《科技创新与品牌》杂志社创新成果

国内首套摄像机运动控制系统——奥视佳OTHKA成功问世



奥视佳摄像机运动控制系统


        在影视中,人工制造出来的假象和幻觉,被称为影视特效(也被称为特技效果)。电影摄制者利用特效来避免让演员处于危险的境地、减少电影的制作成本,或者理由更简单,只是利用它们来让电影更扣人心弦。
        影视特效已经成为影视制作的核心元素,特技制作工具和辅助设施已成为各大影视制作单位的制胜法宝。摄像机运动控制系统在国外被广泛应用于电影、电视、广告等特效拍摄,是好莱坞大片制作的必备工具,《阿凡达》《2012》《魔界》等电影中的许多特技拍摄就使用到此类系统。国内影视制作公司也逐渐使用相关设备,然而由于技术上的障碍,其特效制作水平还远达不到导演创意的要求,影响了影视特效的制作效果和作品的竞争力,限制了原创作品走向国际市场的能力。国外影视特技拍摄系统价格昂贵,使用该系统势必增加影视的制作成本。
        目前中国已成为全世界最大的影视消费市场,国内庞大的商机吸引了国际巨头纷纷加盟我国市场。2010年10月22日,“奥视佳(OTHKA)摄像机运动控制系统”在“2010创新中关村主题活动—中关村创意产业创新产品(技术)发布会”上精彩亮相。该系统由中国科学院计算技术研究所虚拟现实技术实验室历经3年开发完成。系统的研发得到2008年北京市文化创意产业发展专项资金和2009年海淀区文化发展专项资金资助,是国内第一套自主研发的摄像机运动控制系统,具有自主知识产权。该产品主要功能是拍摄过程可控制、可重复。此次发布会上,奥视佳(OTHKA)系统分别与北京乐观文泰传媒有限公司、北京七色光环科技发展有限公司签署了战略合作协议。
        OTHKA摄像机运动控制系统是一种带导轨、带大型机械臂的摄像机器人,有9个可控自由度,能够翻转、移动所有机位,并且可在翻转、移动时根据预设参数进行精确的平滑自动变焦。计算机通过电控马达对摄像机的运动进行精确控制,位于拍摄场地的摄像机能够重复运动,并且其运动轨迹能被精确地记录在计算机内。由于运动控制设备具有高精度的控制能力,可以实现现实世界和虚拟世界的摄像机运动轨迹完全统一。即使是大型场景拍摄,其重复拍摄的画面误差也仅为1个像素,是广告创意、电视电影特效、商业MTV不可缺少的部分。
        OTHKA摄像机运动控制系统的特点包括:1)支持对摄像设备运行轨迹的离线编辑和设计;2)支持整个拍摄过程的机位、轨迹、机械臂、摄像机运动的方案编辑、管理和控制;3)重复性运动定位精度高,机器人定位误差±0.12mm,整个系统0.5mm,画面误差为1个像素;4)时间精准控制,重复拍摄的画面误差为1个像素;5)支持摄像机的焦距、光圈离线编辑和精确的实时控制;6)支持拍摄结果的预览;7)支持0~2.6米/秒无极变速拍摄。
        中国科学院计算技术研究所虚拟现实技术实验室研发的具有自主知识产权的奥视佳摄像机运动控制系统,可以方便地实现角色克隆、角色编队、群体运动、大型群体场景拼接、比例缩放、镜头变速、危险动作合成等影视特效,可广泛应用于电影、电视、广告等特效拍摄中。该系统的成功研发,有助于提高国内影视制作企业的制作效果和作品竞争力,降低其制作成本,从而可以把有限的资金用于原创作品的研发,为原创作品走向国际市场奠定了坚实的技术基础。

链接:中国科学院计算技术研究所虚拟现实技术实验室

    中国科学院计算技术研究所创建于1956年,是中国第一个专门从事计算机科学技术综合性研究的学术机构。中科院计算所曾研制成功了我国第一台通用数字电子计算机,是我国计算机事业的摇篮。
    中国科学院计算技术研究所虚拟现实技术实验室主要在虚拟现实、多模式人机接口和人工智能等方向开展基础与前瞻技术研究,目前研究重点集中于“虚拟人合成”和“虚拟环境交互”。
    虚拟人合成方向的研究目的在于建立人在计算机生成空间(虚拟环境)中的几何特性与行为特性的逼真表示。本方向重点研究三维虚拟人建模技术、人体运动的获取与理解技术以及虚拟人运动生成与控制技术,并研究这些技术在针对体育训练的数字化人体运动模拟仿真、人群运动战术演练与分析、虚拟环境中智能人体表示、生存、智能人机交互、游戏娱乐等领域中的应用。
    虚拟环境交互方向的研究目的在于研究虚拟环境建模、呈现和交互技术。本方向重点研究虚拟环境的快速建模与高效绘制、自然灾害现象模拟与仿真、多种数字媒体融合、增强现实等关键技术,并研究这些关键技术在公共安全事件模拟分析、影视产品制作、游戏动漫生成,数字媒体的生成、展示、管理、发布等方面的应用。
    实验室先后获得国家863、国家973、国家自然科学基金、国家科技攻关计划等项目资助,已取得多项研究成果。曾获2002年度北京市科技进步奖二等奖、2003年度国家科技进步二等奖、2006年度北京市科技进步一等奖。实验室于2007年元月被中关村管委会认定为“中关村开放实验室”,主要对企业界提供核心技术服务。