XR虚拟演播厅解决方案

XR是一套以LED屏幕为拍摄背景的影像空间合成技术，是虚拟制作（Virtual Production）概念的一种应用实践，可以作为绿幕拍摄技术的升级方案，应用于影视制作和节目直播。扩展现实通过摄像机实时追踪技术、实时渲染技术、多屏幕播控管理技术，使LED屏幕中呈现出的虚拟场景画面与屏幕前的“真实角色”在摄像机视角下保持正确三点透视关系，同时对于LED屏幕之外的画面通过“前景叠加”（AR）技术进行实时合成，最终将“真实角色”置身于虚拟世界之中，达到虚实结合的视觉效果。

虚拟拍摄，本质上是基于XR技术的一类新兴应用，它不仅可以应用于电影拍摄当中，在综艺、直播、演播室、电视剧等等的拍摄应用中皆可应用，加上LED大屏幕的沉浸更加营造出实景难以表现的科幻感。今年4月，《诞辰》在美国广播电视展(NAB)首映，在业内引起巨大反响。这是全球第一部全片采用虚拟制片(Virtual-Production)的影片。该影片导演介绍到，这部片子采用了三件道具，四天时间，不需要任何后期特效，现场拍摄出来的即是成片效果。可见虚拟拍摄在全球的发展，以及这项技术可能带给相关产业的改变。

从一切有赖于后期合成，到目前常见架设轨道，安装很多个传感器，才能获得的人在三维场景中景深和景别的变化，最后到今天通过LED显示+XR技术驱动的虚拟拍摄方案，我们逐渐将现实中的人物、布景与虚拟的3D场景实时结合，透过数字摄影机进行一体化拍摄，并保持光学镜头与虚拟镜头的参数一致，现实世界与虚拟世界的坐标一致，呈现出真实的视觉关系和透视效果。

虚拟拍摄系统框架

虚拟拍摄，镜头所需的各种元素，包括场景、人物、灯光等，全部被整合进了电脑。虚拟拍摄整体架构解决方案，主要是由视频播放系统、虚拟场景渲染系统、虚拟场景制作系统、定位追踪系统、LED控制系统、以及外设硬件（摄像机、LED屏幕）等组成。

虚拟制片与传统制片对比，优势很多

传统制片搭建费时费力，不可控制因素很多，后期制作反复调整很困难，拍摄环境和过程不可逆，有些可以通过剪辑和特效处理，有些实在处理不了还得重新拍摄，增加成本和周期。

虚拟制片综合下来，节省搭建费用60%以上，节省制作时间23%以上，节省执行成本50%以上。对于文物和生态来说保护到位，是节能低碳型的拍摄，同时也大大降低了剧组人员的出行和迁徙。

方案的核心技术

景随人动，是这套方案的精髓，我们要做到被摄人物在抠像区内自由走动的时候达成近乎真实的拍摄场景。因此，定位追踪技术就显得额外重要。在这些神奇技术的背后，是软硬件的开发，和人工智能技术的不断升级和应用。
在这套方案中，我们采用了Xvisio SeerSense™产品作为定位跟踪设备，通过定位追踪将摄像机与三维场景内的虚拟摄像机绑定，在拍摄时实现景随人动。Xvisio SeerSense™，是一个进行三维虚拟拍摄的场景追踪系统，只需要把它对接在一台摄像机镜头上，随着摄像机镜头的移动，直接就能获得人在现实空间中的实时位置和运动参数，然后对这些数据进行运算和分析，就可以实时获得完美的虚实合成画面。

审核编辑 黄昊宇