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CCTV5《豪门盛宴》增强现实3D球场原理大曝光
2010年6月17日    评论:    分享:

       作者:张博

    CCTV5《豪门盛宴》在解读2010年世界杯的时候,在节目现场展示了虚拟技术合成的3D南非世界杯各个球场,而且可以随着镜头的变化发生视角和纵深的变化,今天看到网上很多人对这个技术很感兴趣,暂时还没有人出来具体解释这种技术,我在这里就大胆抛砖引玉,把我2004年时候做的研究生项目拿出来解释一下原理,虽然时隔6年,各种技术,从互动程序到3D合成和电视播出,都比2004年要先进太多了,但是他们实现的基本原理还是相似的,我就大胆揣测一下吧。

    基本来说,这种技术的名称是AR(Augmented Reality),也就是“增强现实”。AR(增强现实)与我们都很熟悉的VR(虚拟现实)的区别就在于,VR是“脱离”现实场景的,而AR是在真实场景上增加虚拟内容。

    AR技术的应用从2000至今,还在不断探索和实验中,目前还没有出现所谓的Killer App,所以也就没有被广泛应用。至今为止,最具有实用意义的应用,应该是某家汽车品牌的专家级工程师所使用的AR 电子说明书,简言之,就是工程师戴上HMD(head mounted display)设备,通过HMD上的透明显示器,可以观察到现实中的汽车配件的各个细节(用肉眼也能看见的那些),同时,HMD上会根据所观察的零件不同,显示出该零件的一切数字化信息,这样,工程师就不需要爬到山一样的文档中去查找这些信息了。用电脑搜索不也是一样的吗,为什么要用AR?很简单,因为并不是所有的零件上都有标号可以查询,面对一个光突突没有任何标记的螺丝帽,用电脑也无济于事,而AR技术是可以识别的。当然,这是一个高级的例子,言归正传,《豪门盛宴》中所使用的AR技术并没有这么高级,而是像我当年做的那种最初级的技术。

    下面我们来看一下AR的原理,由于我太懒了,所以拿一段很早以前写的解释直接放上来,先看个大概,后面还有分析:cctv5豪门盛宴中的AR技术

    最终呈现在屏幕上的效果类似于这样:


    看过上面的原理,你就知道AR的几个基本设备了:

    1.摄像头-用来捕捉标记图案

    2.可识别的唯一图案

    3.现实设备

    4.当然所有这些设备都需要连接到运行AR toolkit的电脑上

    这些都完成之后,摄像头就可以自由活动了,合成的3D内容(静态模型或动画都可以)也会随着摄像机镜头的活动而活动,当然视角很重要(当年为了把视角调教一致,我就花了1整天时间)。

    cctv5南非世界杯《豪门盛宴》中的3D虚拟球场就是这么实现的:

    用于识别的图案极可能是这个,或者部分:


    图案识别后,合成任何3D模型和动画都可以,还可以与3D内容互动(需要类似电子手套或鼠标之类的输入设备):


    最后,主持人走入3D球场区域后,可以看出cctv5世界杯豪门3D盛宴虚拟球场技术使用的是AR技术,而不是别的什么新技术,所以现场观众什么都看不到。

 

标签:CCTV5豪门盛宴3D球场ar增强现实
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