Menüpontok
Híreink - innováció, kutatás-fejlesztés

Filmstúdió szoftver fejlesztés K+F keretében

Amikor például az időjóst nézzük a tévében, akkor azt látjuk, hogy mellette egy szélzsák lobog, vagy felhőpamacsok lebegnek a feje körül. Rámutat a térképre, de mindeközben semmi más nincs ott valójában, csak egy teljesen zöld vagy tökéletesen kék háttér és padló. Amit az emberen kívül látunk, az csak oda van vetítve. A neve bluebox technika, (a blue angolul kéket jelent). Ezt a speciális módszert először az 1940-ben készült A bagdadi tolvaj című filmben alkalmazták, ami 3 Oscar-díjat is nyert, többek között a forradalmi effekt miatt.

 

Forradalom a filmiparban

Ez is jól példázza, hogy milyen hatalmas a magyar szakemberek szerepe a filmgyártásban és a mozikultúrában világszerte. Hollywoodban igen sokáig tartotta magát az a mítosz, hogy az angol movie szó a magyar mozi szavunkból ered. Partnerünk méltó az újító elődökhöz. Azzal a céllal alapította cégét, hogy mélységi szenzorok adatait felhasználva technológiájával forradalmasítsa a virtuális stúdiók, a broadcasting és a filmipar világát. A vállalkozás alapítása óta számos hazai és nemzetközi elismerést, innovációs díjat szerzett. A világon elsőként egy új filmkészítési technológiát fejlesztett ki.

stúdió technika fejlesztés

Kontúrvonalas kísérlet

Az egyik legnépszerűbb és legegyszerűbb eljárás az úgynevezett szín alapú lyukasztás (chroma keying) technológiája évtizedek óta ismert a filmes szakmában. Segít az egyszínű háttér eltüntetésében, így azt egy másik háttérre cserélhetjük ki úgy, hogy az előtte lévő szereplők továbbra is változatlanok maradnak. Használatához mindössze néhány dologra van szükségünk. Például greenbox háttérre, amely alapján el lehet választani az előtér színinformációját a háttértől, így azt a hatást érhetjük el, mintha ott zajlanának az események, ahol a háttér felvétel játszódik. A mattolás az előtérben lévő objektumnak a képből történő kivonására utal. A mattolás fontos feladat a kép- és videószerkesztésben. A mattolási feladatok általában egy "mattot" eredményeznek, amely egy adott képen az előtér és a háttér elválasztására használható. Lényege, hogy két vagy több képelemet egyetlen, végleges képpé egyesítenek. Egy összetett speciális effektes jelenet több tucat különálló képelemet tartalmaz, ami a mattok nagyon összetett használatát és azok egymásra rétegzését igényli. A kiváló minőségű, mozifilmhez is használható kivágáshoz mindez nem elég, több nehézséggel is meg kell küzdeni. Ezek megoldásához kezdett kutatás-fejlesztési (K+F) projektbe partnerünk.

Filmesekkel ellenőrizték

A szín alapú lyukasztásnál (chroma keying) tehát egy bizonyos szín minden területét eltávolítják a felvételről. Fejlődőben lévő lehetőség az előtér és háttér szétválasztására a mélységkamerák (mélységi és színinformációt egyaránt létrehozó berendezések) által szolgáltatott információ felhasználása. Ebben a projektjében arra vállalkozott partnerünk, hogy kifejlesztenek egy mélység alapú lyukasztási és belesimító (matting) technikát, valamint egy célirányosan fejlesztett mélységkamera prototípust, amely lényegesen kevesebb előkészületet és utómunkát igényel, mint a zöld vagy kék hátteres lyukasztás. Egyszerre alkalmas mozifilmekhez is felhasználható minőségű felvételek készítésére. Az előteret és a hátteret úgy választja szét, hogy lehetséges akár a két réteg közé is vetíteni zavaró mellékhatások nélkül, nem keveri a háttér színét a kompozitba. Valós idejű, lehetőleg a felvétellel párhuzamosan, de legalábbis észlelhető késedelem nélküli feldolgozást tesz lehetővé, full HD felbontásban is működőképes, valamint alkalmas objektumkövetésre is.

Mivel a mai minőségi elvárás, hogy a mesterséges háttér és felvett előtér kompozitjának olyannak kell lennie, hogy a szemlélő számára ne legyen megkülönböztethető a valódi, nem kompozit felvételektől, ezért ezek ellenőrzését független, filmszakmában jártas szakemberek segítségével végeztették.

Lehet élesebb a kép

Már korábban fejlesztett egy mélységkamerát ez a társaság, amellyel több problémát is kiküszöböltek. Speciális félig áteresztő tükrös (splitter) elrendezéssel egyesítették a mélységkamera és a színes kamera tengelyét a kamerák külön-külön való és egymáshoz illesztési kalibrációjával. Ezek együtt nagy pontosságú regisztrációt tettek lehetővé. A fejlesztett hardvert jó minőségű RGB kamera elé lehet illeszteni. Jelen célkitűzések teljesítéséhez azonban ez a kamera sem nyújtott kielégítő minőségű képet, ezért döntöttek az algoritmus fejlesztésekkel párhuzamosan folyó eszközrendszer továbbfejlesztése mellett. Feltételezték, hogy a létező algoritmusok és stúdiótechnikai eszközök, elsősorban a feldolgozandó jelet létrehozó mélységkamera továbbfejlesztésével és ezek kombinációjával a célkitűzéseik elérhetőek. Úgy gondolták, hogy a számítási kapacitást jelentősen tudják csökkenteni, ha a mélységi információk alapján határozzák meg egy kontúrvonalat. Terveik szerint ez a kontúrvonalat adott algoritmus szerint kiszélesítik és ezzel trimap-et, vagyis előteret, hátteret és átmeneti zónát elkülönítő képet készítenek. Majd a minél szűkebbre vett átmeneti zónában határozzák meg számításigényes színi információ alapján az egyes pixelek előtér és háttér arányát, vagyis az alfa értéket. Azt is feltételezték, hogy a felvételi környezet paraméterei nem egyformán fontosak a feldolgozhatóság szempontjából. Elképzelésük szerint meghatározhatók azok a paraméterek, amelyek szabályozása jobb feldolgozhatóságot eredményez. A fejlesztés szükségszerűen algoritmus fejlesztést és stúdiótechnikai fejlesztéseket is magában foglalt.

Az algoritmus és implementációja

Először a mélységkamera fejlesztésébe fogtak a maximális kontroll magvalósítása érdekében. A különböző gyártmányok kinyerhető teljesítményének mérése zajlott. Ehhez alternatív adatkinyerési lehetőségeket is kipróbáltak. Kialakították a további kísérletezésre alkalmas szenzorok és kiegészítő hardverek körét, kipróbálták a mélységszenzor és a felvevőkamera együttes elhelyezésének variációit. Ezután kezdhettek bele egy olyan képfolyamra alkalmazott szegmentációs eljárás kifejlesztésébe, amely minimalizálja a matting szükségletet, továbbá kezeli a gyorsabb mozgásokat is. Eredményeként rendelkezésre állt az algoritmus és implementációja. Összehasonlították a jelenleg alkalmazott szegmentációs eljárásokat, felskálázták a mélységszenzorokból kinyerhető adatokat, hogy a kontúr meghatározás már minél kevésbé legyen pixeles. Független szakemberek bevonásával validáltatak egy rövid filmrészletet, amelyet kísérleti eszközként alkalmaztak az algoritmusok megfelelőségének kipróbálására. Implementáltak algoritmusokat, majd párhuzamosan a matting eljárást is futtatták vele. A szegmentáció alapján elkészítették a képek ún. trimap verzióját, vagyis a kontúrhoz közeli pontokat az átmeneti zónához sorolták, amely tartalmazhat előtér és háttér színinformációt is. Kísérleteket folytattak a trimap szükséges szélességére vonatkozóan a feltételezéseik mentén.

Ezt követően összehasonlították az addigi matting eljárásokat, és az előző munkaszakaszban létrehozott trimap átmeneti zónáit kiértékelték. A létező algoritmusok processzor architektúrához való illesztése zajlott, hogy a lehető leggyorsabb számítást érjék el vele. Új matting algoritmusokat dolgoztak ki és értékeltek, majd validált teszt alapján kipróbálták az algoritmusokat.

Következő lépésben a környezeti és felvételi tényezők kísérleti meghatározása történt. Meghatározták a legfontosabb korlátozó tényezőket, ezek mentén rögzítették a magas minőségű videó készítéséhez szükséges értékeket. Vagyis hogy a mélységszenzor és kamera együttese milyen távolságokra, milyen intenzitású, irányú és színhőmérsékletű fényforrás mellett, milyen gyors mozgásokat enged meg, illetve mik a jellemzői a tévesen előtérnek vagy háttérnek detektált részleteknek.

Végül következhetett a prototípus és lyukasztási technológia rögzítése, a minden K+F projetkt megfelelő lezárásához szükséges know-how dokumentáció összeállítása.

Alig több, mint egy év alatt ismét a világon egyedülálló filmes eszközt, egy immár mozgókép feldolgozására is alkalmas mélységkamera prototípusát adta egy magyar innovatív vállalkozás a világnak, amely töredékére csökkenti az addig elterjedt utómunka trükkök, effektek létrehozásához szükséges időt, és munka mennyiségét. Versenytársait megelőzve saját termékpalettáját bővítette. Ezzel együtt azonban nem dőltek hátra. Szinte azonnal újabb innovációba kezdtek.

Parterünk ennek a projektjének is kérte a kutatás-fejlesztési (K+F) szempontú minősítését a Szellemi Termékek Nemzeti Hivatalától (SzTNH). A hatóság jogerős határozatának birtokában ugyanis már könnyedén igénybe vehette a kutatás-fejlesztés munkaprogramokat megillető K+F adókedvezményeket és K+F támogatást, élvezhette az őt megillető pénzügyi előnyöket. Ezzel is növelve a projekt megtérülését, csökkentve a megvalósítás kockázatát.

Glósz és Társa SYSTEM

Több mint 25 év értékteremtő tapasztalata a gyakorlatban – lépésről lépésre!

Kapcsolódó szolgáltatásaink
K+F tanúsítvány
A hivatalos kutatás-fejlesztési minősítés vagy szakértői vélemény megszerzése. Ez a szolgáltatásunk segíti a vállalkozásokat a jogszabályi feltételek fennállását igazoló kutatás-fejlesztési minősítés(K+F minősítés) megszerzésében, ezért a kutatás-fejlesztéshez kapcsolódó adókedvezmények kockázatmentes igénybevételének fontos eszköze.
Az adókedvezmények igénybevételéhez szükséges feltételek ellenőrzése.
E" alt="Adókedvezmény igénybevétele" title="Adókedvezmény igénybevétele">
Az adókedvezmények igénybevételéhez szükséges feltételek ellenőrzése. Ezen szolgáltatás során ellenőrizzük az adókedvezmények igénybevételéhez szükséges feltételeket, segítünk a jogszerű adókedvezmény igénybevételében.
Szellemi alkotás dokumentálása
A kutatás-fejlesztési eredménytermék teljes körű dokumentációjának létrehozása A szellemi alkotás részletes és célirányos dokumentálása alapfeltétele az innovációs és k+f projektek sikeres lezárásának, és későbbi hasznosításának..
Segíthetünk?
Kérdése van?
Visszahívjuk
Adja meg telefonszámát és kollégánk hamarosan visszahívja Önt!
Hírlevél feliratkozás
Kérjük adja meg az e-mail címét, hogy értesülhessen az új lehetőségekről, a legfrissebb tartalmakról!
Kérjen ajánlatot!

Adatai megadásával Ön egyszerűen és gyorsan kérhet ajánlatot!

Glósz és Társa Kft. · 1051 Budapest, Arany János u. 15. III. lph III./5. · Telefon: (+36 1) 302 4443 · E-mail: glosz@glosz.hu · www.glosz.hu