简单科普下ARRI的动态场景摄影机

邓东 · 发表于 2013-9-26 12:52

@ARRI中国阿莱在几周前的IBC上展出了一台“动态场景摄影机”（Motion Scene Camera）的原型机。关于这台机器的官方通讯稿在论坛已经有了（链接）。但官方稿比较专业，需要一些基础才能看懂。我这里简单科普一下，不一定严谨，就是帮大家理解。

所谓动态场景摄影机，就是一台Alexa加上一台“飞行时间”摄影机（Time-of-flight Camera，TOF Camera）。其中Alexa就是大家用的Alexa，用来记录普通的视频；飞行时间摄影机用来“记录”或者说“捕捉”所拍摄画面的3D数据。以ARRI这张官方图片为例（下图），彩色画面就是Alexa拍到的视频。黑白的部分，就是TOF采集到的3D数据所生成的图像。也就是说，TOF并不是直接拍摄图像，它是采集空间数据；而这些空间数据，既可以用来生成3D的图像，比如画面中的景物外形，也可以提供给后期CG作为空间数据使用。这样说应该能懂吧。

那么这个机器最关键就是那个飞行时间摄影机（TOF Camera）了。这个TOF到底是个什么玩意呢？它其实就是一个激光雷达。我们知道，普通雷达是通过发射无线电波并接受被物体反射回来的电波而计算物体所在的距离（倒车雷达都懂的哦）。而激光雷达发射的是激光，注意看这个机器，它有两个方形的设备，其中一个是发射激光的，一个是接收的。拍摄的时候或者说采集的时候，会有无数道激光以非常快的速度把摄影机前方的场景扫无数遍，然后通过接收反射回来的激光，计算出场景中各个物体的距离和空间位置。把这些数据汇总起来，就能还原出场景的空间模样。（注：激光也是电磁波的一种，只要遇到障碍物就会反射）

TOF有个不同于以往3D扫描的特点：它是单轴的。我们知道3D扫描是通过把一个物体放在扫描架上，然后用过XYZ三个轴向的扫描以获得3D数据，也就是绕着物体来回扫（下图）。而TOF只在一个方向上发射激光束。所以阿莱的官方稿中才把这台摄影机称为“RGB+Z摄影机”，RGB就是视频画面，Z就是TOF采集到的3D空间数据。

综上。从用途上来说，这个机器除了对后期做CG有用之外，更重要一点就是对单机视频的3D化处理非常有帮助。现在2D转3D是没有准确空间数据的，像《泰坦尼克》转3D也只能是估算。有了空间数据，做起来会更加游刃有余。这也是阿莱官方稿中提到的“使得未来单机拍摄3D成为可能”。

大致原理就这样，反正大家知道那是台Alexa加装3D数据雷达就对了。

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附：下图是TOF摄影机生成的3D画面，注意看，是单轴向数据形成的3D。

该贴已经同步到邓东的微博

xierui117 · 发表于 2013-9-26 13:29

变成了个CG工程额。。。

vvhh1234 · 发表于 2013-9-26 13:32

可以简单理解，现在3D拍摄，单机拍2D后期转制3D为主流，传统方式大多靠人工分层，耗时耗力，这个Z轴的目的就是为了减低这部分的工作，多记录了距离的数据。这样单机拍2D后期转制的时候降低了极大的成本，自动分层也有了可能
ARRI判断趋势很准确，双机3D的未来堪忧啊

讠讠 · 发表于 2013-9-26 13:38

听二位一介绍豁然开朗了，比arri官稿明白

wealdvfx · 发表于 2013-9-26 13:52

有道理，后期空间巨大了

上帝之猪 · 发表于 2013-9-26 14:42

受教了

同奥 · 发表于 2013-9-26 16:04

每次看邓大的文字都受益匪浅！

JUST_SO_SO · 发表于 2013-9-26 16:19

如果录的视频是全部清晰的，那就后期来做变焦好了········我哈哈哈哈哈·········

wuxiaolei · 发表于 2013-9-26 16:44

让我想起来Radiohead的《House of Cards》MV，好像是拿雷达扫的三维数据，然后做的后期。

toby · 发表于 2013-9-26 17:20

类似于三维中渲染的z通道的概念？

suka · 发表于 2013-9-26 17:47

就是直接拍一条景深通道

xmtxxx · 发表于 2013-9-26 19:55

太牛了

xmtxxx · 发表于 2013-9-26 19:59

这以后什么蓝幕绿幕也不用了，景深可以后期控制，更好控制3D虚拟物体和实拍的合成定位。革命性产品啊

dtimescwork · 发表于 2013-9-26 22:48

相当于后期的z通道是前期拍摄的时候就提供了的

摇滚骏 · 发表于 2013-9-27 01:16

这总设计我之前有想到过！遗憾没有动手能力！

钻石剑 · 发表于 2013-9-27 06:35

想想果然是牛
绿幕可以淘汰了
对焦和景深效果也都可以后期控制了

话说也终于明白为啥泰坦尼克转3D花了几百万刀了
原来是一帧一帧生扣的啊

red8close · 发表于 2013-9-27 06:52

此机一出,岂不是用了此机拍摄的电影.只要后期预算够,转制3D很方面了.这个科普文章和不错哦,

东方鳄鱼 · 发表于 2013-9-27 08:10

学习新技术！

camilla · 发表于 2013-9-27 10:54

拍个Z通道可以做立体可以加景深加3D雾和三维场景合成

王洛川 · 发表于 2013-9-27 12:11

早就设想过，终于出了，技术上不难实现，就是精度问题要实际使用看了

Zeno · 发表于 2013-9-27 18:00

vvhh1234 发表于 2013-9-26 13:32
可以简单理解，现在3D拍摄，单机拍2D后期转制3D为主流，传统方式大多靠人工分层，耗时耗力，这个Z轴的目的就 ...

是不是就是能多拍一个Z轴，就是后期里的Z通道啊？不知道可以这么理解不

vvhh1234 · 发表于 2013-9-27 18:26

Zeno 发表于 2013-9-27 18:00
是不是就是能多拍一个Z轴，就是后期里的Z通道啊？不知道可以这么理解不

可以

金楷 · 发表于 2013-9-29 13:37

是一个有益的尝试和方向，但是依然是以摄影机为中心的电影制作思路，后期砸的起、耗得起。不适合纪录片和电视剧等其他高效制作领域。
因为即使是自动建模，也会耗费相当的人力物力，一个模型的建立和完善不是那么简单的，看看世界上那些专业的或非专业的自动建模的软件就知道。
即便是这个工作流程跑通了，效率提高了，但肯定有些场景是无法完善生成3D版的，还需要使用手工建模、手工2D转3D等等传统方法。所以从原理上讲这个方法不是一站式方案。

huangjun · 发表于 2013-9-29 14:00

KINECT PRO。。。

北京天远 · 发表于 2014-1-23 11:35

其实也就是这么回事

微博评论 · 发表于 2014-1-10 18:37

有趣的新技术：利用激光雷达获取场景中距离信息，结合2维图像构建立体电影

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