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揭秘3D VR視覺(jué)盛宴背后的影像解決方案

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穿過(guò)漫長(zhǎng)的走廊,便來(lái)到了夜之城。林立的高樓,店內(nèi)工作的仿生人,永夜里流離的霓虹燈,充滿危機(jī)和挑戰(zhàn)的任務(wù)欄——這不是現(xiàn)實(shí)生活,而是游戲《賽博朋克2077》用3D技術(shù)搭建出來(lái)的奇境。

如今,游戲和影視作品在現(xiàn)實(shí)和虛擬之間找到了突破口,曾經(jīng)只存在于想象中的場(chǎng)景在現(xiàn)實(shí)中得以實(shí)現(xiàn),通過(guò)3D技術(shù)打造出無(wú)比真實(shí)的視覺(jué)體驗(yàn)。無(wú)論是深入野地模擬作戰(zhàn)的手機(jī)游戲《和平精英》,還是以美輪美奐的風(fēng)光異軍突起的動(dòng)漫《白蛇·緣起》,以及動(dòng)畫(huà)效果炫酷、令人腎上腺素狂飆的系列電影《雷神》,每一部作品都如同一場(chǎng)真實(shí)且充滿光與影的視覺(jué)盛宴,3D VR制作技術(shù)是將想象照進(jìn)現(xiàn)實(shí)過(guò)程中不可或缺的一環(huán),嘉興超維信息技術(shù)有限公司就通過(guò)3D技術(shù)創(chuàng)造過(guò)諸多的虛擬世界。


超維信息技術(shù)有限公司3D案例采集過(guò)程及呈現(xiàn)效果


3D采集工作進(jìn)行過(guò)程中,采集對(duì)象被佳能相機(jī)圍繞

 

作為深諳3D VR技術(shù)的公司,嘉興超維信息技術(shù)有限公司研發(fā)了Body Capture系列人像3D單反相機(jī)陣列、Super Capture系列重光照及PBR材質(zhì)掃描設(shè)備、Performance Capture系列 4D面部表情捕捉設(shè)備、Shape X系列物件3D建模設(shè)備、Texture Scan 系列PBR材質(zhì)掃描儀、Scene Scan系列場(chǎng)景全景掃描儀等。通過(guò)這些儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)人體全身形態(tài)、膚質(zhì)、面部表情,以及對(duì)物件、室內(nèi)外場(chǎng)景各領(lǐng)域的3D建模,進(jìn)而為游戲和影視中構(gòu)思的虛擬世界奠定可落地的技術(shù)基礎(chǔ)。


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嘉興超維信息技術(shù)有限公司采集設(shè)備


3D采集的儀器看似簡(jiǎn)單,想要真正完成高品質(zhì)圖像采集卻并不容易,特別是在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境下,對(duì)于高標(biāo)準(zhǔn)視覺(jué)效果的要求更是精益求精,嘉興超維信息技術(shù)有限公司面臨諸多難題?!笆紫?,如何選擇圖像采集的相機(jī)才能使我們拍到更精確、不失真的影像;其次,所配相機(jī)與需要與我們自身設(shè)備高度匹配,進(jìn)行高效的配合,才能快速進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用;還有,如何解決多相機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)下穩(wěn)定性差、故障率高、大批量數(shù)據(jù)獲取和傳輸效率低的痛點(diǎn);最后,如何從相機(jī)品牌方獲得進(jìn)一步的技術(shù)支持,后續(xù)的配套服務(wù)是否完善,成本是否在把控范圍內(nèi)等等,都是我們?cè)谒伎?、并非常關(guān)注的要點(diǎn)?!?嘉興超維信息技術(shù)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人如是說(shuō)。 

行業(yè)需要切實(shí)可見(jiàn)地打造虛擬視效,如果不能尋找到適配3D VR采集儀器的相機(jī)產(chǎn)品與整合方案,有針對(duì)性地進(jìn)行探索和破局,那么優(yōu)秀的影視和游戲項(xiàng)目就只能存在于計(jì)劃中難以落地,或者即使落地也與想象中相差甚遠(yuǎn)。在經(jīng)過(guò)仔細(xì)地了解、對(duì)比和實(shí)測(cè)后,嘉興超維信息技術(shù)有限公司最終選擇使用佳能的3D建模解決方案。


佳能3D建模解決方案在超維設(shè)備中的應(yīng)用

 

面對(duì)嘉興超維信息技術(shù)有限公司的不同設(shè)備,佳能有針對(duì)性地提供了EOS 1500D、EOS 200D II、EOS M6 Mark II等不同型號(hào)的相機(jī),高效適配不同采集需求的設(shè)備,輸出清晰且有質(zhì)感的畫(huà)面。佳能3D建模解決方案不僅局限于提供相機(jī)器材,還包括佳能官方SDK軟件開(kāi)發(fā)包以及后續(xù)個(gè)性化開(kāi)發(fā)等服務(wù),幫助企業(yè)用戶逐個(gè)解決技術(shù)難點(diǎn)。高匹配度、高質(zhì)量的單反相機(jī)加上全國(guó)目前唯一提供售前售后服務(wù)的SDK軟件開(kāi)發(fā)包,佳能3D建模解決方案幫助嘉興超維信息技術(shù)有限公司達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)水平。

  

圖像采集清晰精準(zhǔn),奇幻世界觸手可及

無(wú)論是影視觀眾還是游戲玩家,對(duì)于自己感知的虛擬內(nèi)容都非常敏感,對(duì)呈現(xiàn)出的3D畫(huà)面有極為嚴(yán)格的要求。以游戲《賽博朋克2077》為例,該游戲推薦使用GTX1650 Super以上級(jí)別的顯卡,在這樣的配置條件下,靜態(tài)畫(huà)面中人物和場(chǎng)景的每處細(xì)節(jié)都需清晰可見(jiàn),而當(dāng)圖像轉(zhuǎn)至動(dòng)態(tài),每幀的內(nèi)容更要求流暢生動(dòng)。因此,制作過(guò)程中采集到的圖像要求極高,需具有真實(shí)物品的形狀、質(zhì)感、顏色和光澤,最終的建模才能完全依照現(xiàn)實(shí)而打造。

 

“行,這個(gè)清晰度和質(zhì)感可以” 嘉興超維信息技術(shù)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人看著監(jiān)視器說(shuō)道。Super Capture Light Stage 重光照及臉部 PBR 材質(zhì)掃描建模設(shè)備由嘉興超維信息技術(shù)有限公司專(zhuān)為游戲、影視、CG 行業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā),可以高效地采集、處理、生成毛孔級(jí)的人臉 3D 模型,并通過(guò)軟件算法直接獲得基于物理的渲染(PBR)材質(zhì)和貼圖,該技術(shù)廣泛被應(yīng)用于好萊塢各大影片制作中的數(shù)字演員建模,通過(guò)配備的5臺(tái)PBR高速相機(jī)和40-60臺(tái)三維建模相機(jī),輔以球形燈光,定量化地反映真實(shí)人物的臉部細(xì)節(jié)和皮膚光照特征信息,在每臺(tái)約2400萬(wàn)像素的相機(jī)設(shè)備拍攝下,被攝人物面部特征和細(xì)節(jié)得以高清采集和呈現(xiàn),在游戲和影像中達(dá)到更加真實(shí)的效果,為接下來(lái)的制作提供優(yōu)質(zhì)素材。


佳能相機(jī)在Super Capture Light Stage 重光照及臉部 PBR 材質(zhì)掃描建模設(shè)備的應(yīng)用。

 

除了Super Capture重光照及臉部 PBR 材質(zhì)掃描建模設(shè)備,與佳能3D建模解決方案相輔相成的,還有VR 3D瞬時(shí)三維成像系統(tǒng) Body Capture,4D面部表情捕捉系統(tǒng) (Performance Capture)等。 

VR 3D瞬時(shí)三維成像系統(tǒng) Body Capture, 利用近景攝影測(cè)量原理,通過(guò)相機(jī)陣列,可在0.1s捕捉到拍攝者全方位的信息。每套產(chǎn)品根據(jù)需求配備60-200臺(tái)佳能2400萬(wàn)像素的EOS 1500D單反相機(jī),圍繞被拍攝人體搭建12個(gè)以上拍攝支架,相機(jī)的數(shù)量和位置經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的工業(yè)設(shè)計(jì),可以在較小的占地面積內(nèi)進(jìn)行精確掃描,帶來(lái)良好的掃描體驗(yàn)。配合EF-S 50mm f1.8和EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS II鏡頭,高畫(huà)質(zhì)的拍攝確保了成像過(guò)程中人物表情自然、模型精確、色彩逼真,可制作出更高真實(shí)度的數(shù)字人物。憑借優(yōu)秀的采集效果,VR3D瞬時(shí)三維成像系統(tǒng) Body Capture代表佳能3D建模解決方案亮相于2022年第五屆進(jìn)博會(huì)的佳能展臺(tái),科技感十足的外觀和神秘有趣的3D標(biāo)簽,吸引不少觀眾前來(lái)體驗(yàn),獲得無(wú)數(shù)好評(píng)。工作人員在為觀眾介紹時(shí)提到“優(yōu)質(zhì)的人像成像可以滿足游戲、電影、動(dòng)漫等多種文娛產(chǎn)品的需求,也是決定一款作品是否好看,是否好玩的關(guān)鍵,佳能為VR3D瞬時(shí)三維成像系統(tǒng) Body Capture提供了非常堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐,佳能相機(jī)可以具體捕捉人像和表情中的許多小細(xì)節(jié),真實(shí)的質(zhì)感不會(huì)在掃描過(guò)程中被過(guò)濾,這些細(xì)節(jié)其實(shí)正是生活感、現(xiàn)實(shí)感的來(lái)源?!?/p>


VR 3D瞬時(shí)三維成像系統(tǒng) Body Capture代表佳能3D建模解決方案亮相于第五屆進(jìn)博會(huì)佳能展臺(tái)


SDK軟件開(kāi)發(fā)包提升效率,售前售后技術(shù)全流程支持

圖像采集和建模過(guò)程不僅需要精準(zhǔn)的圖片采集,也需要高效的系統(tǒng)操作流程。游戲和影像產(chǎn)業(yè)對(duì)高質(zhì)量的3D影像需求極大,以3D電影行業(yè)為例,2022年,全球3D電影銀幕數(shù)超過(guò)10.5萬(wàn)塊,較去年增長(zhǎng)13%,占全球數(shù)字銀幕的58%。其中亞太地區(qū)3D銀幕和數(shù)字銀幕占比最高,3D數(shù)字銀幕超過(guò)四分之三。 為滿足行業(yè)需求,高效且系統(tǒng)化的商業(yè)化應(yīng)用便成為三維建模和成像系統(tǒng)的關(guān)鍵。

 長(zhǎng)久以來(lái),3D建模過(guò)程中一直存在著成像時(shí)間長(zhǎng)、自動(dòng)性不強(qiáng)的痛點(diǎn)。據(jù)嘉興超維信息技術(shù)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,傳統(tǒng)意義上,單反相機(jī)的主流應(yīng)用是面向消費(fèi)端的,所以大多數(shù)廠商在SDK上并不十分重視,而在3D重建的應(yīng)用中,以單反相機(jī)為基本系統(tǒng)組成部件,需要進(jìn)行深度的二次開(kāi)發(fā)。不僅需要通過(guò)SDK對(duì)單臺(tái)相機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行配置以及操作拍攝和數(shù)據(jù)傳輸,而且需要解決大規(guī)模相機(jī)同步控制和高數(shù)據(jù)通量傳輸?shù)膯?wèn)題,這對(duì)相機(jī)SDK的支持就提出來(lái)更高的要求。 

佳能提供的官方SDK軟件開(kāi)發(fā)包,能夠幫助軟件開(kāi)發(fā)人員在不同的操作系統(tǒng)下設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)軟件界面,在掃描過(guò)程中同時(shí)設(shè)置并操控上百臺(tái)佳能相機(jī),嘉興超維信息技術(shù)有限公司的Shape X 物體三維建模系統(tǒng)采用高清單反相機(jī)陣列配合可控轉(zhuǎn)臺(tái),與SDK協(xié)作可在一分鐘內(nèi)完成物件全方位信息掃描,并快速合成高質(zhì)量3D數(shù)字模型。


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佳能SDK在Shape X 物體三維建模系統(tǒng)中的應(yīng)用操作


同樣應(yīng)用SDK軟件開(kāi)發(fā)包的還有嘉興超維信息技術(shù)有限公司的VR 3D瞬時(shí)三維成像系統(tǒng) Body Capture系列產(chǎn)品應(yīng)用,在瞬間捕捉到拍攝者全方位的信息后,可于10秒內(nèi)穩(wěn)定傳輸大量數(shù)據(jù),采集后立刻就能在屏幕端成像,使得系統(tǒng)易用、高效。SDK軟件開(kāi)發(fā)包可以協(xié)助工作人員操作4臺(tái)分布式數(shù)據(jù)采集控制器和1臺(tái)主控制計(jì)算機(jī)及控制軟件,不斷完善后期處理流程獲取的模型,模塊化的設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)的可復(fù)制性和規(guī)模的可擴(kuò)展性,可以有針對(duì)性地應(yīng)用于影視游戲等多個(gè)行業(yè)。


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佳能SDK在Body Capture的應(yīng)用操作

 

除了提供佳能官方SDK軟件開(kāi)發(fā)包,佳能的SDK部門(mén)還提供國(guó)內(nèi)目前唯一覆蓋售前、售后全流程的技術(shù)支持服務(wù),在技術(shù)開(kāi)發(fā)人員使用系統(tǒng)的全流程中跟進(jìn)所遇到的問(wèn)題,針對(duì)嘉興超維公司的多個(gè)不同的產(chǎn)品系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和個(gè)性化定制,解決建模系統(tǒng)中穩(wěn)定性等問(wèn)題,從每一個(gè)細(xì)小的步驟中保障采集與建模的高效高速,助力合作企業(yè)為3D文娛產(chǎn)業(yè)提供兼具品質(zhì)與數(shù)量的建模作品。

 

高素質(zhì)、高適配且成本可控的3D建模解決方案

與攝影愛(ài)好者日常使用相機(jī)時(shí)的需求不同,商用3D VR建模等所搭配的相機(jī)不僅要保證高清晰度,還要注重不同相機(jī)的協(xié)作搭配和與系統(tǒng)的適配度問(wèn)題,以及對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要的控制成本等問(wèn)題。

 佳能在影像領(lǐng)域有著80余年的技術(shù)沉淀,在人像、色彩、對(duì)焦等方面具備技術(shù)優(yōu)勢(shì),可根據(jù)不同的3D采集設(shè)備特性提供靈活的解決方案。佳能3D建模解決方案覆蓋從全畫(huà)幅單反相機(jī)到微單相機(jī)等多款機(jī)型,在滿足不同3D采集設(shè)備的需求的同時(shí),根據(jù)不同預(yù)算定制高性價(jià)比方案,讓合作企業(yè)有余力將更多的精力投入到產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)和處理過(guò)程之中。 

在游戲和影視作品中探險(xiǎn)和漫游,沉浸式感受多元視覺(jué)效果已經(jīng)成為當(dāng)代人重要的生活方式之一,隨著web 2.0的日趨成熟和web 3.0的崛起,用戶對(duì)于線上游戲和電影動(dòng)漫的期待也呈現(xiàn)出差異化的特點(diǎn),唯一不變的是市場(chǎng)對(duì)于真實(shí)感和細(xì)節(jié)的追求,嘉興超維信息技術(shù)有限公司將繼續(xù)與佳能進(jìn)行合作,共同探索奇境背后的影像技術(shù),腳踏實(shí)地地完成每個(gè)視覺(jué)奇跡。

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