На что влияет разрешение матрицы: Разрешение матрицы в камере видеонаблюдения

Разрешение IP-камер: условия, цели и задачи использования

В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Одним из немаловажных параметров сетевых камер является необходимое разрешение матрицы. Необходимость возникает исходя из целей и задач съемки. Разрешение матрицы, так или иначе, напрямую влияет на стоимость устройства. Для одних целей важно высокое разрешение, для других – светочуствительность

Евгений Ананьев
Бренд-менеджер компании «Видеоглаз»

Рассмотрим существующие разрешения IP-камер и разберем условия их использования.

Вытеснение SD-разрешения

Камеры с SD-разрешением (720х576) доживают свой век, но пока они еще существуют, причем стоят иногда дороже чем 1 или 2 Мпкс, потому что в них часто используется матрица CCD с высокой чувствительностью.

Именно поэтому камеры с таким разрешением имеют право на жизнь. Особенно это касается высокоскоростных поворотных камер с оптическим увеличением.

На объектах, где не требуется высокое разрешение, но необходима хорошая цветопередача и высокая чувствительность, все еще выбирают камеры с матрицей CCD и с разрешением SD. Но прогресс неумолимо бежит вперед, уже появилась матрица CCD с разрешением 720p и даже 1080р, в связи с этим разрешение SD постепенно уходит в прошлое, останется оно еще, наверное, только для мобильного интернета, где важна пропускная способность сети.

1 или 2 Мпкс: разрешение 720р

Фактическая разница между одним и двумя мегапикселями – это размер изображения и детализация. Камера с разрешением в 2 Мпкс будет передавать изображение больше, чем камера с разрешением в 1 Мпкс, а это значит, что нагрузка на сеть будет выше и объем записываемого архива тоже увеличится. Но при одинаковом расстоянии от объекта наблюдения у камеры с разрешением 2 Мпкс детализация будет лучше, чем у камеры с разрешением в 1 Мпкс.

Поэтому все зависит от поставленной задачи и сложности объекта наблюдения, ну и, конечно, возможностей сети.

Одномегапиксельные камеры с SD-разрешением (D1) уходят на второй план, а в ближайшее время и двухмегапиксельные начнут терять свои первые места

Высокое разрешение: преимущество или недостаток?

Самое популярное разрешение на сегодняшний день, используемое в IP-каме-рах, это 720р и 1080p. Но большое разрешение не всегда имеет преимущества. Чем больше картинка, тем больше на нее требуется ресурсов, поэтому и чувствительность ниже, и WDR не так хорошо отрабатывает. Если учитывать тип матрицы, то CMOS с разрешением 1080p по чувствительности будет проигрывать CCD 720p. Бывает так, что смотришь на две картинки с камер разных производителей, и камера с разрешением 720p показывает лучше, чем 2 Мпкс, а все потому, что в одной процессор мощнее, оптика хорошая и прошивка не «кривая». Мало просто взять и поставить в камеру матрицу с высоким разрешением, надо уметь использовать это разрешение.

Применение камер 3 и 5 Мпкс

В настоящее время камерами с разрешением 3 или 5 Мпкс никого не удивишь. Практически у всех производителей IP-камер есть линейки с несколькими вариантами матриц. Спрос диктует предложение – все чаще заказчику требуется получить детальное изображение с того или иного объекта, где камеры с двух-мегапиксельной матрицей уже просто не справляются. Разумеется, на таких объектах и находят свое применение камеры с высоким разрешением. Детализация объекта становится очень важным фактором, особенно когда надо наблюдать за большой территорией и в то же время детально рассмотреть тот или иной объект, к примеру номер автомобиля или лицо человека.

Но высокое разрешение несет в себе и большие сложности, а именно, для получения хорошей картинки нужна матрица с высокой светочувствительность, процессор, который бы качественно обработал полученное изображение. И не надо забывать о хорошей оптике – это один из самых важных факторов. Стоимость хорошего объектива может превышать стоимость трех-/пятимегапиксельной камеры, без него и хорошей картинки не будет, неважно, насколько хорошая матрица и мощный процессор. Хочется добавить, что для хорошей видеоаналитики, встроенной в камеру, тоже требуется высокое разрешение, чтобы точно распознать, например, появившийся или пропавший объект на большой территории.

Сложности применения камер с высоким разрешением

Разрешение свыше 5 Мпкс используется редко, зачастую это камеры панорамного изображения, для больших объектов, таких как стадион, аэропорт, большие производственные цеха. И опять же все дело в детализации. Есть и другие варианты использования: большие новые матрицы с разрешением 4K (3840×2160) поддерживают скорость кадров 60 кадр/с. Если разрешение уменьшить до 1080p, то скорость вырастает до 120 кадр/с, такие возможности нужны для съемки быстро двигающихся объектов, к примеру на автобанах или на каких-либо спортивных мероприятиях.

Для хорошей видеоаналитики, встроенной в камеру, требуется высокое разрешение, чтобы точно распознать, например, появившийся или пропавший объект на большой территории

Самой большой проблемой в использовании разрешения свыше 5 Мпкс является то, что такую «картинку» не на чем смотреть, так как разрешение современных мониторов обычно не превышает 1980×1080.

Мониторы с необходимым разрешением стоят пока очень дорого. Поэтому используется такое разрешение пока нечасто. Вот когда мониторы и телевизоры с такими возможностями встанут «на поток» и их цена будет общедоступной, тогда и камеры в 8–10 Мпкс станут привычными. Но появится что-то еще более мощное и сложное!

Разрешение камер под форм-факторы

Разрешение и форма камеры могут быть разными. В принципе, размеры камеры не влияют на количество мегапикселей, только на ее функциональность. Хотим меньше размер, компактность – теряем какие-либо возможности. Например, минидом: сейчас эти камеры бывает размером меньше чайного блюдца – очень компактные и красивые камеры, легко впишутся в любой интерьер и дизайн, но за счет этого у них уже нет ИК-подсветки. Фиксированный объектив и электронная «начинка» будет попроще, зато разрешение в 5 Мпкс – это пожалуйста. Поэтому миниатюрные камеры, в том числе минидомы или «кубики», имеют разные форматы разрешений и достаточно ограниченный функционал, чего не скажешь, к примеру, о стандартных купольных камерах и камерах в формате буллет.

Тут у нас и возможности, и разрешения – выбор огромный, есть и SD, есть и 10 Мпкс, выбирай, что душе угодно. Как правило, выбор осуществляется исходя из поставленной задачи или ограничений по бюджету. Уличные камеры, не имеющие оптического увеличения, трансфокатора, в основном выбирают с разрешением побольше, так как камера, как правило, удалена от объекта на большое расстояние, и чтобы получить детальную картинку, необходимо высокое разрешение.

Камеры внутреннего исполнения, к примеру купольные, выбирают со средним разрешением – в основном, 2 Мпкс, если, конечно, не надо рассматривать мелкие детали, документы, деньги на кассе и т.д.

Что касается специализированных камер, то их чаще всего используют с высоким разрешением. Например, камеры панорамного вида «рыбий глаз»: тут уже необходима матрица высокого изображения, так как камера за счет своего широкоугольного объектива может охватить достаточно большую площадь, то и детализация должна быть на высоте. Если говорить про камеры форм-фактора «box», или корпусные, то они используются для специальных задач, к ним, если необходимо, отдельно подбирается объектив, кронштейн и кожух.

Соответственно, и разрешение камеры тоже подбирается под поставленную задачу.

Опубликовано: Спец.приложение «Video & Vision»-2014
Посещений: 6692

Автор Евгений АнаньевБренд-менеджер компании «ВИДЕОГЛАЗ» Всего статей:  4

В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Основные параметры матриц ноутбуков (разрешение экрана, подсветка, поверхность и разъем)

Ремонт ноутбуков Если вам требуется замена монитора ноутбука, или вы только хотите стать счастливым обладателем мобильного компьютера, при покупке обязательно обратите внимание на такие параметры дисплеев, как…. Диагональ экрана. Или размер матрицы ноутбука, указывается в дюймах. Здесь все просто. При покупке ноутбука выбор зависит от предпочтений покупателя. А если требуется замена матрицы ноутбука, то диагональ, как правило, ограничена размерами имеющегося мобильного компьютера. Диагональ может быть для нетбуков 7.0″, 8.9″, 10.0″, 10.1″, 10.2″, для ноутбуков 10.6″, 11.1″, 11.6″, 12.1″, 13.1″, 13.3″, 14.0″, 14.1″, 14.5″, 15,0″, 15.1″, 15.6″, 16.0″, 16.4″, 17.0″, 17.1″, 17.3″, 18.4″. Размер диагонали указывается в паспорте устройства. Разрешение экрана ноутбука. Рабочим разрешением называется количество точек (пикселей), умещаемое на матрице. Чем больше разрешение, тем больше количество пикселей, тем меньше визуальные размеры элементарных элементов и тем больше информации может поместиться на экране. Лучше всего приобретать матрицы для ноутбуков с высоким разрешением, впоследствии, при необходимости, рабочее разрешение можно уменьшить программными средствами операционной системы. Наиболее распространены матрицы следующих разрешений: Прямые или квадратные матрицы, соотношения сторон у которых (4:3 или 5:3): XGA (1024×768 ), SXGA (1280×1024), SXGA+ (1400×1050), UXGA (1600×1200), QXGA (2048×1536) Широкоформатные матрицы (W — wide), соотношения сторон у которых (16:10): WXGA (1280×768 или 1280×800), WXGA+ (1440×900), WSXGA+ (1680×1050 или 1680×945), WUXGA (1920×1200) Матрицы высокой четкости (HD — High Definition): HD (1366×768), HD+ (1600×900), FullHD (1920×1080) Цветопередача, яркость, контрастность. Цветопередача «говорит», насколько полно и точно экран отображает видимый человеком цветовой спектр. Яркость – величина, характеризующая светимость поверхности экрана. Чем выше яркость, тем лучше будет видно изображение при попадании на дисплей солнечного света. Контрастность определяет размер диапазона светлых и темных оттенков, которые может передать дисплей. Если вы подбираете матрицу для замены экрана ноутбука и хотите получить четкую, красивую картинку (особенно в тех случаях, когда вы планируете работать в графических редакторах), выбирайте экраны с высокими значениями цветопередачи, яркости и контрастности. Угол обзора. Параметр, который определяет, при каком отклонении от центрального положения картинка будет смотреться без искажений. Выбирать следует так же исходя из личных предпочтений и того, как ноутбук будет использоваться. Если вы планируете смотреть на нем фильмы, находясь на расстоянии от ноутбука, то следует отдать предпочтение матрицам для ноутбуков с большими углами обзора, как по вертикали, так и по горизонтали. Время отклика. Этот параметр определяет, за какое время обновляется ячейка матрицы. Если время отклика большое, то на экране будет виден шлейф за движущимися объектами. При приобретении ноутбука, который будет выполнять функции мультимедийного центра, следует выбирать матрицу со временем отклика не более 5 мс. Тип подсветки. Может быть ламповой (CCFL — Cold Cathode Fluorescent Lamps) и светодиодной (LED — Light Emitting Diode). LED — технология во многих случаях выбирать предпочтительней, поскольку она позволяет сделать цвета более достоверными, а изображение – контрастным и ярким. Кроме того, снижает энергопотребление и, как следствие, увеличивает время автономной работы мобильного компьютера. Покрытие. На рынке представлены матовые и глянцевые матрицы для ноутбуков. Матовые дисплеи хороши тем, что рассеивают отраженный свет, но при этом у них несколько хуже контрастность, цветопередача и угол обзора. Глянцевые характеризуются более высокими параметрами, но они бликуют при попадании на них лучей яркого света. Более востребованными сегодня являются глянцевые матрицы. Посмотрите также: Типы экранов ноутбуков Починить экран ноутбука

ПОЧИНИТЬ НОУТБУК ПРОСТО И ДОСТУПНО Позвоните по телефону (495) 720-17-41 и получите консультацию Привезите на диагностику или воспользуйтесь нашей бесплатной доставкой Примите решение о ремонте по результатам бесплатной диагностики Получите исправный ноутбук с гарантией до 1 года Заказать диагностику ноутбука

Разрешение матрицы | Мир компьютерной графики

Барбара Робертсон

Фотографии предоставлены Warner Bros. VillageRoadshow Films (BZI), ООО

Сложный мир машин, колючий бог машин и полчища жуков, исходящих от божественного лица, были созданы с помощью компьютерной графики в студии Tippett. Только Нео (актер Киану Ривз) и декорации, на которых он стоит, были настоящими.

Мрачная, сложная научно-фантастическая трилогия о революционерах, которые вырываются из жизни, управляемой машинами, высасывающими энергию из людей, подключенных к шлангам виртуальной реальности, вызвала мировой резонанс: первые два фильма — «Матрица », выпущенные в 1999 году. , и The Matrix Reloaded , выпущенные в мае этого года, заработали 1,2 миллиарда долларов кассовых сборов. Несмотря на то, что долгожданный Reloaded не получил одобрения критиков, визуальные эффекты по-прежнему получали высокую оценку. То же самое было и с третьим фильмом, Матрица Revolutions , который также получил признание за визуальные эффекты и кассовый успех. Недовольные критиками, фанаты «Матрицы» поддержали фильм « Revolutions » на сумму 202,8 миллиона долларов по всему миру за первые выходные, что сделало его самым большим глобальным открытием фильма за всю историю.

Все три фильма Warner Bros. были написаны и сняты братьями Ларри и Энди Вачовски, которые довели трилогию до ее разрешения в Матрица Revolutions с войной между свободными людьми и машинами. Война происходит в двух плоскостях: пока свободные граждане Сиона сражаются с машинами в реальном мире, Нео (Киану Ривз), звезда фильма, сражается со своим заклятым врагом, агентом Смитом (Хьюго Уивинг), в моделируемом мире. Эффекты для Revolutions были созданы в основном ESC и Tippett Studios, а кадры также внесли Sony Pictures Imageworks, BUF и Giant Killer Robots. Супервайзером визуальных эффектов для всех трех фильмов был Джон Гаэта, получивший Оскар за визуальные эффекты за 9 фильмов.0007 Матрица в 2000 году (см. «Новые реальности», стр. 56).

«Визуальные эффекты должны изобретаться и внедряться с невероятной скоростью», — говорит Гаэта, ссылаясь на три области инноваций в Revolutions : виртуальные люди, процедурная обработка анимации существ и алгоритмическая среда. «Я не думаю, что в 2003 году может быть что-то круче, чем гигантские войны роботов, сделанные в чрезвычайно детализированной фотореалистичной дикой природе», — говорит он. «И мы давно думали, что было бы интересно, если бы машины строили свой город с помощью алгоритмов».

Хотя визуальные эффекты используются на протяжении всего Revolutions , три эпизода ближе к концу подчеркивают эти нововведения: подземное поле битвы; мир машин, в котором Нео ведет переговоры с богом машин, созданный в Tippett Studios; и высокопарная дуэль боевых искусств в мегаполисе между Нео и агентом Смитом, созданная в ESC.

Ближе к концу фильма люди, вырвавшиеся из-под контроля машин, сталкиваются с ужасающей атакой, когда экскаватор, огромное буровое долото, прорезает потолок их подземной стыковочной станции. Копатель был построен в миниатюре и воспроизведен в компьютерной графике; «док» был создан как декорация для съемок живых выступлений, как миниатюра для съемок с управлением движением и как сложная цифровая модель, созданная в ESC. «Мы попытались смешать это, — говорит Гаэта, — чтобы придать этой битве за Сион органическую эстетику. Все цифровое, но мы взяли элементы из наборов, созданных художником, и использовали миниатюры, чтобы получить это твердое органическое качество».

Когда потолок открывается, через него толпятся тысячи стражей. Стражи, всегда с компьютерной графикой, были созданы и выполнены для эпизода осады на ESC, хотя Tippett Studios и Sony Pictures Imageworks создали часовых для других кадров.

Сионисты сражаются с часовыми с мест на маневренных 15-футовых роботах, называемых APU (бронетранспортные подразделения), по одному APU на человека, стреляя по роям, наводя механические стреляющие руки устройства, и перемещаясь на новые боевые позиции, управляя механические ножки приспособления. Чтобы поместить людей в роботов, ESC использовала различные методы.

Система, разработанная командой спецэффектов ESC, создавала трассеры, запуская заданное количество частиц за кадр в зависимости от количества выстрелов в секунду, выпущенных APU. Аниматоры контролировали направление и устанавливали время стрельбы.

Для первой сцены, в которой показана армия ВСУ, команда спецэффектов использовала модель антропоморфного робота в натуральную величину. Снимая актеров и дублеров в этом APU, а затем воспроизводя их, съемочная группа создала сотни воинов, готовых к бою.

Однако для большинства кадров в бою APU были сгенерированы компьютером. «Когда вы видите, как актер забирается в вагон, это физический APU, но как только APU начинают двигаться, они представляют собой комбинацию компьютерной графики и живого действия», — объясняет Джордж Мерфи, супервайзер по визуальным эффектам в ESC, вместе с Джо Такай. для последовательности осады.

Хитрость заключалась в том, чтобы идеально сочетать действия актеров в реальном времени с анимацией их машин компьютерной графики. Работая с грубой аниматикой, созданной Гаэтой и PLF, аниматоры ESC создали выступления роботов. Отдельно для актеров была разработана шестиосевая подвижная база. Затем команда создала реальное движение из виртуального, используя данные анимации. «Мы довели анимацию до этапа утверждения с точки зрения того, что повлияет на подвижную каретку, — говорит Мерфи, — а затем запрограммировали подвижную базу с помощью этих данных». Двенадцать актеров были засняты на предварительно запрограммированной подвижной базе, в том числе Гаэта, на которой можно увидеть, как часовой нападает на последних этапах битвы.

Для APU, расположенных дальше от камеры, съемочная группа разместила цифровых двойников на водительских сиденьях, применяя данные захвата движения к персонажам компьютерной графики с помощью Kaydara Filmbox, вместо того, чтобы компоновать живых актеров, снятых на базе движения. «У нас была установка в Сиднее, где мы могли снимать движения больших групп людей, выполняющих различные действия, например стреляющих из оружия», — говорит Мерфи. «Мы также использовали захват движения, чтобы заполнить док людьми. Когда вы видите, как люди бегут к башне, все они захвачены движением».

Актеры катались на подвижных базах, запрограммированных с помощью анимационных данных от цифровых APU, чтобы два выступления совпадали.

CG APU были построены командой моделирования из девяти человек во главе с Брайаном Фрайзингером, которая создала около 1000 моделей для Revolutions с использованием LightWave от NewTek и Maya от Alias ​​Systems. Только у ВСУ было от 200 до 300 движущихся частей, включая пушки, шланги, тросы, цепи и пули. Аниматоры создавали ключевые кадры производительности APU в Maya, а затем аниматоры эффектов обрабатывали части тела и снаряжение, используя динамику твердого и мягкого тела. «У Джона [Гаэты] и братьев было довольно дикое представление о том, насколько стилизованным они хотели выступление», — говорит Мерфи.

Боевая последовательность начинается с выстрела из 100 цифровых APU. «Мы начали с близкого расстояния, поэтому детали должны были быть очень четкими», — говорит Такаи. «Затем мы отступили через ВСУ». Поскольку кадр также включает в себя 300 цифровых людей и сложную компьютерную док-станцию, он был одним из самых сложных для рендеринга во время осады. «Мы немного поменяли разрешение и визуализировали его послойно, но нам все еще нужно было визуализировать 100 APU с движущимися частями, и у каждого из них было около 2000 зеркальных поверхностей и 12 гигабайт текстурных карт. Это был примерно пятинедельный цикл рендеринга. .»

Когда роятся часовые, ВСУ поднимают руки, начинают стрелять, и начинается хаос. Движения камеры и действия главных героев были поставлены в предварительной версии Pixel Liberation Front (PLF), работавшей с Гаэтой и братьями в EON, студии разработки фильма, но концепт-арт был создан в ESC. «Осада была такой сложной битвой, что EON делала 3D-анимацию, а не раскадровку, но это были простые рендеры. Цвет и освещение вообще не прорабатывались», — говорит Джордж Халл, арт-директор ESC.

Халл провел полтора года, работая в EON над раскадровками и рисунками для Revolutions ‘Машинный город, который был создан в основном в Tippett Studios. Но когда началось производство, он присоединился к ESC, где, работая в Photoshop от Adobe Systems, превращал ключевые кадры из 3D-анимации осады PLF в картины. «Компьютерные изображения по своей природе зашумлены, потому что вы видите каждую деталь», — говорит он. «Задача заключалась в том, чтобы уменьшить визуальный беспорядок». Изображения Халла, которые часто скрывали большую часть фона дымом, чтобы выделить визуальные моменты истории, стали руководством для композиторов.

Стаи стражей были анимированы с помощью поведенческой системы на основе майя, разработанной Майком Мораски. «У нас было более 100 кадров с тысячами летающих часовых», — говорит он. «Используя систему частиц Maya, мы могли бы создавать их, размещать, давать им жизнь, а затем убивать их, используя силы и излучатели Maya». Циклы анимации, созданные с помощью ключевых кадров и «процедур уничтожения», использовались для продвижения стражей в роях, и почти 30 параметров могли изменять их поведение во времени и пространстве.

При ударе стражи разрушаются с помощью процедурного моделирования твердых тел и частиц. «Когда мы хотели увидеть, как разлетаются тысячи кусков металла, мы симулировали частицы», — говорит Такаи. Разрывающиеся щупальца часового были построены из детализированного цилиндра, расположенного по цепочке.

Чтобы управлять баллистикой в ​​адской войне, группа цифрового уничтожения под руководством Адама Мартинеса разработала систему стрельбы. Работая с прокси ограничивающей рамки для APU, часовых и других элементов, команда добавила выстрелы, трассеры, дымовые следы и обломки от попаданий, чтобы соответствовать тысячам выстрелов из анимированных орудий по APU. «Система, написанная одним из наших художников, определяла, попала ли пуля в бетон, металл или летающего часового, и оказывала надлежащий эффект в этой области», — говорит Мартинес. Частицы, текстурированные с помощью уравнений плотности, создавали дым; частицы, визуализированные с помощью раскаленного добела шейдера, создавали искры.

Чтобы собрать эти элементы воедино, шесть руководителей последовательности руководили различными частями осады. Эндрю Харрис описывает процесс создания одной серии снимков, последнего стенда Мифунэ: «Команды по работе с активами приносили камеру и импортировали все элементы из контрольного списка для сборки кадра. TD за кадр. Мы разбили все на части и рендерили по слоям, потому что не было времени на повторный рендеринг всего кадра».

Пока жители Сиона сражаются с полчищами стражей, Нео и Тринити (Кэрри-Энн Мосс) управляют кораблем через подземные туннели на пути к миру машин, пролетая мимо полей зародышей (последний раз видели в первом фильме). Оказавшись над землей, они сталкиваются с огнем армады стражей и «буксирных бомб», спасаются, взлетая сквозь темные химические облака, чтобы увидеть голубое небо, а затем ныряют вниз, чтобы разбиться в городе машин, где Нео встречает бога машин, deus ex. машина. Весь сложный, замысловатый, необъятный ландшафт для машинного мира и машинного города был создан Tippett Studios, как и борьба с стражами на пути, зародышевые поля, химические облака, голубое небо, обитатели машинного города, космический корабль и бог машин.

Объединить внешний вид этого мира с тысячами элементов помог Грант Ниснер, который, как и Джордж Халл, участвовал в предсерийном проектировании в EON, где, среди прочего, он превратил чертежи APU Джеффа Дэрроу в работающий 3D-дизайн.

«Если на одном квадратном дюйме монитора не было по крайней мере двух десятков различных типов элементов, то кадр, вероятно, был неполным», — говорит Крейг Хейс из Tippett Studios, руководитель отдела визуальных эффектов мира машин. . Из 143 кадров в последовательности только 52 имели фоновые пластины; и из всех машин сам город был самым требовательным.

Аниматоры использовали аниме, гангста-рэп и промышленных роботов при создании стилизованного выступления APU.

Чтобы обеспечить непрерывность, съемочная группа построила «мастер-набор» с низким разрешением для города шириной 100 миль, который можно было просматривать с нескольких камер. Изменения, сделанные декораторами для конкретных кадров, были обновлены на мастере. «После того, как мы получили одобрение, мы вырезали в городе все, что не подходило для кадра», — говорит Хейс.

Чтобы построить город, руководитель отдела эффектов Дэн Ролинек разработал системы, которые назначали части здания, смоделированные в различных разрешениях, частицам в Maya. «Огромная площадь города должна была быть инкрустирована зданиями и башнями», — говорит он. «Поэтому мы не строили настоящую геометрию. Вместо этого мы испускали частицы, которые представляли собой части здания». Одна система отслеживала детали, другая выясняла, где находятся базы. Сегменты складывались в башни, а по сторонам, изогнутым к свету, добавлялись ветки. Хотя съемочная группа могла видеть модели с низким разрешением в Maya, используя архив отложенного чтения RenderMan (Pixar Animation Studio), сложная геометрия вводилась только во время рендеринга.

Ролинек также руководил командами, которые создавали и запускали буксирные бомбы (буксируемые часовыми) с использованием взрывов частиц-сфер. Джонни Гибсон, супервайзер компьютерной графики, который предоставил процедурные шейдеры для химических облаков, тумана и множества других атмосферных эффектов для последовательности, создал иллюзию взрыва, применив процедурный шейдер к поверхностям сфер частиц. Для нападения часовых на корабль Нео и Тринити Ролинек снова использовал системы частиц для управления роями. «Мы бы сохранили анимированную последовательность и экземпляр ее на частицах во время рендеринга», — говорит он.

Однако над героями-стражами работали аниматоры. «Они были потрясающими существами для анимации», — говорит Саймон Аллен, супервайзер анимации. «У них было 15 щупалец, 20 с лишним глаз, нижние челюсти, и между их ногами стрелял лазер. .»

Создавая бога машин, моделисты и аниматоры работали с референсными кадрами маленького племянника Вачовски, используя стаи машинных жуков, которые помогали формировать его лицо, чтобы акцентировать эмоциональные всплески, которые иногда заставляли жуков лететь к Нео. «У нас было 30 000 персонажей, каждый из которых управлялся частицами с простым поведением», — говорит Деметриус Лил, руководитель спецэффектов. «Мы использовали множество алгоритмов, чтобы не было похоже, что все они следуют одному пути».

На протяжении всего эпизода аниматоры эффектов в Tippett работали рука об руку с аниматорами; а аниматоры также работали с композиторами, помогая определить, например, время появления молний, ​​которые также использовались для акцентирования эмоций deus ex machina. «Их работа — знать временное», — говорит Хейс. «Мы действительно хотели, чтобы молнии усилили драму».

Когда Нео убеждает бога машин, что он может уничтожить агента Смита, битва внизу заканчивается, и в 9 начинается битва между Нео и агентом Смитом.0007 Матрица , на улице мегаполиса, по обеим сторонам которой стоят агенты Смиты. Несколько агентов Смитов были манекенами, некоторые были кадрами Уивинга в реальном времени, которые были скопированы в цифровом виде, но большинство из них были цифровыми двойниками, созданными с использованием системы лицевой анимации на основе изображений, получившей название «универсальный захват», разработанной Джорджем Боршуковым, Дэном Пипони, Ойстейном Ларсеном. , Дж. П. Льюис и Кристина Темпелар-Литц для The Matrix Reloaded .

Кульминацией боя стал удар Нео по лицу Смита. Это происходит в замедленной съемке с очень крупным планом. Когда кулак Нео соприкасается с плотью Смита, лицо Смита искажается, и вы можете увидеть отпечаток пальцев Нео на его щеке. «Наконец-то мы смогли показать в полноэкранном режиме все методы, которые мы разработали за последние три с половиной года для захвата лица», — говорит Боршуков, технический руководитель.

Универсальная система захвата использует ряд синхронизированных камер для захвата выступления актера при окружающем освещении. Движение каждого пикселя отслеживается с течением времени в каждой камере с использованием оптического потока, а затем объединяется с моделью киберсканирования нейтрального выражения лица актера и фотограмметрической реконструкцией положения камеры. Анимированные цветовые карты для модели создаются путем комбинирования изображений, снятых с нескольких камер с течением времени, а текстуры поверхности, такие как поры и морщины, добавляются с использованием 100-микронного сканирования лица актера, полученного с помощью сканера Arius3D, из которого выявляются удары и смещения. карты извлекаются.

Художники из Tippett создали эту сцену комбайнов, ухаживающих за человеческими плодами, используя заимствованные части комбайнов из первого фильма «Матрица». Они также создали тысячи других элементов и добавили болотный газ к полям плода.

Поскольку отсканированные изображения Уивинга уже были в высоком разрешении, команда выбрала одно с выражением, которым можно было манипулировать, чтобы оно соответствовало макету, на котором лицо Уивинга деформировано отпечатком кулака Нео. Однако, поскольку лицо Смита должно было находиться так близко к камере, скульптор Рене Гарсия смоделировал новую голову с разрешением, в два раза превышающим разрешение предыдущей головы агента Смита. Также экипажу требовались новые данные универсального захвата. Несмотря на это, говорит Боршуков, «мы снимали со скоростью 60 кадров в секунду, но из-за того, что кадр был очень медленным (эквивалент 300 кадров в секунду), нам не хватило кадров. некоторые интерполяции на картах для увеличения времени игры.»

Супервайзер анимации Коди Сабурин расширил представление Смита до преувеличенного выражения. «Как только мы подключили производительность, мы использовали ряд деформаторов проволоки и кластеров для моделирования ключевых кадров и их анимации с течением времени», — говорит он. Когда он манипулировал моделью, UV-карта перемещалась соответственно. «Это было действительно круто. Я работал с человеческим лицом. Я видел, как меняются текстуры и цвета».

В дополнение к деформаторам майя, Сабурин использовал запатентованные инструменты, чтобы сгладить кожу Смита и заставить ее складываться. Чтобы плоть выглядела живой, команда использовала запатентованный метод подповерхностного рассеяния. «Каждый пиксель в этом снимке был сгенерирован компьютером», — добавляет Боршуков. «Рендеринг длился почти неделю, потому что у нас были капли воды в воздухе и на поверхности кожи, с отражениями и преломлениями, и нам нужно было получить полную трехмерную глубину резкости, поэтому это было невероятно дорого».

Поскольку «супербой» происходит во время сильного ливня, ESC пришлось создать искусственный дождь, который соответствовал настоящему дождю. На некоторых кадрах настоящий дождь перекраивается на компьютерный дождь, а в других кадрах компьютерный дождь лил перед настоящим дождем и позади него.

Аниматоры Tippett Studios разместили реплики для молний, ​​которые ТД создали позже, чтобы молнии акцентировали диалог бога машин.

«Мы начали с создания капли дождя, — говорит Энди Ломас, супервайзер компьютерной графики, — и смоделировали движение света через нее». Затем команда создала систему, которая строила ленты геометрии из процедурных шейдеров, связанных с шейдерами материалов; ленты приводились в движение частицами майя. Чтобы ленты колебались и выглядели естественно, были использованы системные параметры для изменения количества блеска и ширины отдельных капель дождя в полосах дождя. Брызги были созданы с помощью отдельных систем частиц Maya, а карты текстур контролировали количество брызг, слетающих с краев ткани. «Мы могли определять, насколько быстро движется дождь, и заставлять его распылять брызги, когда он попадал во что-то», — говорит Ломас.

Когда битва поднимается в воздух, Нео и Смит иногда становятся актерами, летящими на буровых установках, а иногда цифровыми двойниками, парящими над виртуальными зданиями, продолжающими два здания на съемочной площадке. Однако чаще всего актеров снимали летящими на сложных установках на сценах с синим экраном. Чтобы преувеличить живое движение, ESC разработала технику «обратной проекции», которая разделяла изображения живых актеров и позволяла им летать по мегаполису дальше, чем это было на самом деле возможно. Виртуальные здания были созданы с использованием системы моделирования на основе изображений, разрабатываемой командами ESC, которая восходит к 9 годам.0007 Матрица . Изображения, использованные для зданий, были фотографиями, сделанными в Сиднее ночью и при дневном свете, чтобы удары молнии могли точно освещать текстуры. На дальнем фоне циклорама, построенная из 2D-тайлов, созданных из цифровых зданий, использовалась в качестве матовой живописи.

«У нас было в среднем 106 элементов на уличных снимках — дождь, туман, уличные фонари, здания, горящие фонари, водные потоки, вода на земле, брызги, Смиты и так далее», — говорит супервайзер композитинга Мэтт Дессеро. . «И затем были дневные и ночные переходы для молнии».

Освещение было выполнено с помощью системы, разработанной Хаармом-Питером Дукером, которая использует фотосъемку. Многопроходная система для mental ray, разработанная Дукером и Томасом Дримейером из Mental Images, помогла ускорить рендеринг.

Специалисты по спецэффектам в ESC создали эти кадры, используя компьютерную графику дождя, смешанную с настоящим дождем, и добавив несколько цифровых агентов Смитов.

«Каждая техника в этом шоу заканчивается на стероидах», — говорит Мерфи. «С людьми, которые присоединились к студии, пришло довольно много технологий, но мы не использовали какой-то один метод. Мы, вероятно, создали около 200 плагинов для Maya, Shake от Apple Computer и Mental Ray. самая сложная цифровая среда, с которой мне когда-либо приходилось иметь дело».

Такаи добавляет: «Кроме того, мы строили объект, строили трубопровод и нанимали людей, пока занимались производством. Это было похоже на сборку F18 в полете, и все находятся в самолете, пока вы летите. »

Матрица Revolutions , да и вообще вся трилогия, полна иронии, не последней из которых, с точки зрения эффектов, было то, что команды создали виртуальный мир и виртуальных людей, которые выглядят фотореалистично, начав с изображений из реального мира. А затем они создали реальные миры, не похожие ни на что из того, что вы когда-либо видели, начав с компьютерной графики. Однако самая большая ирония этого фильма, повествующего о людях, вырвавшихся из-под контроля машин, может заключаться в том, что невероятно сложные эффекты невозможно было бы создать без тысяч машин. Действительно, большинство эффектов производилось «в» машинах и часто процедурно. Только им решать, стали ли люди, создающие эти эффекты, рабами своих машин в процессе производства. Но если бы у них был выбор, они, вероятно, сделали бы это снова.

Барбара Робертсон — пишущий редактор журнала Computer Graphics World и независимый журналист, специализирующийся на компьютерной графике, визуальных эффектах и ​​анимации. С ней можно связаться по адресу [email protected].

В следующем месяце , во второй части этого специального отчета о создании фильма Матрица Революции , мы рассмотрим, как превизуализация использовалась для постановки некоторых из самых сложных сцен фильма.

Adobe Systems www.adobe.com
Псевдоним Системы www.alias.com
Apple Компьютер www.apple.com
Кайдара www.kaydara.com
ментальные образы www.mentalimages.com
NewTek www.newtek.com
Pixar Animation Studios www.pixar.com infoNOW 148

Матрица разрешения данных и матрица разрешения модели для инверсии волн Рэлея с использованием метода затухающих наименьших квадратов

Авторы: J. Xia, R. D. Miller и Y. Xu

https://doi. org/10.1007/s00024-008-0364-2

Твит

Ссылки

• Дополнительная информация: Индексная страница издателя (через DOI)
• Скачать цитату как: РИС | Дублин Ядро

Аннотация

Инверсия многомодовых данных поверхностных волн вызывает все больший интерес в сообществе приповерхностных геофизиков. Для данной приповерхностной геофизической задачи важно понимать, насколько хорошо данные, рассчитанные в соответствии с моделью слоистой земли, могут соответствовать наблюдаемым данным. Матрица разрешения данных является функцией ядра данных (определяемого геофизической моделью и априорной информацией, применяемой к проблеме), а не самих данных. Таким образом, матрица разрешения данных высокочастотных (> 2 Гц) фазовых скоростей волн Рэлея предлагает количественный инструмент для планирования полевых исследований и прогнозирования соответствия между расчетными и наблюдаемыми данными. Мы использовали матрицу разрешения данных для выбора данных, которые можно было бы хорошо предсказать, и мы обнаружили преимущества включения более высоких мод в инверсию. Результирующее обсуждение с использованием матрицы разрешения данных дает представление о процессе инвертирования фазовых скоростей волны Рэлея с данными более высокого режима для оценки структуры скорости S-волны. Обсуждение также показало, что каждая приповерхностная геофизическая цель может быть разрешена только с использованием фазовых скоростей волны Рэлея в определенных диапазонах частот, а данные более высокого режима обычно более точно предсказываются, чем данные фундаментального режима, из-за ограничений на ядро ​​данных для инверсии. система. Мы использовали синтетические и реальные примеры, чтобы продемонстрировать, что выбранные данные с матрицей разрешения данных могут обеспечить лучшие результаты инверсии, и объяснить с помощью матрицы разрешения данных, почему включение данных более высокого режима в инверсию может дать лучшие результаты. Мы также рассчитали матрицы разрешения модели в этих примерах, чтобы показать потенциал увеличения разрешения модели с помощью выбранных данных о поверхностных волнах. ?? Бирхауэр 2008.

Тип публикации	Артикул
Подтип публикации	Журнальная статья
Титул	Матрица разрешения данных и матрица разрешения модели для инверсии волны Рэлея с использованием метода затухающих наименьших квадратов
Название серии	Чистая и прикладная геофизика
DOI	10. На что влияет разрешение матрицы: Разрешение матрицы в камере видеонаблюдения Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Пролистать наверх