Возможности виртуальных студий

Работники телевидения хорошо знают, какие возможности открываются при использовании приема комбинированной съемки, когда осуществляется съемка ведущего на синем фоне, на который позднее «накладывают» подходящую картинку, фотографию или слайд. Таким образом была организована работа вечерней программы новостей «Время» на Центральном Телевидении. Сейчас можно наблюдать использование такого же приема, например, при просматривании съемок «Прогноза погоды», когда диктор, рассказывая о погоде, указывает на карту региона. Причем изображение на втором плане все время меняется, а диктор не отходит со своего места у синей стены. Свои движения он прослеживает по монитору, который расположен перед ним и отражающий «суммарное» изображение и картой различных регионов.

Что происходит во время съемок в виртуальной студии

Допустим, необходимо в большой студии, размером не менее 6х6 м, с синими стенами и таким же полом снимать в полный рост много перемещающегося артиста. Камеры будут вынуждены перемещаться за артистом, планы будут меняться, а режиссер все время будет переключаться на разные камеры. Если при этом добавить виртуальные, то есть сделанные при помощи компьютерной графики, декорации, которые будут меняться сообразно движениям артиста (будто бы оно происходит реально в таких декорациях), то такое техническое чудо как раз и можно было бы назвать телевизионной виртуальной студией.

Для реализации такой идеи необходимы сверхмощные компьютеры, которые будут работать с видеоизображениями, а также программное обеспечение самого современного уровня, прецизионные платформы, управляемые роботами и обеспечивающие движение камер по заданным траекториям.

При этом вся информация о настройке камер и их местоположении должна передаваться в компьютеры в условиях функционирования высокоскоростной сети обмена информацией, которая объединяет несколько компьютеров, камер и платформ.

Использование таких студий очень хорошо способствует оживлению программ новостей, когда диктор передвигается по студии, а оператор осуществляет замену декораций сообразно сюжетам. Так, при комментировании спортивных новостей диктор оказывается на стадионе, компьютер генерирует таблицу, наглядно свидетельствующую о результатах матчей. При съемках образовательных программ ведущий может быть помещен в прибор, о котором рассказывает зрителям, или даже оказаться в жерле вулкана!

Возможность организации интерактивной телеигры в виртуальной студии

Есть еще одна сфера применения таких виртуальных студий – съемки телевизионных игр, особенно, интерактивных. Используются виртуальные декорации, которые оказывают очень сильное влияние на восприятие зрителей, например, если на нескольких экранах идет демонстрация известных музыкальных клипов. Чтобы сообщить название любимого клипа в студию, телезрителю надо позвонить по телефону и нажать кнопку, соответствующую номеру экрана, на котором можно видеть именно этот клип. Компьютер при этом реагирует на звонок и увеличивает в размерах выбранный экран.

Возможность встречи диктора и «желтого человечка» в виртуальной студии

Есть еще одна удивительная возможность, которую предоставляют виртуальные студии. Разместив на теле артиста специальные датчики перемещения, можно при помощи компьютере получить симуляцию объекта, повторяющего за ведущим все его движения, и замещающего его. Тогда можно будет на экране увидеть, например, как вместо ведущего появится желтое существо, которое способно размахивать руками, смеяться и разговаривать. С таким объектами возможно осуществление разнообразных графических трансформаций и превращений. За несколько секунд из мухи можно сделать слона!..

Экономические новости из виртуальной студии

Виртуальные студии позволяют создавать изображение постоянных перемещений. Если в кадре будет отсутствовать динамика, то использование такой студии будет утрачивать смысл. При съемке и монтаже здесь меняют все: камеры перемещают, актеры много двигаются, декорации чередуются и трансформируются. Можно даже графики в экономической программе показывать в динамике, причем линии графиков будут «вырастать» медленно и даже вращаться в то время, пока ведущий будет рассказывать о новостях.

Несмотря на высокую стоимость оборудования, съемки в виртуальной студии часто оказываются экономически выгодными по сравнению с обычными павильонными съемками. В виртуальной студии нет необходимости создавать трехмерные реальные декорации, меняя их на новые при смене сюжетов. В такой студии можно снимать кинофильмы со множеством спецэффектов.

Разработки виртуальных студий в мире начались совсем недавно. В Германии такие разработки осуществлялись в рамках госпрограммы, на которую было выделено 200 млн. немецких марок. Впервые готовая виртуальная студия была представлена в 1994 году на выставке IBC в Амстердаме. Сегодня эта студия считается лучшей в мире. Несомненно, государственная поддержка крупных проектов позволяет добиваться очень значительных результатов.

Все без исключения виртуальные студии – это плод интеграции работы ряда крупных компаний, причем каждая в совместном проекте предоставляет свои передовые технические разработки. Наиболее значимые работы в Гамбурге проводились компанией IMP, которая применяла свое графическое программное обеспечение VAPOUR. Предусматривалось применение суперкомпьютеров ONYX (американская фирма Silicon Graphics), так как именно эта система позволяет симулировать постоянно меняющиеся реалистичные декорации.

Для использования в виртуальной студии компьютера ONYX необходимо как минимум 4 процессора R4400 (тактовая частота - 200 МГц, оперативная память – 256 Мбайт, текстурная память – 16 Мбайт), а также блок, обеспечивающий ввод и вывод изображения SIRIUS VIDEO.

Важная компонента виртуальной студии – наличие платформ для закрепления камер. В немецком проекте были использованы роботизированные платформы фирмы Mark Roberts Motion Control (Англия), которые отличаются большой массой и наличием манипулятора, обеспечивающего перемещение телекамеры со скоростью 2 м/сек до 5 м в высоту от уровня пола. Такие платформы воздают возможность обеспечения высокой точности при многоосевом движении камеры и обмене координатами между камерой и компьютером. При их использовании можно точно повторять траекторию движения камеры, чтобы совмещать «живое» изображение и заранее созданную трансформирующуюся виртуальную декорацию в то время, как осуществляется перемещение «виртуальной» камеры. Можно также передавать координаты камеры в компьютер в прямом эфире, обеспечивая синхронность трансформации декорации.

Телекамеры, платформы и компьютеры объединяют при помощи высокоскоростной сети обмена данными HIPPI, скорость обмена достигает 800 Мбайт/сек.

История замечательных виртуальных студий создается в настоящее время, о чем свидетельствуют важные даты «виртуального» календаря:

• 1995 год, 9 и 10 июля – в Гамбурге вышел первый выпуск новостей, где были использованы виртуальные декорации,

• 1995 год, 29 мая – первое использование виртуальной студии в интерактивной телеигре, которая теперь стала ежедневной с использованием виртуальной студии в создании своих декораций,

• декабрь 1995 года – зафиксирована первая официальная продажа виртуальной студии.

Виртуальные студии работают в 3 основных режимах:

1) on air – прямой эфир – это самый сложный и наиболее динамичный режим,

2) on tape – запись осуществляется на видеопленку, а затем выполняется монтаж в компьютере, при этом звук можно дописывать не в реальном времени,

3) on disk – запись изображений, сформированных виртуальной студией, на жесткий диск компьютера. Полученный видеоматериал можно использовать для проведения электронного монтажа непосредственно после съемки, без оцифровок и дополнительных перезаписей.

В режиме прямого эфира недопустимы сбои из-за зависания компьютере или возникновения помех перед камерами на фоне синих стен. Минимальная конфигурация, необходимая в студии для работы в режиме прямого эфира, которая позволяет почувствовать прелесть виртуальной реальности, должна быть представлена 2 телевизионными камерами, причем одна их должна быть размещена на движущейся платформе. Работа камер при этом должна поддерживаться 3 компьютерами ONYX – по одному для каждой камеры и третий в качестве страховки, если один из основных компьютеров зависнет. Если расширить конфигурацию студии, то к третьему компьютеру можно подключить еще одну телевизионную камеру. Права на эту немецкую разработку принадлежат компании Discret Logic Inc (Канада). Кроме того, в мире известно еще о нескольких виртуальных студиях, например, в Израиле и Испании.

А как создают виртуальные студии в Соединенных Штатах Америки? Здесь подобные студии широко используют в индустрии развлечений.

Первая американская виртуальная студия, которая была создана компанией GTE Main Street, начала свою работу в 1995 году в Калифорнии (Санта-Моника). В работе студии использованы компьютеры ONYX. Главная ее цель – производство программ для развития интерактивного телевидения и в записи, и в прямом эфире.

Телекамеры в американской студии устанавливают на платформы Ultimatte Memory Heads. основной упор делается на создание видеошоу. В одном из таких шоу, имеющим название «Кафе «Бессонница», показывают приглашенных в студию на ужин гости, во время которого на заднем плане появляются декорации, которые относятся к событиям закончившегося дня. Еще одно шоу представляет собой игру, в которой телезвезда в качестве ведущей программу оказывается в разнообразном меняющемся виртуальном окружении в зависимости от того, как развиваются события. Пользователи кабельного телевидения, которые подписались на такие программы, могут позвонить в студию по телефону. В будущем планируется осуществлять двухстороннюю кабельную связь.

Американцы нашли еще одно применение для виртуальных студий помимо интерактивных игр. С их помощью компания Advance Multimedia Corporation по договоренности с MicroSoft создает целую серию обучающих программ под названием DiscoverWare.

Такие программные средства, как Windows95, Lotus 1-2-3 или Excel можно будет изучать при помощи «живого» видео, графических средств и звука. В качестве «педагога» будет известная телеведущая. Две версии этой программы посвящены изучению Office-95 – программному пакету компании MicroSoft. Стоимость версии для профессионалов – 190 долларов, а для обычных потребителей – 30 долларов.

Россия стремиться быть в сфере создания виртуальных студий на самых передовых рубежах. Московская фирма «Б.С.ГРАФИКА» является пионером внедрения студий такого типа в России. Программы этой компании делают в Гамбурге. Размещение виртуальной студии на «Мосфильме» - это возможность использования программного обеспечения VAPOUR фирмы Discreet Logic – лучшей в мире. В такой студии возможно даже создание отечественных фильмов, при съемках которых будут использоваться технологии виртуальной студии.

Применение виртуальных телестудий позволит полностью изменить телевидение, принципы построения и производства программ. Может быть, павильоны и телестудии будущего – это пустые залы, пол и стены которых будут синими. Станет доступным создание фильмов и телепередач с использованием динамичных декораций, которые иногда очень трудно отличить от реальности, а иногда являющиеся фантастически нереальными.