在去年年底對(duì)外透露了這項(xiàng)技術(shù)之后，我們終于能夠親自體驗(yàn)HypeVR的Volumetric Video Capture(譯為：容積視頻拍攝)技術(shù)，借助該技術(shù)，體驗(yàn)者可以在VR視頻四處走動(dòng)。
360°視頻的固有限制因素
今天，大多數(shù)的VR視頻作品都是以360°和3D的形式來拍攝的。拍攝質(zhì)量良好的360° 3D視頻在VR中觀看的效果很不錯(cuò)(比如你可以去看看Felix & Paul的作品)。但是，假設(shè)有天我們能夠?qū)崿F(xiàn)視網(wǎng)膜級(jí)別的分辨率以及完美的幾何學(xué)立體效果，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)360° 3D視頻無法逾越的障礙，那就是在視頻內(nèi)部的移動(dòng)。
今天所有的360°視頻(無論是不是3D)中，觀眾的視角都會(huì)鎖定在一個(gè)固定的有利的角度。不像那些實(shí)時(shí)渲染的VR游戲，觀眾不能在視頻中走動(dòng)--甚至是你想靠在椅子上，想讓視角隨之變動(dòng)也是不可能實(shí)現(xiàn)的。這樣一來不僅會(huì)沉浸感不足，而且也很不舒適。我們即使是靜坐的時(shí)候也會(huì)經(jīng)常有頭部的輕微的移動(dòng)，在這時(shí)如果虛擬的畫面跟不上我們的運(yùn)動(dòng)，觀看的感覺就會(huì)不那么真實(shí)，并且也影響舒適度。
VR容積視頻拍攝技術(shù)
這就是HypeVR開發(fā)容積視頻拍攝技術(shù)的原因之一。他們要做的，不僅僅是拍攝一些360度的照片然后將其縫合(就像傳統(tǒng)的360°相機(jī)那樣)，同時(shí)還要拍攝每一幀畫面中的容積數(shù)據(jù)，這樣一來，一旦作品被回放時(shí)，這些信息可以讓體驗(yàn)者在視頻內(nèi)走動(dòng)。
在CES 2017展會(huì)期間，我看到了HypeVR使用其怪獸級(jí)的拍攝設(shè)備錄制的原始視頻，以及一個(gè)全新的，更加生動(dòng)的體驗(yàn)，是HypeVR和英特爾聯(lián)手打造的。
在戴上Oculus Rift頭顯之后，我走進(jìn)了一個(gè)新的場景：一個(gè)時(shí)長為30秒的越南山谷的美麗風(fēng)景片段。我就站在一個(gè)湖面中央小島的石頭上。除了這些石頭之外，整個(gè)小島被郁郁蔥蔥的野草覆蓋，在離我?guī)状a遠(yuǎn)的地方還有農(nóng)民和正在吃草的水牛。
在我的遠(yuǎn)處是一片雨林，以及一處風(fēng)景秀麗的瀑布。水流潺潺，水面蕩漾著波紋，沖刷著我所在的小島，以及長在水邊的野草。
其中的畫面非常逼真且細(xì)膩--感覺比任何我曾用頭顯看過的360° 3D視頻的沉浸感都要強(qiáng)。大部分是由于我能夠在視頻內(nèi)部移動(dòng)。而且是以正常的平行視差，在一個(gè)房間規(guī)模的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。這讓我感覺好像真的就站在畫面中，站在越南的這個(gè)地方一樣，而不僅僅是目光處在這個(gè)環(huán)境中。這是我們?cè)谟^看VR視頻時(shí)都想要達(dá)到的效果，而且VR這種媒介如果想要變得真正有吸引力，就要朝著這個(gè)方向努力。
我曾經(jīng)看過讓人印象深刻的使用攝影測量法拍攝的VR體驗(yàn)內(nèi)容，但是攝影測量法需要拍攝者花費(fèi)數(shù)小時(shí)來構(gòu)建場景，從每一個(gè)能想象到的角度取景，并且把所有的照片組合成一個(gè)模型。結(jié)果可能會(huì)很驚艷，但是使用這種方法是無法拍攝會(huì)動(dòng)的物體的，因?yàn)槟銦o法足夠快速地拍攝包含可移動(dòng)物體的整個(gè)場景。
HypeVR采用了不同的辦法，他們的拍攝設(shè)備固定在一個(gè)場景中，以每秒60次的速度進(jìn)行拍攝，同時(shí)使用了高質(zhì)量的視頻捕捉設(shè)備以及深度映射激光雷達(dá)。之后，拍攝到視頻中的紋理數(shù)據(jù)會(huì)與景深數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，來創(chuàng)作出每秒60幀的包含場景容積數(shù)據(jù)的視頻。這也就是說，你能夠看到水波的運(yùn)動(dòng)或者汽車開過，但仍然保持了容積數(shù)據(jù)，可以讓用戶在視頻的某些部分進(jìn)行移動(dòng)。
采用這種容積視頻拍攝技術(shù)所拍攝的視頻中的每一幀實(shí)際上都是實(shí)時(shí)渲染的場景3D模型，在播放時(shí)會(huì)一幀挨一幀地出現(xiàn)。這不僅允許體驗(yàn)者在其中走動(dòng)，就像VR游戲環(huán)境中那樣，同樣還是HypeVR的作品如此清晰和沉浸感強(qiáng)的原因--渲染到VR頭顯屏幕的每一幀畫面都是對(duì)可用數(shù)據(jù)的最佳取樣，并且都從每個(gè)角度對(duì)3D數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何學(xué)修正(不只是針對(duì)那些3D效果最佳點(diǎn)，而是針對(duì)整個(gè)360° 3D視頻)。這種方法也意味著超出視野的內(nèi)容不會(huì)出現(xiàn)問題(這個(gè)問題我們?cè)?60°相機(jī)拍攝的視頻中經(jīng)常會(huì)遇到)。
克服局限
HypeVR目前所擁有的技術(shù)正是我們想要看到的VR視頻應(yīng)有的效果，但是在制作和分發(fā)的過程中還有很多局限需要解決，只有解決了這些問題，這種技術(shù)才可以被用來拍攝觀眾們想要看到的影視級(jí)VR內(nèi)容。
容積數(shù)據(jù)中的陰影和平移
你可以像一般的陰影那樣想象一下：當(dāng)某件物品從你身邊移動(dòng)的同時(shí)，有來自前方的照明源，在這個(gè)物體的后面就會(huì)有影子，因?yàn)楣饩€無法穿過這個(gè)物體。陰影的位置取決于光線和物體的相對(duì)位置。
雖然HypeVR可以使用激光雷達(dá)(激光遇到物體會(huì)發(fā)生反射，以確定距離)捕捉到場景中的深度數(shù)據(jù)，這個(gè)物體會(huì)擋住激光，并且呈現(xiàn)出“容積陰影”。但不像普通的陰影，這些容積陰影會(huì)在幾何結(jié)構(gòu)的后方留下一個(gè)洞，因?yàn)橄鄼C(jī)無法看到物體后面(恰如光線無法穿透這些物體)。
