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搜狐网:阿汤哥用啥技术骗过保安眼睛(图)

时间:2016-12-04 19:33:22

雪雕成了一个屏幕,光影在上面完美呈现。

《社戏》让很多人纳闷儿:这怎么会悬在空中呢?

汤姆·克鲁斯在《碟中谍4》中的造型


      汤姆·克鲁斯的《碟中谍》系列中,高科技的运用总是让科技迷们着迷。正在热映的《碟中谍4》中,汤姆·克鲁斯扮演的男主角伊森化装成将军进入克里姆林宫时,用一个ipad,一张薄薄的屏幕膜,让值班保安无论从哪个角度看到的都是安静的走廊,从而使他们顺利进入档案室,这个镜头让人疑惑不已。是什么技术让这个屏幕产生了如此的魔力?记者请教了国内新媒体领域专业公司水晶石数字科技有限公司的专业人员。这种被称为“头部追踪”的技术在水晶石公司已经实现。  

头部追踪技术经历四步数据计算  

      电影中主角伊森扮演将军潜入克里姆林宫档案室的情景让人难忘。伊森与助手用一个iPad、一张柔软的透明的屏幕展现在保安面前,似有似无,保安无论从哪个角度看,看到的都是走廊里的那尊雕像,而且角度不同,看到的雕像的角度也不同,屏幕上的立体与真实感骗过了保安的眼睛,伊森顺利进入到档案室里。这是怎么实现的呢?  

      大连水晶石公司的研发负责人郭强向记者讲述了这个让人着迷的技术。“这个技术实现了输出信息会随着观者的变化而变化。通俗地说,就是你动,我也动。这个过程经历了4个步骤的数据计算过程。”经过郭强的讲解,记者将这四个步骤阐述如下:

      第一步,iPad通过一个向后的摄像头对无人走廊进行扫描,一个走廊的图像存入iPad,建立了一个虚拟走廊。  

      第二步,iPad通过一个向前的摄像头对保安的眼睛进行识别并实时跟踪眼睛的位置,得到其与屏幕距离的相对坐标。用这个实时变化的数据与虚拟走廊里的数字坐标相关联。

      第三步,保安眼睛一动,对于iPad来说,就是眼睛的坐标变化了,iPad就会迅速计算出这个坐标在实景情况下应该看到的走廊里哪些内容。  

      第四步,iPad会根据计算出的人眼应该看到的坐标迅速调出这些相关的数据影像,并将其投射到薄膜屏幕上,呈现给保安的眼睛。  

   “用一张透明的屏幕是为了让保安发现不了屏幕的存在。”郭强说,“现场还有一个细节也是伊森实现目标过程中不可缺少的因素,就是不断制造的嘀嗒声。不断传出的嘀嗒声分散了保安的注意力,他们争取时间让iPad来计算人眼与虚拟走廊对应的坐标。”在专业人员的眼里,每一个细节都不能被放过。在伊森与助手推着屏幕往前走时,屏幕上突然间出现了助手的头影,险些坏了大事。此时屏幕上显示“rendering”(正在渲染)。“正在渲染是一个专业词汇,就是计算机正在计算合成的意思,此刻计算机程序正在通过扫描无人走廊的数据,合成一个虚拟的走廊。”  

如果走廊里有很多人在走动 还能骗过保安吗?  

      电影中,保安莫名其妙地通过屏幕观察着走廊里的动静,他以为看到的是真实的走廊,其实是iPad给他看他应该看到的不同角度的走廊场景。因为走廊里的物体是静止的,计算机通过扫描一次,然后合成,渲染出一个虚拟的走廊给他看。如果走廊里有很多人在走动,iPad还能完成如此繁杂的任务吗?郭强说:“从理论上来说,这是可以实现的。有多少人在走动,就应该有多少摄像头跟踪他们,实时扫描,实时建立虚拟的走廊场景,实时根据保安的眼睛坐标的移动,实时输出不同的数据。但是,这种计算,太庞大了,现有的条件根本无法实现。”  

      水晶石公司大连地区总经理孙德列认为,《碟中谍4》中展现的这一段惊奇的内容,目前其实是无法在现实世界中呈现的,“首先是柔性屏幕无法实现。以往我们看到的屏幕都是硬的,可以折叠的可以弯曲的屏幕现在已经研究出来了,但是还没有大规模地开发。像影片中那么柔软,且可以瞬间撑开的屏幕现在还没有研发出来。其次,目前的计算机计算能力还无法在那么短的时间里处理那么庞杂的数据信息。”计算容量与计算速度是这一技术在现实中难以实现的瓶颈所在。

头部追踪技术 在游戏中的神奇应用 

      头部追踪技术在数字图像领域里并不罕见。水晶石公司的专业人员在记者面前放了一台带有摄像头的电脑,屏幕上显示了一张二维的平面图,记者看着看着,这个图就变成了立体的,屏幕上的一些元素突出了,一些元素又凹陷下去了。“这就是电影中使用的"头部追踪"技术,你的眼睛在看图的时候,电脑就开始跟踪你的眼睛,你眼睛的移动坐标数据与电脑中的图片上的相关数据链接,电脑计算出一个虚拟的三维空间,这个空间数据再传递给你的眼睛,眼睛看到的就是立体的了。这个技术可以让我们看3D时摘掉眼镜。”

      据介绍,头部追踪技术在我们的生活中已经有了初步的应用。“很多热衷于游戏的人,对这项技术感受更深。比如在游戏中有一个房间,玩家戴上设备,蹲下可以看到房间的棚顶,向下看,可以看到房间的地板,给玩家以身临其境之感,这其中使用的也是头部追踪技术。”孙德列总结说,“在军事上,这种技术更有价值,只要人眼看到的目标,计算机就会迅速做出反应,这比看到了,再瞄准,再射击,不知要快多少倍。”但是,孙德列坦言,任何一项发明都不会是一种技术可以完成的,它应该是多项技术的综合体。

解密劳动公园的“雪雕”和《社戏》  

      水晶石公司因成功设计了2008年北京奥运会开幕式上的舞台画卷和2010年上海世博会上的数字版《清明上河图》而出名。

      春节期间,水晶石公司在大连劳动公园的雪雕作品让人难忘。白天看起来,只是一个雪雕,晚上,这个雪雕就动了起来,上面的砖头会动起来,城门、城墙金碧辉煌。很多好奇的游客上去抚摸,却什么也没有。孙德列介绍,工作人员按照雪雕的尺寸做了一个等尺寸的三维立体影像,再将其投影到雪雕上,雪雕就变成了一个屏幕,完美展现了光影的精彩。  

      在元宵节晚上,鲁迅的《社戏》作品通过动画的形式出现在劳动公园的空中。很多人到社戏舞台的背面去查看,什么也没有,这些光影是怎么出现在没有屏幕的空中的呢?孙德列道出了其中的秘密。“我们的LED屏是水平摆放的,有一个与LED屏成45度角的玻璃屏幕,屏幕上贴有一种单向反射膜,LED上的光影反射到玻璃屏上后再反射出来,游客看到的是玻璃屏上反射出来的光。这样,人的眼睛就以为这光是从玻璃屏后面传出来的。而玻璃后面,当然就是空中了。文/宋京 图/水晶石

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