)像(xiang)機直接進行(xing)拍攝(she)，導(dao)演可以同步在監視器上(shang)看到(dao)拍攝(she)效果。

　　這(zhe)種拍攝方式(shi)的(de)優勢非常明顯：

　　1. 演員不用憑空(kong)想象著完成表演;

　　2. 拍(pai)攝(she)過程中(zhong)導演(yan)就可以看到拍(pai)攝(she)效果，如果有問題，當場就可以重拍(pai)，節約拍(pai)攝(she)時間，減少(shao)后期的重復投入;

　　3. 后期制作簡單，時間(jian)短，出(chu)片(pian)周期大大縮短;

　　XR還具(ju)有廣(guang)泛(fan)的應用場景和(he)前景：

　　1. 影(ying)視制(zhi)(zhi)作(zuo)：一般電(dian)影(ying)約有 10%-15%的(de)(de)內(nei)容，需要在攝影(ying)棚(peng)制(zhi)(zhi)作(zuo)。XR 營造了(le)逼真(zhen)的(de)(de)攝制(zhi)(zhi)空(kong)間，演員、導演可以(yi)實時看到拍攝和表演效果。這(zhe)對于影(ying)視行(xing)業有著極(ji)大的(de)(de)吸引力。現在，國(guo)內(nei)很(hen)多地(di)方都重視文娛(yu)、文化(hua)、文旅(lv)產業，爭相(xiang)落地(di)電(dian)影(ying)制(zhi)(zhi)造基地(di)、影(ying)棚(peng)等。

　　2. 產品發布會(hui)(hui)：疫情的(de)(de)影響，讓更多的(de)(de)廠商(shang)把發布會(hui)(hui)轉移到線上。線上發布會(hui)(hui)，成本急(ji)劇下降，受眾極(ji)大擴充。加(jia)上 XR 的(de)(de)加(jia)持，發布會(hui)(hui)的(de)(de)播出效(xiao)(xiao)果(guo)將會(hui)(hui)超出人們的(de)(de)想象。發布會(hui)(hui)是實時播出，效(xiao)(xiao)果(guo)對 XR 的(de)(de)依(yi)賴(lai)很重。

　　3. 廣電類節目(mu)制(zhi)作：各種錄播節目(mu)，可(ke)以依靠 XR 影(ying)棚，低成(cheng)本達到(dao)更(geng)好的效果(guo)。

　　4. 科教：教育(yu)將(jiang)是(shi)(shi) XR 的(de)一個典型應用場(chang)(chang)景。無論(lun)是(shi)(shi)大型現場(chang)(chang)還是(shi)(shi)線上教育(yu)，抑或(huo)是(shi)(shi)博物(wu)館(guan)等(deng)科普場(chang)(chang)所，XR 將(jiang)提供直(zhi)觀的(de)、身臨其境、逼真的(de)實時效果(guo)。

　　5. 演(yan)唱會(hui)、電視節目(mu)。比如(ru)以后請(qing)嘉賓，請(qing)到的可(ke)能(neng)是(shi)(shi)(shi)虛(xu)擬的，或(huo)者(zhe)是(shi)(shi)(shi)異地表演(yan)的。一方面(mian)是(shi)(shi)(shi)檔期(qi)，如(ru)果(guo)嘉賓檔期(qi)有(you)限(xian)，來錄制要(yao)幾(ji)天，可(ke)能(neng)就(jiu)請(qing)不(bu)到了。一方面(mian)是(shi)(shi)(shi)，一個嘉賓背后有(you)著一堆(dui)經紀人(ren)、后勤(qin)等(deng)人(ren)員，吃(chi)喝拉撒費用極高。如(ru)果(guo)是(shi)(shi)(shi)虛(xu)擬的，可(ke)以解決很多問題。

　　6. 游(you)戲(xi)及相(xiang)關活(huo)動：游(you)戲(xi)本身(shen)就是(shi)(shi)虛擬(ni)的，無論(lun)是(shi)(shi)游(you)戲(xi)本身(shen)，還是(shi)(shi)游(you)戲(xi)競(jing)賽和游(you)戲(xi)

　　活動相關(guan)，最適合虛(xu)擬(ni)和(he)現實結合。

　　對于LED顯示(shi)來說，XR應用場(chang)景是一塊(kuai)待挖掘的新市場(chang)。

　　新思界產(chan)業研(yan)究(jiu)中(zhong)(zhong)心(xin)出具的《2020年(nian)全球及中(zhong)(zhong)國(guo)擴展現實(XR)產(chan)業深度研(yan)究(jiu)報告》顯(xian)示，2019年(nian)全球擴展現實市場(chang)規模為186億美元，在預測期(2020- 2030年(nian))以48.3%的復合年(nian)增長(chang)率增長(chang)。

　　三、項目(mu)問題

　　當前，國內大多(duo)的(de)(de)XR應用均是以(yi)租賃或者固裝來做的(de)(de)，所(suo)用的(de)(de)LED屏也只是常規屏。這表明，大家對XR的(de)(de)認知不足。

　　LED顯示在XR應用中的(de)亂象：

　　1. 用三(san)塊(kuai)租賃P3.9的(de)屏，放(fang)墻角一(yi)搭，跟配(pei)套的(de)其(qi)他租用視頻媒體服務器設備接在一(yi)起，然(ran)后就成了XR;

　　2. 用固裝(zhuang)P2.5屏，搭(da)上幾塊，再(zai)搞些媒體服務器，成(cheng)了XR ;

　　由于RGB排列(lie)導致(zhi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同視角(jiao)時接收到(dao)(dao)的(de)RGB光(guang)強(qiang)度不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)一(yi)樣，從而(er)出(chu)現不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同角(jiao)度看(kan)到(dao)(dao)的(de)顏色(se)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)一(yi)致(zhi)，出(chu)現細節丟(diu)失(shi)，出(chu)現輪廓線(xian)和(he)色(se)帶的(de)問題;顯(xian)(xian)示(shi)的(de)顏色(se)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)精準(zhun)，存(cun)在(zai)偏色(se)，如顯(xian)(xian)示(shi)的(de)人臉偏紅(hong)等，導致(zhi)后期制作投入大;顯(xian)(xian)示(shi)畫面的(de)對比度不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)足，導致(zhi)拍攝景深不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)足等問題。

　　那XR應用需要什么樣的LED屏?

　　在現(xian)在，要(yao)有(you)效地(di)提升畫質(zhi)，拍(pai)攝(she)的內容的質(zhi)量也是很關鍵(jian)的。不得(de)不聊聊HDR了。因為(wei)HDR就是為(wei)了還原(yuan)真實世界而存(cun)在的。

　　Nova是行業內第一家(jia)支持HDR顯示的(de)公司，并且(qie)我們不僅支持了HDR10，還支持了廣(guang)泛(fan)應(ying)用于廣(guang)電(dian)領域(yu)的(de)HLG，得到(dao)許多歐美(mei)客戶的(de)青睞。像歐洲的(de)LONG公司就是使用的(de)我們的(de)HDR解(jie)決(jue)方案。

　　XR對LED屏(ping)的基礎要求(qiu)：

　　1. 拍攝無掃描線;

　　保證(zheng)屏(ping)體的視(shi)覺刷新(xin)率要高，以(yi)保證(zheng)攝(she)像(xiang)機(ji)拍不到掃描線;

　　屏(ping)體(ti)設計：低掃數，靜態顯示最佳(jia)，諾瓦建(jian)議(yi)不要超(chao)過8S;

　　控制系統：配合IC保證低灰(hui)刷新率夠高;支持genlock，能使顯示屏與視頻源和攝像機保持同(tong)步;

　　2. 保(bao)證屏體(ti)灰(hui)度級數要夠高，色彩控制更精準;

　　屏(ping)體(ti)設(she)計：選(xuan)用的RGB燈珠能(neng)覆蓋客戶使用的色域范圍;設(she)計的屏(ping)體(ti)沒有耦合(屏(ping)體(ti)設(she)計和IC選(xuan)用)，白對黑的耦合，黑對白的耦合以及跨(kua)板(ban)耦合等。

　　控制系(xi)統：配合IC保證提升屏(ping)體的(de)灰(hui)度級(ji)數(shu); 能對(dui)屏(ping)體進行標定：校(xiao)準屏(ping)體0~255的(de)亮度符合EOTF曲線(xian);校(xiao)準屏(ping)體的(de)色(se)彩準確度，保證δE<4 。

　　3. 任(ren)意(yi)視角顯示色彩(cai)一致

　　保證RGB芯片間距(ju)足小(xiao)。屏體設計(ji)：選用(yong)更小(xiao)尺寸(cun)的LED芯片;面罩進行(xing)特殊設計(ji).

　　控制(zhi)系統：在出現問題(ti)時，能快(kuai)速調節RGB的配比保證，一(yi)些機位顯(xian)示色彩正(zheng)常。

　　XR對LED屏更高的需求：

　　8K、HDR、HFR 120Hz/144Hz/240Hz、精準色(se)彩、10bit/12bit、超低延(yan)遲

　　三、解(jie)決(jue)方(fang)案

　　在控制系統端，諾瓦可提供如(ru)下(xia)解決方案：

　　1.方案(an)架(jia)構

　　VMP+MX40 Pro+A10s Pro

　　諾瓦科技(ji)xR沉浸式(shi)解決方案(an)

　　xR沉(chen)浸式解決方(fang)案，聚焦xR顯示應用場景，精(jing)準還(huan)原(yuan)畫面真實色彩、保留圖(tu)像細節，搭(da)(da)載高幀頻、相位調(diao)節，倍頻等處理(li)技(ji)術，解決xR拍攝(she)動態過程中，由(you)于顯示屏(ping)刷新(xin)不足，由(you)之而來的掃描線、黑場問題(ti)。同時搭(da)(da)載畫質(zhi)引擎(qing)技(ji)術，進一步增強顯示畫質(zhi)，讓LED顯示屏(ping)重獲新(xin)生，打(da)造至臻(zhen)xR解決方(fang)案。

　　2.方案特點(dian)

　　小間距技(ji)術(shu)發展(zhan)的突(tu)飛猛(meng)進，LED顯示畫(hua)質被(bei)寄予了越(yue)來越(yue)高的期待(dai)，尤其(qi)在影(ying)視(shi)拍攝、xR等高端顯示應用領(ling)域。

畫質(zhi)引擎&動態引擎

　　全新(xin)MX系列控制(zhi)系統搭載諾瓦全新(xin)一代畫(hua)質引擎和動態(tai)引擎，全方位提(ti)升LED屏顯示(shi)畫(hua)質，打(da)造身臨其境的沉浸式(shi)觀感，為xR場景拍(pai)攝提(ti)供充分(fen)保(bao)障。

VMP

　　Vision、Management,、Platform ——諾瓦全新LED顯示(shi)操(cao)控平(ping)臺(tai)，集設(she)計，調試，監控，管理于一身(shen)。全流程工作(zuo)(zuo)平(ping)臺(tai)，工作(zuo)(zuo)質(zhi)量和效率兼顧，解放想(xiang)象力限制，每個(ge)人都(dou)可以是顯示(shi)屏的設(she)計師。

多視(shi)角實時顏(yan)色調節

　　為了徹底解決由(you)于攝像視角變化，產生(sheng)的(de)偏(pian)色(se)問(wen)題(ti)。在VMP + MX40 Pro + A10s Pro的(de)基礎(chu)上，給出(chu)了實時(shi)顏色(se)調節的(de)解決方案。

　　VMP操作平臺，先將攝像機固定(ding)(ding)視角(jiao)的屏體顏(yan)(yan)色(se)(se)信(xin)息進行調節預(yu)(yu)存，Genlock 信(xin)號(hao)連(lian)接攝像機或 Genlock信(xin)號(hao)發(fa)生器;當攝像機運動(dong)到此固定(ding)(ding)視角(jiao)后，實時(shi)調取(qu)預(yu)(yu)存的信(xin)息，數據(ju)實時(shi)下(xia)發(fa)，保證從該視角(jiao)捕捉到的畫面顏(yan)(yan)色(se)(se)信(xin)息準(zhun)確。另外(wai)，實時(shi)顏(yan)(yan)色(se)(se)調節可以滿(man)足多機位同(tong)(tong)一時(shi)間(jian)，同(tong)(tong)時(shi)拍攝，解決多機位不同(tong)(tong)角(jiao)度畫面顏(yan)(yan)色(se)(se)偏色(se)(se)問題。

倍頻 + 插幀(zhen)

　　倍頻(pin)，可讓LED顯(xian)(xian)示(shi)屏適(shi)配(pei)更(geng)多的攝像(xiang)機快門角度(du)，使得(de)顯(xian)(xian)示(shi)屏刷新時(shi)(shi)間與攝像(xiang)機快門時(shi)(shi)間保持一致，去除黑場，掃描線，從而(er)為(wei)攝像(xiang)機拍攝顯(xian)(xian)示(shi)屏提供(gong)更(geng)靈活地選擇。

　　插幀(zhen)，原(yuan)理和(he)倍(bei)頻(pin)一(yi)致。只不(bu)過倍(bei)入(ru)的幀(zhen)頻(pin)為不(bu)同(tong)視頻(pin)源畫(hua)面。可使得多臺攝(she)像(xiang)機(ji)，和(he)控制(zhi)器通(tong)過Genlock連接后，與其分別對應要拍攝(she)的視頻(pin)素材(cai)幀(zhen)頻(pin)率，進行相位偏移后同(tong)步。以保證每(mei)個攝(she)像(xiang)機(ji)可以完美捕捉到各自(zi)對應的視頻(pin)素材(cai) 背景，從而在(zai)同(tong)一(yi)時間線上，同(tong)一(yi)場景，對不(bu)同(tong)內容的素材(cai)進行輸出。成(cheng)本節省，一(yi)勞永逸。