Главная
страница 1


Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский государственный институт электроники и математики

(Технический университет)

Кафедра ИКТ


Курсовая работа по компьютерной графике

«Real Time Keying»

ВЫПОЛНИЛИ:

Кузьмин Е.И.

Денисов А.П.

группа С-54

Москва 2010




Аннотация

Данная курсовая работа была посвящена исследованию и реализации Real time keying'a (кеинг в реальном времени). Проведены работы по изучению основ кеинга, так же в 506 аудитории на кафедре ИКТ были воплощены в жизнь полученные знания, в результате чего получился готовый продукт (видео-ролик).



Оглавление


Аннотация 2

1.2 Актуальность 4



………………………2
1 Введение………………………………………………………………….........................4
1.1 Цель работы…………………………………………………………………….........................4
1.2 Актуальность…………………………………………………………………………………..5
2 Исследование…………………………………………………………………………………...5
2.1 Понятие Кеинг. Плюсы и минусы…………………………………………………….5
2.2. Применение………………………………………………………………………………......5
2.3. Требования к «хромакею» ………………………………………………………………...6
2.4 Фон……………………………………………………………………………………………..6
2.4.1 Хромополотно……………………………………………………………………………...6
2.4.2 Хромо-обои…………………………………………………………………………………7
2.4.3 Хромокраска………………………………………………………………………………..7
2.5 Real time keying………………………………………………………………………………7
3 Практическая часть…………………………………………………………………………….8
3.1 Воплотить Real time keying в жизнь на базе кафедры ИКТ. ………………………….8
3.2 Описание процесса реализации…………………………………………………………...16
4 Итоги……………………………………………………………………………………………...17
5 Используемая литература……………………………………………………………………...18

1 Введение


    1. Цель работы

Изучение Real time keying’a, реализовать Real time keying, внедрение технологии Real time keying на кафедру ИКТ.



1.2 Актуальность


Со времен появления цифровой техники, в области телевидении стали возможны различные новые видео эффекты, время неумолимо шло, а вместе с ним и технический прогресс продвигался вперед, в результате чего стал возможным такой интересный видео эффект, как кеинг.

Если раньше кеинг применялся локально, в студии, в качестве экспериментального решения кинематографической задачи, то со временем этот эффект, пройдя экзамен, стал использоваться более масштабно. Сейчас трудно себе представить фильм без применения кеинга. Большинство зарубежных фильмов отсняты с применением этого эффекта.

Примером могут послужить такие фильмы, как :

- Пираты Карибского моря, на краю света.

- Матрица, революция.

- Человек паук.

Использование кеинга открывает новые возможности для производства фильмов, видеороликов, прогноза погоды, ток шоу и т.п.

2 Исследование

2.1 Понятие Кеинг. Плюсы и минусы.

Кеинг вставка одного видеоизображения/изображения в определенное место другого с использованием специальной аппаратуры. Основное изображение снимают на специальном синем фоне. Затем синий цвет удаляется из сигнала, и на место синего фона вставляется второе видеоизображения /изображение.

Самыми распространёнными цветами, использующимися при кеинге, являются зелёный и синий (голубой), но теоретически (и практически) может использоваться любой цвет, в том числе белый и чёрный. Самый популярный цвет фона для комбинированных съёмок в кинопроизводстве — зелёный (что дало название технологии «Green screen»), для телевизионных программ чаще применяется синий фон («Blue screen»).

Преимущество данного вида съемки заключается в том, что съемка может проводиться в условиях ограниченного пространства

Единственным минусом хромакея является то, что если на одежде человека присутствует цвет, схожий с цветом фона, то человек начинает «просвечивать».

Виды кеинга :




  • Chroma key

Если используется в качестве параметра вырезки является цвет, то это Chroma key .

Пример: когда снимают фильм на синем или зеленом фоне, потом этот цвет убирается, и на место фона подставляют другое изображение.




  • Luma key

Если в качестве вырезки является яркость цвета, то это Luma key - если часть изображения стала ярче, чем установленный предел, то пиксели, в этой части изображения, заменяются на прозрачные. Luma key плохо контролируемый метод, в основном используется для кеинга огня.
2.2. Применение:
Этот эффект применяется в телевидении: при съемках прогноза погоды, фильмов или ток-шоу.

Когда мы смотрим прогноз погоды, диктор стоит рядом с синим экраном, а при монтаже синий фон убирается и туда вставляется карта местности; когда человек-паук лезет по крыше - он ходит по зеленому фону, который потом вырезается.



2.3. Требования к «хромакею»
- Человек должен быть на расстоянии не менее метра от хромакея;

- Полотно должно быть высвечено отдельным светом, равномерно, ярко, так, что бы если выключить свет, направленный на человека, в кадре получится картинка: синий фон и чёрная фигура человека;

- Человек высвечивается отдельным светом, так, что бы если выключить свет, направленный на фон, в кадре получится картинка: освещенный человек на темном фоне;

Тень от человека не должна падать на полотно;


Немаловажным требованием также является установка Контрового света. Контровой свет предназначен для визуального отделения снимаемых объектов от фона и должен для этого создавать уровень освещенности в 2 раза больше чем освещенность области съемки и освещенность фона. Чаще всего в качестве контрового используется жесткий свет (обычно прожектора со шторками для тщательного контроля светового пучка). Если объект съемки - человек, то контровой свет может подчеркнуть фактуру волос и одежды. Освещение сделано максимально ровным, чтобы диапазон цветов, подлежащих замещению, был максимально узким.
- Съемочная часть студии отделена от аппаратной части звукоизолирующей дверью, благодаря чему достигается высокая шумоизоляция съемочного помещения в момент записи материала.


2.4 Фон
Фоном могут быть: хромополотно (хромоткань), хромо-обои, хромокраска.

2.4.1 Хромополотно

Самый удобный фон для хромакея, это хромополотно. Хромополотно легко транспортируется, относительно недорогое, легкодоступное, износостойкая, не нужна ровная поверхность.


Требования к хромополотну:
* ткань должна быть цельной, чтобы не присутствовал шов.

* разглаженная, не было вмятин.

* обладала эталонным (или максимально приближенным к эталонному)

синим или зеленым цветом.



  • антипожарная обработка.



2.4.2 Хромо-обои

Хромо-обои дешевле хромополотна и отчасти удобнее.

К хромо-обоям можно отнести самоклейку-пленку. Она идет в рулонах, стоит недорого, а цвет можно подобрать любой.

Но к явным минусам хромо-обой относиться их легкорвущийся материал, так часть пленки, будучи ведущем, может повредить девушка на каблуках.


2.4.3 Хромокраска
Хромокраска является лучшим фоном для хромакея, потому что нету ни швов, ни вмятин (при условии ровных поверхностей), не рвется, обладает чистым, ровным матовым цветом.

Несмотря на плюсы хромокраски, она обладает и уникальым свойством, а именно относительно высокой ценой, так для фона 10x4 придется потратить около 300 $.





    1. Real time keying

Ещё одна разновидность кеинга, в которой кеинг происходит в реальном времени, т.е. при съёмки видео сразу же происходит обработка. Это позволяет сэкономить не только средства , но и время. На порядок удобнее обычного keying’a.

Для осуществления Real time keying’a необходимы :
1. Видеокамера 1 шт.

2. Постановочного свет, 1 коплект.

3. Хрома-фона 1 шт.

4. Видеомикшер 1 шт.

5. Кодер, 1 шт.

6. Помещение с шумоизоляцией и розетками, 1 шт.


Так же, для осуществления Real time keying’a существуют готовые системы, такие как:

http://www.softlab-nsk.com/rus/forward/keyer.html

http://www.profitt.ru/RUSSIAN/pdcc1110a.html

http://www.okno-tv.ru/?show=equip&eqid=3284

3 Практическая часть


3.1 Воплотить Real time keying в жизнь на базе кафедры ИКТ.

Реализация Real time keying’a была осуществлена в 506 аудитории, на кафедре ИКТ.


Было использовано слудеющее борудование:

Камера Sony 170p

Ноут бук Fujitsu LifeBook E8410

Видеомикшер odyssey 2b

Провода

Кодер Sony

Микрофон Петлички Sennheiser

Штатив


Прожекторы

Мониторы.

Синяя комната
Ключевую позицию в Real time keying’e занимает видеомикшер Odyssey 2b. Поэтому остановимся на нём по подробнее.

Внешний вид и описание работы видеомикшера в режиме кеера :

Задняя панель



Назначение соединительных разъемов

1 POWER 220V разъем для подключения сети питания 220В

2 I / O кнопка включения питания

AUDIO IN : входы аудио

3 1, 2, 3, 4 L/R разъемы RCA для подключения источников звукового сопровождения



VIDEO IN : входы видео

4, 6, 8, 10 VIDEO разъемы BNC для подключения источников композит - видео

5, 7, 9, 11 S -VIDEO разъемы mini Din для подключения источников S-Video (Y/C)

12 SDI IN разъемы BNC для подключения источников SDI (опция)

13 SDI OUT разъем BNC для подключения потребителей SDI (опция)

14 DV (1, 2, 3, 4) разъемы для подключения DV устройств (IEEE1394) (опция)

15 INPUTS AUX ( L/R) разъемы RCA для подключения дополнительного звукового стерео источника

16 MONITOR ( L/R) разъемы RCA для контроля программного звука

17 AUDIO OUT(L/R) разъемы RCA звукового выхода программы

VIDEO OUT: выходы видео

18 PGM разъем BNC композитного видеовыхода программы

19 VIDEO разъем BNC вывода программы на контрольн. видеомонитор

20 S -VIDEO разъем mini Din видеовыхода Y/C программы

21 SVGA разъем для подключения контрольного VGA монитора

22 USB A USB разъемы для подключения мыши, клавиатуры, флэш - карты



23 USB B разъем USB для внешнего управления. и заводских установок

24 DV OUT разъем для подключения потребителей DV(IEEE1394) сигнала

25 AUDIO IN(L/R) колодка симметричных входов звуковых сигналов

26 AUDIO OUT(L/R) колодка симметричных выходов звуковых сигналов







Назначение элементов панели управления )

POWER зона кнопок питания и сброса

(1) ON / RESET включение питания, перезапуск при включенном питании

(2) OFF выключение питания, включение энергосберегающего режима

(3) TEST включение генератора цветных полос на программном выходе



LOGO GENERATOR зона кнопок логогенератора

(4) LOGO1 включение вывода первого логотипа

(5) LOGO2 включение вывода второго логотипа

(6) TIME включение вывода времени

(7) DATE выбор режима отображения времени

INPUTS STD зона кнопок выбора стандарта цветности по входам

(8,9,10,11) (PAL/SECAM) выбор стандарта цветности по входам



CОМPOSITE / Y/C INPUTS зона кнопок выбора типа источника

(12,13,14,15): N1, N2, N3, N4 выбор источника с композитного или S-Video входа

(16,17,18,19,20) PREVIEW выбор режима контрольного монитора (квадратор / полный экран)

(21,22,23,24,25) PROGRAM BUS программная линейка микширования

(26,27,28,29,30) PRESET BUS линейка преднабора (подготовки)

(31) TITLE ON включение кеера в режим вывода титров

(32) AUDIO FOLLOW включение режима переключения звука вместе с видео

FADE TO BLACK управление уходом в черное

(33) AUTO FADE выполнение ухода с заранее выбранной скоростью

(34)AUDIO/VIDEO выбор режима ухода (для версии «Одиссей 2»)

(34) KEY ON включение режима кеера (для версии «Одиссей2В») AUTOTRANSITION управление микшированием

(35) AUTOTAKE выполнение видеоперехода с заданной скоростью

(36) WIPE / MIX выбор типа видеоперехода (шторки или микширование)

(37) T-FADER ручной манипулятор перехода

(38,39) индикация краевых положений ручного манипулятора перехода



PICTURE STORE накопитель изображений

( 40) PICT 1 включение первого накопителя изображений

( 41) PICT 2 включение второго накопителя изображений

SOURSE выбор источника для накопителя изображений

(42) PRESET BUS включ. линейки преднабора для выбора источника для накопителя

(43) ME включение программного выхода как источника для накопителя

(44) TEST включение сигнала TEST как источника для накопителя

(45) COLOR MATE выбор цветового тона как источника для накопителя

WIPES GENERATOR генератор шторок

(46) DIRECTION выбор направления движения шторок

(47) INVERT изменение направления движения шторок
(48) FLIP-FLOP режим со сменой направления движения шторок при каждом

переходе


(49) MULTI выбор режима комбинированных шторок

(50) USER 1 включение персональных установок Пользователя 1

(51) USER 2 включение персональных установок Пользователя 2

(52-57) варианты шторок



MENU зона кнопок меню

(55) MENU ON включение меню

(56) ALT расширение функций кнопок

(57) ENTER ввод выбранной функции

(58) ESC отмена последнего действия


    1. (59-68) кнопки для ввода буквенно-цифровой информации

(69-72) кнопки для позиционирования в меню

AUDIO MIXER зона регулировок аудио микшера

(73,74) MIC / AUX регуляторы уровня звука дополнительного источника

(75-82) IN1-IN4 регуляторы уровня звука основных источников

(83,84) MASTER OUT регуляторы уровня звука программного выхода



Функция «кеер» используется для вставки в основное изображение графики (титров, логотипов) или создания сложных видеокомпозиций, например, изображение диктора на фоне виртуальных декораций.

Для описания функций кеера необходимо уточнить некоторые понятия, используемые далее в тексте. Функция кеера выполняет видео эффект, в котором часть одного изображения врезается в другое, причем параметры врезки могут определятся третьим изображением. На рисунке изображение «а» – источник «ключа» (key source) или альфа (alfa). Как правило, это черно- белое изображение, которое используется кеером для прорезки так называемой «дыры» в изображении «б». Изображение «б» называют задним

фоном (background). Изображение «в» служит «заливкой» (fill) для «дырки», образованной изображением «а» в изображении «б». В результате образуется композиция трех источников- изображение «г».



В данной модели микшера кеер может работать в следующих режимах :

1) Luma key - режим яркостной рир проекции;

2)Chroma key - режим цветовой рир проекции.
Источник заднего фона (background) во всех трех режимах назначается кнопками на линейке Program

В режиме Luma key, формирование ключевого сигнала (Key), осуществляется путем сравнения значения яркости в исходном сигнале, назначенном на линейке Preset. с пороговым значением, заданным в меню настройки кеера- регулятор T.H. (threshold) Области изображении в исходном сигнале, значение яркости которых выше заданного порога и составят изображение ключевого сигнала.

В режиме Chroma key, для формирования ключевого сигнала из исходного (линейка Preset), кроме сравнения значения яркости, сравниваются значения цветового оттенка в исходном сигнале с заданным в меню настроек регуляторами U и V
Возможно использование 2-х предварительно настроенных установок кеера – Keyer Preset и Title Preset. Для предварительной настройки любой из установок необходимо нажать на кнопку “Keyer Preset” или “ Title Preset” на панели быстрого доступа в меню. На дисплее появится изображение виртуального выхода микшера, на котором необходимо добиться нужного результата «прорезки». С правой стороны появится меню настройки кеера

Порядок настройки:

1) Выбрать режим кеера с помощью кнопок <Luma> или <Chroma>.

2) Выбрать источник заднего фона (линейка Program),

3) Выбрать источник ключевого сигнала на линейке Preset в режимах <Luma>,<Chroma> 4) при необходимости выбрать источник сигнала заливки (Fill) на линейке Preset 5)В режиме<Chroma> двойным нажатием мышки в области фона, предварительно выбранного, как уровень, который в дальнейшем будет считаться кеером прозрачным, вводится режим “прорезки”. Если результат удовлетворяет, т.е. качество полученного сигнала соответствует желаемому, настройку кеера можно считать завершенной. Если результат неудовлетворителен, следует попробовать дополнительно подрегулировать настройки регулятором T.H и регуляторами параметров U и V( цветовой оттенок).

6)Регулировкой параметра Gain устанавливается жесткость границ «прорезки». Максимальное значение параметра соответствует жестким границам (резкий переход), а минимальное мягким (плавный переход).

7) При необходимости с помощью флажка Invert возможно инвертировать полученный результат, т.е. прозрачные области станут непрозрачными и наоборот.

При необходимости пользователь может, в виде «пресета» , сохранить все параметры настроек в энергозависимой памяти микшера с помощью кнопки Save. При этом, конкретному “присету” присваивается имя файла, который при необходимости вызывается из памяти кнопкой Load. Имя файла вводится припомощи буквенно-цифровых кнопок лицевой панели, либо при помощи стандартной компьютерной клавиатуры, подключенной к любому из портов USB на задней панели микшера.

Последний загруженный и сохраненный “пресет” будет применен по умолчанию и автоматически загружаться при каждом включении микшера.

8) Для выхода из режима подготовки необходимо нажать соответствующую кнопку Preset Keyer или Preset Title (в зависимости от того, для чего был включен режим подготовки).



3.2 Описание процесса реализации:

В 506 аудитории, есть студия с синим хромо-пототном и прекрасным освещением. В этой студии был установлен штатив с камерой Sony 170p, с выхода камеры S-video, на вход S-video видеомикшера odyssey 2b подается сигнал, который обрабатывается и с выхода S-video видеомикшера обработанный сигнал подается на кодер Sony, так же на вход Кодера Sony подается сигнал с микрофона-петлички Sennheiser . Далее с выхода FireWire кодера Sony передаеться сигнал на вход FireWire ноутбука Fujitsu LifeBook E8410, где этот сигнал записывается с помощью программы Scenalyzer Live v.4.0.0.20050927.

В итоге проделанной работы мы получили видео-ролик.

Ссылка на видео-ролик : http://share.auditory.ru/2013/Andrey.Denisov/keying/keying.ts



Условная схема процесса реализации



4 Итоги:
Был изучен видео эффект Кеинг, реализован Real time keying, получен готовый продукт (видео-ролик).
Real time keying удобный и полезный эффект в телевидении, позволяющий значительно уменьшить расходы бюджета на декорации, а так же избежать больших временных затрат на пост обработку видеозаписи.

5 Используемая литература
1. Информационный портал http://forum.ixbt.com

2. Электронная библиотека http://ru.wikipedia.org/wiki/Blue_screen

3. Форум обо всем на свете http://savdink.com

4. Форум http://forum.videoediting.ru/



5. Мануал к видеомикшеру Odyssey 2B http://www.vsgp.od.ua/top-menu-support/top-menu-download.html



Смотрите также:
Курсовая работа по компьютерной графике «Real Time Keying»
162.18kb.
1 стр.
1 Системы цветов в компьютерной графике
86.92kb.
1 стр.
Курсовая работа по курсу «Программирование» Тема работы: «Разработка приложения с графическим интерфейсом на языке C++ с использованием библиотеки qt»
301.1kb.
1 стр.
Контрольная работа №1 Тема контрольной работы №1 Базовые основы компьютерной
28.63kb.
1 стр.
Лабораторная работа №5 на тему: «работа с текстом в векторной графике. Фигурный текст. Простой текст. Атрибуты простого и фигурного текста. Применение эффектов к текстовым областям в векторной графике»
69.6kb.
1 стр.
Курсовая работа цели курсовой работы
110.1kb.
1 стр.
Проект решения
97.18kb.
1 стр.
1. Тип данных real
94.11kb.
1 стр.
Объекты морской техники
135.16kb.
1 стр.
Курсовая работа «Проектирование вычислительной системы»
320kb.
1 стр.
Курсовая работа является обязательным видом итогового контроля по курсу «Технологические основы социально-культурной деятельности»
721.72kb.
3 стр.
Курсовая работа по теме: «Бурбоны во Франции»
342.38kb.
1 стр.