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有轨跟踪设备如何守住虚拟制作战场的最后阵地
  • 2023 - 8 - 11
  • 来源 : CV Support Limited
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虚拟拍摄初期,为了获得摄像机的角度数据,人们在摄像机云台上加装了角度传感器,这就是最初的有轨跟踪设备不仅云台,在摇臂,轨道车甚至是脚轮车上都可以加装传感器,这样即采集了云台角度数据,又采集摄像机的空间位置数据,实现了对摄像机在整个空间的位置跟踪。那时,跟踪设备一定是有轨(用传感器)的方案,人们讨论的是如何加装传感器,加装什么类型、精度的传感器。那是有轨跟踪方案一统天下的时代。

 

但是,在十多年前,情况发生了变化。随着计算机软硬件水平的提高,虚拟制作软件越来亲民,原来几百万的软件现在降到五到十分之一,性能还更强大有些万元的软件表现不亚于过去大公司的产品。能力的公司或个人甚至可以用免费的3D引擎自己开发虚拟制作软件。对应地,跟踪设备的需求也有了极大的增长。为此,人们开发了许多种获得摄像机位置和角度的方法,即所谓的不以传感器为基础的无轨跟踪设备。按照解决方案和复杂程度不同,无轨跟踪设备价格涵盖了几百元到几十万元范围,可以说任何级别的用户都能找到符合心里预期的产品。了无轨跟踪设备,谁还用有轨的似乎成为了时尚。

 

真是如此吗?这里解决方案的缺点来分析。首先无轨跟踪方案确有其独到之处。由于无轨跟踪方案摄像机上固定一个特定装置,通过确定这个特定装置来确定摄像机的位置角度,摄像机的移动没有任何限制而有轨跟踪要求摄像机不能超出传感器的测量范围,所以当摄像机自由移动时(如斯坦尼康)大部分无轨跟踪设备可以轻松实现跟踪但有轨方案则完全不能。其次,无轨跟踪方案对现场环境或多或少有要求,有些方案还需要精密架设辅助设备和复杂的参数设置,有轨跟踪设备则完全不依赖环境。由于环境的限制,大部分无轨跟踪方案对摄像机拍摄角度有一定限制,超出范围将失去跟踪数据,而有轨跟踪没有这个限制。第三无轨跟踪设备在摄像机附加跟踪装置,优点是应用灵活,可以安装在云台上、摇臂上或轨道上。缺点是安装校准繁琐,用户还需要另外配承托设备。有轨跟踪设备本身就是承托设备,生产厂家在出厂时已将大部分参数进行了校准,所以在相同的用于场合有轨跟踪设备架设更方便。最后,诸多的无轨方案的性能表现参差不齐。价格低的无轨设备一般都存在可靠性不高、数据漂移问题精度高可靠的无轨设备价格一般也偏高。有轨跟踪由于采用的是实时的传感器数据读取,所以可靠性高且不存在数据漂移问题。虽然理论上有轨跟踪设备精度应该远高于无轨跟踪方案,但由于生产装配现场架设误差,有轨跟踪设备仅能做到接近最好的无轨设备。

 

些年,由于鲜有摇臂厂家开发虚拟跟踪摇臂,在虚拟拍摄爆炸式发展的头几年,人们普遍采用了在现有普通摇臂外接传感器的方式。外接传感器本身就存在校准困难的问题,而普通摇臂在生产制造,甚至在工作原理上都不能满足虚拟拍摄精度的最基本要求,所以就出现了用户很费劲地将摇臂校准好,摇动摇臂时误差还是很大现象。久而久之产生了摇臂必须结合光学跟踪设备(无轨跟踪方案中精度高的一种方案)的片面认知。

 

由此可见无轨设备相比,有轨跟踪设备并非一无是处目前的尴尬局面完全是自身在设计、制造和服务环节出现的问题导致的。如何扬长避短,最大限度发挥有轨跟踪方案的优势才是站住脚跟并发展壮大的关键首先,必须提高产品品质。影视行业既是拼创意的行业,也是拼设备的行业。有轨跟踪设备既是摄像机的承托设备,也是跟踪数据的提供者;既是粗犷的机械结构部件,也是精密的电子测量仪器。所以产品设计之初就应该充分考虑其特点做到粗壮与精细相结合。特别是像摇臂这样的相对复杂一些的产品,设计时除了考虑摇臂的基本功能外,还需要考虑在制造、装配、架设和操作中是否会引入不可忽略的误差。普通摇臂加传感器的方案就是因为存在诸多传感器无法测量到的偏差,导致了最后跟踪数据不准的问题所以有轨的虚拟跟踪摇臂不是也不应该是普通摇臂加传感器。

其次,提高用户体验。与传统的摄像机承托设备不同,虚拟跟踪设备除了架设外,还需要进行虚拟数据的参数校准,而这个环节往往是最另用户头疼的环节。有轨设备由于其独立性先天地存在与虚拟软件结合不紧密的特点。在用户那里软件硬件是结合使用的所以结合虚拟软件设备参数进行校准,不仅不会增加操作复杂性,反而会极大地提高工作效率。使用软硬件结合的方式,工程师在设计校准步骤时,可以以软件输出的最终画面参考依据,从而实现了所见即所得。这样设计可以得到高效精确的参数校准,例如作为有轨虚拟跟踪摇臂,实现20分钟架设,5分钟校准,全区域1cm定位精度效果。当然这个设计理念对硬件设计团队的知识结构提出了新的要求。

另外,价格因素也是必须考虑进去的。虚拟制作早已不是只有大公司才能涉猎的奢侈品,早期的软硬件设备价格都很高的时代已经过去了,与有轨跟踪设备公司竞争的不是另一个有轨跟踪设备公司,而是品牌众多,方案各异的无轨跟踪设备公司。可以说在任何方面有轨方案都没有绝对的优势。经过这几年的发展,世界范围内高端的无轨跟踪设备价格已经下降并趋于平稳,也就是竞争目标已经明确。所以准确地市场定位,在高品质和友好的用户体验前提下的合理价位打破僵局,重新占领市场的关键。我们仅仅是用户多了一种选择,我们是让用户觉得这是一个很不错的选择。

 

综上所述,尽管无轨跟踪设备发展迅猛,各种解决方案层出不穷,作为传统解决方案的有轨跟踪设备还是能以其独特的性能和优势,在虚拟拍摄设备市场占有一席之地

 

 

 

 

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