VR视频摄制系统的规划与组建

2018-12-25孟川杰四川邮电职业技术学院计算机科学系林钰翔成都奇妙能力文化传播有限公司

数码世界 2018年4期

孟川杰四川邮电职业技术学院计算机科学系林钰翔成都奇妙能力文化传播有限公司

高盛VR报告显示，2025年，在众多的VR/AR应用领域中，视频游戏、事件直播和视频娱乐3大领域将完全由消费者推动，占整体营收预期的60%。作为一种新的内容形式，VR对大众具有极大的吸引力，其潜在用户群与今天的在线视频用户类似，从长期角度讲，这也是VR视频的目标市场。

1 VR视频的定义和诉求

VR全景视频是使用多镜头组成的全景摄像机拍摄实景，将多路视频拼接融合为完整的全景视频后进行后期编辑，所形成的可以实现三维空间展示的视频。用户通过VR显示设备观看全景内容，通过体态变化与视频交互，实现不同视点、不同视角的视频内容和来自不同方向的声音体验。一般来说，VR视频有多角度播放、高清画面、高帧率、无断续表达等四方面诉求。在全景视频中，观看者可自主选择浏览方向，以成倍于常规视频的分辨率和每秒至少95帧的高速画面，获得身临其境的沉浸体验。

2 VR拍摄设备与制作系统的特点

2.1 VR拍摄设备的特点

VR视频可以环绕观看所有角度，除了摄像机和所拍摄的内容，其他的附加设备和人员都要尽量避免出现在场景中。为了满足这些要求，拍摄系统也发生了相应变化。

VR视频展示的是整个环境的全景，视角景别和焦距景深都失去了意义，单镜头单感光元件的构造也不再使用，VR摄像机最少都使用了双镜头，捕捉至少前后各180度的画面后拼接成全景画面。如果对画面质量有更高的要求，可选择更多镜头数的产品方案，如8镜头的诺基亚OZO和16镜头的谷歌Jump，24镜头的Facebook Surround 360 X24甚至能记录光场数据以达到更佳的后期处理效果。

常规摄像机使用的三脚架、摇臂等在VR视频拍摄中基本不会使用，取而代之的是对全景画面影响尽可能小的支架，若有改变机位的需求还会使用无人机。在电影级的全景拍摄中，还有使用车架支撑甚至直升飞机搭载VR摄像机拍摄的案例。

2.2 VR视频制作系统的特点

相比常规视频，VR视频的制作有更高的要求。目前，在售的消费级VR摄像机的视频分辨率普遍达到了4K级别，对制作设备的性能要求极高；使用专用软件进行全景视频拼接时，则要有专业的软件操作能力。

3 拍摄设备与制作系统的选型

3.1 拍摄设备选型

目前的VR拍摄设备可以分为消费级、入门级、专业级和电影级等四个级别。

消费级产品通常操作简单，拍摄后通过内置应用机内合成全景画面，实时预览。这类产品售价较低，但画质不理想，可用于正式拍摄前的取景或对拍摄效果要求不高的大众娱乐。代表产品如三星Gear360、理光景达等。

入门级产品主要面向发烧友和专业影像团队，通过较低的成本和简单的后期制作流程，就能获得较好的图像质量。代表产品如GoPro Omni、360 HREOS 6 等。

专业级产品面向专业VR拍摄团队，一般通过更多镜头的集成设备、更复杂的底层算法与后期流程获得比入门级产品更优秀的画面效果。代表产品如Facebook surround 360、诺基亚OZO、量子AURA等。

电影级产品则是为极高效果需求的客户专门设计的套件设备，操作复杂、后期流程繁琐，但能获得非常优秀的画面。代表产品如Upano J2VR、360 Designs EYE等。

3.2 制作系统选型

VR视频的制作分为机内合成和后期合成两类。机内合成是在拍摄后由设备内置的应用自动拼合为完整的全景画面；后期合成则是通过后期制作，将原始素材合成为全景画面。目前，全景合成已有较多方案。多素材VR视频的合成常用Kolor公司的Autopano合成软件；高级合成软件NUKE的插件CARA VR，通过计算每个摄像机的方向数据，也可以将每段摄像机的视频拼接起来；Adobe After Effects中常用sky box插件调整VR视频的方位，并进行跟踪合成。

上述方案对计算机性能都有较高要求，且与分辨率和视频码率成正比。目前可选择如英特尔E5系列多核心处理器，配合英伟达GTX1080及更高规格的显卡即可，即使处理器的主频略低，较高的核心数量也能保证整体运算性能，无需电影级别的工作站。

VR显示设备是VR制作系统中另一个重要组成部分。优秀的VR头显设备可以取得更好的预览效果，节省大量的后期工时，常用设备如HTC VIVE、Oculus Rift等。