Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 49

Опубликовано27 декабря 2010 года

- Что такое виртуальная студия?

- Результат работы виртуальных студий сейчас хорошо известен практически всем, кто смотрит кино или телевизор: это живые персонажи в «компьютерной» обстановке — искусственных декорациях, изображение которых просчитывается на компьютере, а не снимается «вживую». Примеров масса — это почти все прогнозы погоды на ТВ, множество спецэффектов в кино и многое другое. В частности, обстановку могут дополнять и «компьютерные» персонажи, также анимируемые с помощью компьютера.

То, что обычно имеют в виду «телевизионщики» под словосочетанием «виртуальная студия», — это система реального времени, позволяющая совмещать «настоящую» и виртуальную действительность в реальном времени. Это отличает такую технологию от обычного пост-процессинга в кино или рекламе, когда съёмка и совмещение реальностей сильно разнесены во времени.

Выглядит съемка с помощью виртуальной студии следующим образом. Ведущего снимают на однородном фоне (обычно зеленом или синем), а потом «накладывают» на это изображение смоделированный фон, в итоге мы видим человека в другом помещении, с декорациями и объектами, которых требует сюжет передачи.

- То есть принцип работы «Фокуса» похож на традиционную технологию «хромакей»?

- Принцип работы не то что похож, а он как раз и использует этот самый «хромакей», или на профессиональном сленге — «кеинг». Суть технологии проста — разделение картинки на «фон» и «актёра» по цвету. «Фон» при этом делается прозрачным для замещения изображения каким-то другим произвольным изображением, а «актёр» остаётся самим собой. На самом деле такое отделение оказывается отнюдь не простым, так как на границах цвета фона-актёра смешиваются и требуется специфическая цветокоррекция для удаления разноцветных «каёмок», а кроме того, идёт борьба с бликами, шумами и т.п.

Мы придумали свой подход и разработали собственные алгоритмы для «кеинга», ориентированные на суровую российскую действительность в региональных студиях. Локальным телеканалам приходится обходиться зоопарком видеокамер, плохими условиями съёмок, маленькими бюджетами. Наша технология действительно оказалась уникальной, так как давала приемлемый результат в очень разных условиях и при этом была крайне недорогой. Аналогов нашим разработкам лет пятнадцать не наблюдалось. Сейчас производительность компьютеров возросла настолько, что схожие результаты достигаются чисто программными способами (у нас использовалось собственное «железо»). Я уже много лет наблюдаю попытки изобрести другие методы разделения изображений на «актёров» и «фон», но ничего сравнимого по возможному качеству финального изображения так ни у кого и не придумалось.

Но у виртуальных студий «Фокус» далеко не только «кеинг» можно назвать уникальным. Целый набор оригинальных (и, конечно, в чём-то компромиссных) технологических решений позволил нашим студиям ценой от 10 000 у.е. на выходе давать «картинку», трудноотличимую от таковой у виртуальных студий за 1 000 000 у.е.

Так как по своей сути виртуальные студии построены на обмане зрителя (создании иллюзии), то мы просто стали «обманывать» ещё сильнее, чем обычно. Например, вместо чрезвычайно дорогих (и самих по себе, и в смысле эксплуатационных расходов) трекинговых систем для съёмочных камер мы использовали технологию виртуальных камер. Это такой процесс, когда реальная камера абсолютно статична, а «прокеенное» изображение с неё помещается внутрь трёхмерной сцены в нужное место в качестве плоской текстуры. Этот принцип бывает трудно объяснить неискушённому читателю. Получается что-то вроде живого «аватара» в компьютерной игре: вместо компьютерного персонажа подставляется изображение живого актёра в соответствующем масштабе.

Оказывается, что при этом доступно достаточно широкое поле «точек зрения» на компьютерную сцену, не разрушающих при этом иллюзию трёхмерной реальности (когда не видно, что актёр-то — плоский!). Зато открывается множество возможностей для создания спецэффектов, интерактивного взаимодействия с компьютерными персонажами и многое другое, что очень затруднено в традиционной архитектуре виртуальных студий с оверлейным (пиксель-в-пиксель) наложением живых и компьютерных изображений. Так, например, многие наши пользователи, вещая из крохотных реальных студий, создают у зрителя иллюзии огромных залов, сложнейших декораций.