在虛擬制作中，采用LED顯示屏取代傳統(tǒng)綠布逐漸成為一個(gè)新的趨勢。

LED顯示屏不僅能夠?qū)崟r(shí)顯示和變化場景需要的虛擬環(huán)境并提供場景里其它物理道具需要的反射燈光，完美融合虛擬環(huán)境和物理道具，營造出更加真實(shí)的環(huán)境，有效減少了后期制作工作量以及降低外景拍攝經(jīng)費(fèi)。

同時(shí)，由于LED顯示屏實(shí)時(shí)的虛擬效果，場景里的人物（演員）可以參考顯示的虛擬場景畫面。

雖然，LED顯示屏在虛擬制作中的應(yīng)用有諸多優(yōu)勢，但要實(shí)現(xiàn)一個(gè)完美的LED顯示屏虛擬制作演播廳，也面臨著許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)，常見的有：

• LED顯示屏的系統(tǒng)集成和維護(hù)

• 攝像機(jī)拍攝效果

• 信號(hào)延遲

• 顯示色彩表現(xiàn)

• LED顯示屏與其它設(shè)備之間的同步性

這些技術(shù)上的挑戰(zhàn)與所配的LED顯示屏控制系統(tǒng)息息相關(guān)，為了解決這些行業(yè)難題，卡萊特結(jié)合客戶需求與自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過不懈的研究和探索，開發(fā)了達(dá)芬奇系列產(chǎn)品。

目前，達(dá)芬奇家族主要有Z8處理器和Q20接收卡兩款產(chǎn)品。下面我們一起來看看達(dá)芬奇系列產(chǎn)品是如何幫助用戶客戶克服這些挑戰(zhàn)的。

特點(diǎn)

• 8K輸入/輸出，最大帶載3500萬像素

• 8個(gè)畫中畫圖層，可任意放置和疊加

• 縮放和裁剪

• 兼容HDCP2.3

• 支持 HDR10/HDR10+/HLG

• 支持8/10/12 bit

簡化系統(tǒng)集成和后期維護(hù)

不同于其它應(yīng)用，為了營造一個(gè)沉浸式的虛擬場景，不管是從尺寸還是分辨率角度來看，虛擬演播廳的LED顯示屏通常都非常巨大，8K甚至超8K的LED顯示屏在虛擬制作應(yīng)用中已經(jīng)屢見不鮮。

對(duì)于這種超高分辨率LED顯示屏，常見的配置是級(jí)聯(lián)多臺(tái)小分辨的發(fā)送器，但這種方式增加了不必要的前端/后端/中間設(shè)備數(shù)量以及整體布線難度。

下面是某控制系統(tǒng)與卡萊特達(dá)芬奇系統(tǒng)（Z8）的拓?fù)涫疽鈭D，圖中攝影棚由四面LED顯示屏組成，每面顯示屏的分辨率為4K，所以整個(gè)LED攝影棚的分辨率為8K。不難看出，得益于Z8更高的信號(hào)傳輸速率以及8K的帶載能力，卡萊特方案使用的線材和設(shè)備數(shù)量更少。

更快的5G傳輸

常見的LED控制系統(tǒng)發(fā)送器輸出的視頻信號(hào)速率為 1Gbps， 有些也許支持10Gbps， 但不管信號(hào)是以什么速率輸出，視頻信號(hào)在經(jīng)過轉(zhuǎn)換器/分線器后，最終到達(dá)LED顯示屏箱體的速率基本上都為1Gbps。

卡萊特Z8配合Q20接收卡以及相關(guān)配套設(shè)備，信號(hào)端到端的傳輸速率最 高能達(dá)到5Gbps。高速率信號(hào)傳輸能夠顯著減少發(fā)送器與箱體之間，箱體與箱體之間用于信號(hào)傳輸?shù)木W(wǎng)線的數(shù)量，從而使布線和維護(hù)更加簡單快捷。

LED顯示屏在攝像機(jī)下的效果

LED顯示屏在攝像機(jī)下的顯示效果對(duì)于虛擬制作尤為重要，在虛擬制作拍攝過程中，我們經(jīng)常能在攝像機(jī)的監(jiān)視器里看到所拍攝屏幕上有黑色的掃描線。

這些掃描線的移動(dòng)方向和形態(tài)根據(jù)LED顯示屏燈板設(shè)計(jì)以及所使用攝像機(jī)快門（Rolling shutter和Global shutter）的不同會(huì)有所差異，且掃描線在肉眼下不可見。經(jīng)研究與分析，掃描線是由于攝像機(jī)和LED顯示屏刷新不同步導(dǎo)致的。

常用的解決辦法是通過Genlock接口給攝像機(jī)和發(fā)送器提供一個(gè)同步信號(hào)，但是很多時(shí)候，同步信號(hào)只能定格黑線，并不能完全使黑色掃描線消失在鏡頭里。此時(shí)，使用Z8的V-sync調(diào)節(jié)功能，可以完全將去除掃描線。

解決信號(hào)延遲

In-Camera VFX 是一種在電影制作過程中拍攝實(shí)時(shí)視覺特效的新手段，如下圖所示，劇組人員在一個(gè)由LED顯示屏構(gòu)成的攝影棚里用In-Camera VFX技術(shù)拍攝， 紅線圈起來的部分為攝像機(jī)鏡頭能夠拍攝到的LED顯示屏畫面，也成為攝像機(jī)的“視錐”。視錐是攝像機(jī)在當(dāng)前焦距設(shè)置下的視野（FOV）。

通過動(dòng)作捕捉系統(tǒng)， 視錐里的特效畫面會(huì)隨著攝像機(jī)角度和位置的改變而實(shí)時(shí)變化，LED顯示屏上的攝像機(jī)視野部總是會(huì)顯示虛擬引擎（虛擬引擎為美國一家虛擬特效制作軟件公司）環(huán)境里相機(jī)應(yīng)該拍攝到的畫面。這些畫面有立體視差效果，人眼通過攝像機(jī)取景框看拍攝畫面時(shí)，就猶如在真實(shí)場景拍攝一樣。

通過了解In-Camera VFX技術(shù)，我們知道LED屏幕顯示的畫面需要隨著攝像機(jī)位置，拍攝角度或者焦距的調(diào)整而實(shí)時(shí)變化。如果視頻信號(hào)從源（虛擬引擎）到LED屏幕的延遲過大，可能會(huì)出現(xiàn)攝像機(jī)需要拍攝下一個(gè)場景時(shí)，LED屏幕任然顯示上一個(gè)場景畫面的情況，影響整個(gè)拍攝過程的流暢度。

達(dá)芬奇系列產(chǎn)品組合的系統(tǒng)延遲最低為1幀，受到眾多客戶以及項(xiàng)目的認(rèn)可，用戶再也不用擔(dān)心系統(tǒng)延遲帶來的影響。

支持23.97-240Hz寬幀率

電影拍攝的幀率一般為23.98Hz或者24Hz；電視臺(tái)所用的幀率由于國家和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)不同也不盡相同，在廣電領(lǐng)域，常見的幀率有29.97Hz, 30Hz, 50Hz, 59.97Hz, 60Hz等。

對(duì)于一些特殊應(yīng)用如電子競技，體育賽事，VR等，則可能有更高的幀率要求如120Hz, 144Hz 甚至240Hz。幀率越高，畫面越流暢，消除了拖影現(xiàn)象同時(shí)也能降低系統(tǒng)的延遲。

達(dá)芬奇系列產(chǎn)品支持23.97-240Hz寬幀率范圍，能夠滿足目前絕大多數(shù)項(xiàng)目的需求。

隨著行業(yè)的迅速發(fā)展，創(chuàng)新元素不斷涌現(xiàn)，創(chuàng)制更多應(yīng)用和機(jī)遇，LED顯示屏在虛擬攝影棚的應(yīng)用技術(shù)的不斷革新和持續(xù)發(fā)展，必將在專業(yè)視聽領(lǐng)域里大放異彩。

卡萊特達(dá)芬奇系列也將通過優(yōu)化LED屏幕的顯示控制技術(shù)，為電影、電視、活動(dòng)制作提供高品質(zhì)虛擬生產(chǎn)服務(wù)。