一种基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法与流程

1.本发明涉及虚拟拍摄技术领域，具体为一种基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法。


背景技术：

2.目前随着游戏引擎实时光线追踪（rtx）技术的应用日趋广泛。一种基于rtx引擎的虚拟拍摄技术随之应运而生。虚拟拍摄又称虚拟制片，是一种利用游戏引擎强大且快速的画面表现力的拍摄方案。利用游戏引擎制作拍摄背景，利用led背景搭建拍摄环境，利用vr设备同步现实摄像机和虚拟摄像机的运动轨迹。进而快速拍摄由特效制作的背景的影片。
3.目前世界上基于这一理论和方案而出现的具体实施的虚拟拍摄技术种类繁多。大型的技术方案限制了中小团队及个人的使用条件，而小型的拍摄技术又因为开发团队规模限制或者其他原因而难以解决各种软件bug和设备限制，很难有稳定、可靠的技术方案。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法，具备成本较低，技术可靠，在解决问题时的时间紧迫性方面具有极高优势以及具有较高的操作性等优点，解决了大型的技术方案限制了中小团队及个人的使用条件，而小型的拍摄技术又因为开发团队规模限制或者其他原因而难以解决各种软件bug和设备限制的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法，包括步骤s1：架设vr定位器和带有追踪器的摄像机；首先确立表演场地的中心原点，该原点既是表演区域中心位置，也是在虚幻引擎中的虚拟世界的世界坐标原点，一旦确立即不可更改，在表演场地周围布置定位器，且保证定位器在定位器基站的有效距离内，单个定位器基站的探测角度为一百二十度，在高处设立基站时，应使基站有向下三十五至四十五度的倾斜，定位器基站的安装要保持稳定，一旦开始校准使用，基站不能再有任何移动或者晃动，并且定位器基站的制造厂商为一个固定的生产厂商，在拍摄场地架设有带有追踪器的摄像机；步骤s2：空间校准及划分确立；依照steamvr的指定步骤进行校准和空间划分，空间确定后，头戴显示器应当放在拍摄场地并确保被任意一个定位器基站观测到；步骤s3：在虚幻引擎内的虚拟摄像机配置；虚幻引擎内部提供了一个虚拟摄像机的模板工程，利用这个模板建造一个适合的虚拟摄像机，创建一个自定的游戏模式，新建pawn类作为自定游戏模式的pawn类，新建一个自定的游戏控制器，设定控制器的参数为合适的操作值，修改虚拟摄像机模板的画布平面大小，要与拍摄现场的led屏幕大小，弧度角度完全一致，修改模板中附带的显示群集配置文件，将默认参数设置为led分辨率参数，使操作服务器性能可以按比例调整分辨率参数大
小，启动livelink，添加livelinkxr为源，链接vr的控制手柄或者追踪器，在引擎内确认链接有效且实时，如果出现卡顿、掉帧等现象，可以降低引擎内后处理效果或者修改虚拟摄像机捕捉范围大小和分辨率，即fovmultiplier和resolution multiplier两个参数值，虚拟摄像机设置完成后，应取消livelink参数面板下world transform的参数值，将所需场景关卡作为该引擎工程的默认加载关卡；步骤s4：启动虚拟拍摄；从虚幻引擎安装位置\ue_4.26\engine\binaries\dotnet路径启动ndisplaylauncher。分别加载虚幻引擎工程文件和config files的显示群集配置文件，点击run运行即可。
6.优选的，所述步骤s1中定位器基站的最大有效距离不能超过五米，定位器的分布距离控制在四点五米。
7.优选的，所述步骤s1中定位器布置以中心原点为圆心，呈半径三至四点五米的弧线上均匀分布。
8.优选的，所述步骤s1中定位器布置在表演场地的两侧，呈一个三米乘三米的矩形。
9.优选的，所述步骤s4中在拍摄过程应注意vr追踪设备的蓝牙信号接收器的接收距离，尽量保持接收器与追踪设备的距离足够近，而且拍摄期间vr设备的头戴显示设备应在拍摄场地中保持运行。
10.优选的，所述步骤s3中如果出现卡顿、掉帧等现象，可以降低引擎内后处理效果或者修改虚拟摄像机捕捉范围大小和分辨率，即fovmultiplier和resolution multiplier两个参数值。
11.综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：1、该基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法，在拍摄的过程中背景仅需要普通舞台级别的led背景墙，不会增加原有的拍摄成本，降低该方案的成本问题。
12.2、该基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法，vr设备基于大众消费级产品，相较于专业产品，在解决问题时的时间紧迫性方面具有极高优势。
13.3、该基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法，虚幻引擎的简单操作性能够相较于其他场景承载平台，具有较高的可操作性。
附图说明
14.图1为本发明流程结构示意图；图2为本发明实施例现场布置俯视结构示意图。
15.其中：s1、架设vr定位器和带有追踪器的摄像机；s2、空间校准及划分确立；s3、在虚幻引擎内的虚拟摄像机配置；s4、启动虚拟拍摄。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1，一种基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法，包括四个步骤，每个步骤的具体内容如下所示。
18.步骤s1：首先确立表演场地的中心原点，该原点既是表演区域中心位置，也是在虚幻引擎中的虚拟世界的世界坐标原点，一旦确立即不可更改，在表演场地周围布置定位器，且保证定位器在有效距离内，受限于定位器基站的最大有效距离不能超过五米，所以分布距离最好应控制在四点五米左右，最优化的布置方案是以原点为圆心，呈半径三至四点五米的弧线上均匀分布，也可以成两排对向布置，成一个三米乘三米的矩形，且定位器基站应足够高，最好在三米左右，既确保定位器基站不会再在拍摄过程中穿帮，又保证定位器基站不受物体遮挡和处于有效的探测距离内，单个定位器基站的探测角度为一百二十度，故在高处设立基站时，应使基站有向下三十五至四十五度的倾斜，或者定位器基站为方形分布，但为了拍摄过程中可能出现的遮挡情况，即使有超过四个以上定位器基站，仍要保持空间为十米乘十米，定位器基站的安装要保持稳定，一旦开始校准使用，基站不能再有任何移动或者晃动，定位器基站的制造厂商必须为一个固定的生产厂商，不同代理生产的定位器之间的有不协同的问题，然后在拍摄场地安装有带有追踪器的摄像机；步骤s2：依照steamvr的指定步骤进行校准和空间划分，空间确定后，头戴显示器应当放在拍摄场地并确保被任意一个定位器基站观测到，为使vr设备的链接效果实时性，避免拍摄现场复杂的无线信号干扰，追踪器的蓝牙信号接收装置应使用延长线尽量从操作服务器延伸并靠近追踪器；步骤s3：虚幻引擎内部提供了一个虚拟摄像机的模板工程，利用这个模板可以快速建造一个适合的虚拟摄像机，创建一个自定的游戏模式，新建pawn类作为自定游戏模式的pawn类，新建一个自定的游戏控制器，设定控制器的参数为合适的操作值，修改虚拟摄像机模板的画布平面大小，要与拍摄现场的led屏幕大小，弧度角度完全一致，修改模板中附带的显示群集配置文件，将默认参数设置为led分辨率参数，使操作服务器性能可以按比例调整分辨率参数大小，启动livelink，添加livelinkxr为源，链接vr的控制手柄或者追踪器，在引擎内确认链接有效且实时，如果出现卡顿、掉帧等现象，可以降低引擎内后处理效果或者修改虚拟摄像机捕捉范围大小和分辨率，即fovmultiplier和resolution multiplier两个参数值，虚拟摄像机设置完成后，应注意取消livelink参数面板下world transform的参数值，将所需场景关卡作为该引擎工程的默认加载关卡；步骤s4：从虚幻引擎安装位置\ue_4.26\engine\binaries\dotnet路径启动ndisplaylauncher，分别加载虚幻引擎工程文件和config files的显示群集配置文件，点击run即可运行。
19.需要说明的是，在拍摄的过程中应注意vr追踪设备的蓝牙信号接收器的接收距离，尽量保持接收器与追踪设备的距离足够近。而且拍摄期间vr设备的头戴显示设备应在拍摄场地中保持运行。
20.参考图2，受限于现场场地限制，led墙为15米长，7.5米高，vr定位器以垂直于led墙的左右2排纵向布置，2排各3个vr定位器互相面对，相距3米，定位器安装在2米高度的支架上以约40度正面向下，在划定空间后，头戴显示器置于距离led墙最远的定位器支架下，蓝牙信号接收器使用延长线从操作电脑延伸至中间定位器支架下，确保追踪正常；需要说明的是，该具体布置方案是基于虚幻引擎4.26版本，使用vive的steamvr设
备的pro版本，运动追踪器为2.0版本；虚拟摄像机配置阶段中，自定控制器的操作参数中，“输入yaw缩放”参数改为0.5，“输入pitch缩放”、“输入roll缩放”皆更改为0，“平滑目标视图旋转速度”设置为20，现场led屏幕墙原始像素分辨率为4068*2688，受限于现场电脑硬件性能，在更改显示群集配置文件时更改分辨率为2304*896，因为分辨率相对led墙较低，修改虚拟摄像机捕捉范围参数“fovmultiplier”为3.3，“resolution multiplier”为0.5，从电脑c盘\epicgames\ue_4.26\engine\binaries\dotnet启动ndisplaylauncher.exe文件，加载修改文件及关卡开始正常拍摄；拍摄期间，定时使用vr头戴显示器检查定位器是否被移动和虚拟空间地平面与拍摄现场地平面是否一致。
21.本发明实施例所提供的基于虚幻引擎的虚拟拍摄技术具体实施方法，采用的设备基于大众消费级vr设备，仅需要普通舞台级别的led背景墙，不会增加原有的拍摄成本，所需要的编程技术简单，易操作，能够普遍适用于小团队及个人的使用条件。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。