Produrre programmi con studi Virtuali Sebastian Sylwan [email protected] Che cosa è un Virtual Studio ? Fondamentalmente un “accozzaglia” di apparecchiature ad altissimo livello tecnologico. Scenografie virtuali con attori reali. Nessuno deve accorgersi della finzione A che cosa serve ? Ambiente di produzione completamente digitale Ottimizzare gli spazi e le risorse Risparmiare sui costi Riutilizzare le risorse Ambiente di produzione digitale Tutti gli elementi sono disponibili in formato digitale La scenografia sta in un database Diversi set-up dello studio possono essere progettati e richiamati Le risorse di calcolo ad alte prestazioni possono essere centralizzate e condivise Il design può essere fatto su computer a basso costo Gli elementi possono essere archiviati e riutilizzati Avere elementi digitali facilita la post-produzione e il riutilizzo Ottimizzare spazi e risorse Nello stesso studio giro innumerevoli programmi Devo comprare meno camere, regie, monitor, etc. Tempo per cambiare le scenografie irrilevante Costruzione di scenografie 3D molto più semplice ed economico rispetto a quelle reali molto più veloce facilità di correggere ed adattere alle esigenze riusabilità Che cosa implica ? Nuove professionalità Forte integrazione tra mondo video e informatico Convergenza… Diversi campi tecnologici – Rendering fotorealistico in tempo reale – Sensori elettromeccanici – Ottica – Trattamento del segnale video digitale Nuove Professionalità Scenografi “Virtuali” Modellatori 3D Attori Assistente alla regia Direttore tecnico Sceneggiatori Registi Autori Cameraman Tecnici di illuminazione Miglioriamo i modelli di produzione Espandiamo lo spazio di studio esistente Ambiente di produzione completamente digitale Strumenti per il desing vs strumenti per la produzione Sessione tipica in un Virtual Studio Espandere lo spazio di studio esistente incrementare il rendimento più programmi in un unico studio cambiamenti veloci maggiore produttività le scene sono indipendenti dallo spazio di studio le informazioni possono essere associate al programma/ripresa i dati di design e di produzione passano alla post-produzione Tools for design vs. production Design: guidato dal costo modellazione illuminazione animazione Produzione: guidata dalle prestazioni Composizione di scene pre-produzione display real-time dinamico Typical Design Tools Texture painting 3D modeling & animation Production Tools Scene composition Pre-production Production Tools Production Come è fatto uno studio virtuale ? 3D modeling - Studio Design Rendering Real-Time Camera Tracking Blue Back / Chroma Keying Matte Keying Switching Optical tracking / measuring Come è fatto uno studio virtuale ? Una tipica sessione in studio virtuale Scegliere la scena Scegliere lo studio Caricare le impostazioni dello studio Caricare la registrazione della scena Tarare le camere Registrare Post-produrre Integrazione Mettere insieme apparecchiature di “mondi” diversi Sincronizzare alla perfezione in tempi strettissimi Mission-critical RT Vediamo nel dettaglio… Modellazione 3D Blue Back / Keying Calibrazione Registrazione Modellazione 3D Interna o esterna al pacchetto software... …ma pensata esplicitamente per uno Studio Virtuale Ottimizzazione per il rendering Real-time Vapour deve generare 50/60 immagini / secondo Devo necessariamente ottimizzare Dal progetto al modello Ottimizzazione degli studi 3D Usare colori invece di materiali ove possibile Limitare il numero delle luci / usare texture per ottenere effetti di luce “Spegnere” i lati posteriori degli oggetti se non sono visibili Ridurre il numero di vertici nelle geometrie Minimizzare l’uso di oggetti importati (t-mesh) e delle trasparenze Nascondere/rimpiazzare gli oggetti “video” e i “dummy” quando non vengono usati Creare texture con degli oggetti di testo fissi Diminuire la risoluzione del testo con corpo piccolo ”Spegnere” i lati posteriori del testo 3D Disabilitare lo z-buffer / riorganizzare gli elementi secondo l’ordine di rendering Pixel fill rate: 10 cubi vengono resi prima di un unico cubo che riempie lo schermo Far ereditare le proprietà agli oggetti quando possibile Ottimizzazione del modello Illuminazione È importantissimo mantenere una coerenza nell’illuminazione per evitare artifatti percepiti come “falsità” della scena. Prestare attenzione alle dominanti cromatiche dello studio virtuale e ricrearle (color-correction) nei talent enegli elementi reali (blue-spill) Le sorgenti di luce devono provenire dalle stesse direzioni sia nel modello virtuale che nello studio reale, per ottenere una coerenza nelle ombre e nell’illuminazione Typical Design Tools Simulazione dell’illuminazione Calibrazione dello Studio Virtuale Blue Back Blue Back: fattori critici Perché blu ? Illuminazione uniforme Distanza dalle pareti Ombre Coerenza cromatica Indumenti Riflessi Limbo e illuminazione Angoli del Limbo Chroma Keying Le componenti del Blu vengono eliminate e al loro posto vengiono inserite le immagini generate dalla WS. A questo “mascheramento” sul colore si aggiunge una maschera proveniente dalla WS stessa che decide se un oggetto sta davanti o dietro il “talent” e lo maschera di conseguenza (talent-tracking) “Mappare” il virtuale sul reale Devo creare un modello virtuale del mio blue-back reale e posizionarlo (posizione, scala, orientamento) nel mio studio virtuale Devo posizionare molto precisamente le telecamere reali all’interno del set virtuale Movimento e posizione delle camere La visione prospettica della scena virtuale cambia con i movimenti delle camere, quindi questi devono essere acquisiti con la massima precisione possibile I dati di movimento, posizione, zoom, pan e tilt delle camere devono arrivare a tutte le WS che fanno il rendering nel minor tempo possibile per non introdurre delay Devono essere sincronizzati Vediamo i diversi tipi con Pro e Contro Camera tracking: meccanico – Altissima precisione – Bassi delay – Calibrazione più critica – Camera rig – Crane – Dolly – Necessità di taratura ottica precisa Camera tracking: Pattern recognition – Libertà di movimento (relativa) – Basso costo – Shoulder camera – Poco preciso / Velocità limitata – Scatti – Alti delay Camera tracking: Elements search – Device ausiliari (tipicamente a IR) – Shoulder camera (totale libertà di movimento) – Poco preciso – Bassissimi delay (< 1 frame !) Mettiamo insieme le cose Rendering in tempo reale Dipendente dalla posizione e dai movimenti delle camere reali Virtual Cameras solo per immagini di sintesi Unire le immagini Unire le immagini Devo ora integrare le immagini di sintesi con quelle naturali Le immagini naturali sono girate su sfondo blu Interfaccia Risultato Schema Generale Un idea delle dimensioni Produzione vs. Post-produzione I dati provenienti dalle telecamere possono essere utilizzati “on the fly” oppure registrati per utilizzarli in post-produzione External Control - Producer Tutta l’interazione con lo studio virtuale compreso lo switching tra le telecamere (Program e Preview) viene fatto attraverso un PC Questo permette di integrare grafici e dati dal mondo esterno con estrema facilità Ho anche un notevole controllo e possibilità di automazione (scripting) External Control On air graphics On air graphics Caratteristiche Principali resolution-independent rendering up to HDTV 1920x1080p as shown on NAB full external control, producer 1.5x is really nice as it's able to read in, display and use frost's scene tree texture load in background w/o affecting fg performance two separate renderers with switch/crossfade/fade to black Caratteristiche Principali overlays, ie you can have a background scene and an overlay eg for a lower 3rd, this will always stay in place regardless of what you do with the camera support for new thoma walkfinder interface w/ autocalibration and shoulder camera, enhanced protocol for super-fast data transmission (delay < 1 frame NTSC) motion path feature fully integrated synchronous switching solution soon to come: triple renderer w/overlays, fast high quality 2d text, enhanced virtual camera features, tight 3DS MAX integration, Camera 1 Camera 2 Backstage Installazione Installazione Riferimenti (3D): http:// www.gdmag.com Game developer magazine, real-time tips and tricks http:// www.gamasutra.com Game related Real-time tips and tricks, lots of info. http:// www.kinetix.com 3D Studio Max http:// www.charm.net/learning.html Links to Unix, internet…. http:// www.3dcafe.com An excellent starting location! Links, free textures and objects http:// avalon.viewpoint.com Free model archive for all formats (hosted by Viewpoint) http:// www.acuris.com Models http:// www.meshmart.org VRML models http:// www.3name3d.com Models http:// www.3d-design.com Based on the magazine, a lot of tillable free textures! Riferimenti: http://www.ultimatte.com http:/www.discreet.com http://www.thoma.com Designing 3D Graphics How to Create Real-Time 3D Models for Games and Virtual Reality Includes CD-ROM Josh White 383 Pages ISBN 0-471-149268 www.vectorg.com/book/index.html Grazie dell’attenzione Per qualsiasi domanda: [email protected] Tra qualche giorno troverete queste slide qui: http://www.media.dsi.unimi.it/~seba/