XR虚拟拍摄的发展历史
XR虚拟拍摄系统主要由LED控制系统和显示屏、摄影机跟踪捕捉系统、虚拟渲染系统、虚拟制作系统、环境灯光照明系统等构成，其中LED控制系统和显示屏是整个XR虚拟拍摄系统的重要组成部分。
本篇文章将从VP与XR虚拟拍摄的现状出发，解析其对软硬件性能有哪些要求？目前存在哪些问题？对应的可行性解决方案又是什么？
(资料图片)
随着XR虚拟拍摄的认知度逐渐提升，虚拟影棚落地加速，如今年马栏山虚拟制作基地、重庆永川科技片场、芒果XR虚拟棚等陆续启用。
据行家说Research观察，目前LED显示屏虚拟拍摄的国内市场和国外市场特征不同：海外市场的LED虚拟影棚案例以VP虚拟制片为主，同时有少量XR扩展现实影棚；国内市场落地的LED影棚则以XR扩展现实为主，少量为VP虚拟制片影棚。
契合不同市场的特点，VP虚拟制片与XR扩展现实在产品上呈现两极分化的趋势：VP虚拟制片影棚朝着高预算水平、更大型的影棚替换、提升影棚配置、参数、规格的方向发展；XR扩展现实朝着高性价比、落地影棚趋于小尺寸、影棚配置追求大众化、适用性的方向发展。介于“一大一小”的中型LED影棚的落地数量较少。
VP与XR影棚两极分化的发展趋势
来源：《2023元宇宙显示产业调研白皮书》
据行家说《2022小间距与微间距调研白皮书》数据显示，2021年XR虚拟拍摄市场产值在10亿内，2022年表现亮眼，产值接近 15 亿，2023年也将持续增长。
目前，XR虚拟拍摄占LED显示总产值的比例也正在稳步上升，随着XR虚拟拍摄的进一步成熟，LED显示的应用场景有望进一步被拓宽。
如前文所述，XR虚拟拍摄场景的拓宽促进了行业整体发展，但在当前XR虚拟拍摄中，LED显示屏的应用仍然存在着色彩失真、扫描线现象、不同视角颜色不一致等行业共性问题。
因此，无论是虚拟场景渲染、LED控制系统和显示屏、虚拟制作系统、环境灯光辅助、还是摄像机录制端，都面临着极高的参数性能要求。
以LED显示控制为例，该环节主要承担接收虚拟渲染画面，并输出至LED显示屏的功能，优秀的控制系统需具备高超的视频处理能力、可以对LED屏体进行精确的色彩管理和亮度调节，最大程度的展现出LED屏体应有的显示效果，并且在硬件端对XR的特殊应用需求（如多机位、高帧率等）提供技术支撑，是关键环节之一。
在行家说Research调研中，LED显示控制代表厂商之一卡莱特曾透露，LED控制系统需要能传输更大的带宽、更高比特的颜色位深、更低的系统延迟、更大的色彩通道、人性化的调试界面等，并可与影视摄像机进行系统配合，以解决常规拍摄下的扫描线等相关技术问题。
据悉，针对LED屏体灰阶优化，卡莱特独家开发了Infi-bit、灰度精修、多层校正等功能；为消除摄像机画面中出现的扫描线和黑场，为客户提供了ShutterLock快门锁技术，以及针对于客户的多机位拍摄的需求提供场景融合功能。
此外，卡莱特认为，LED虚拟拍摄整体市场发展的瓶颈主要有三点，一是软硬件系统的性能限制，二是虚拟数字场景内容创新不足、三是具备LED虚拟拍摄专业级生产能力的团队较少。
相较传统LED显示屏关注亮度、灰度、刷新率、一致性等指标，XR虚拟拍摄在此基础上还需关注帧率、色彩、延迟、同步性等针对虚拟拍摄的一些关键指标。
以下再以卡莱特的具体解决方案为例，可进一步理解控制系统对虚拟拍摄的影响。这里具体区分VP和XR应用来看。
■ 在VP应用场景中：
针对超大屏幕及客户高帧率的要求，卡莱特提供8K主控系统：Z8。单台设备可以支持12路4K信号同时输入，可以控制8192×4320@60Hz尺寸的屏幕，并配套提供可量产的5G接收卡。
据悉，卡莱特的5G+8K超高清系列方案，已经成功交付了多个标志性的项目。如今年5月，卡莱特参与搭建的全国单体规模最大的数字VP影棚——重庆永川科技片场正式启用，其数字科技影棚长42米，高7米，棚内搭载全套虚拟拍摄系统，可提供800平米的虚拟拍摄空间。
在软件端，卡莱特提供一套更适用于虚拟拍摄用户需求的屏体端控制平台：ColorAdept。该软件精简优化了常规软件中很多与虚拟拍摄无关的功能，重点将常用的颜色管理、预设场景、相机辅助、分组管理、屏体监控等功能更为直观地展示给用户。
来源：《2023元宇宙显示产业调研白皮书》
■针对XR应用场景：
卡莱特更倾向于提供全面的综合解决方案。
卡莱特XR虚拟拍摄全链路解决方案包含了屏体外的全套虚拟拍摄设备，应用专业的虚拟渲染引擎和渲染服务器、3D摄像机、虚拟跟踪系统等技术。在高帧率视频源输入、Genlock锁相同步、多机位场景融合、Infi-bit和3D LUT等先进技术的加持下，有效解决了影像拖影、相机拍摄扫描线等技术难题，实现了高度灵活的图形编辑和实时可控性，呈现一个真实立体的虚拟三维场景。
针对实际应用场景，卡莱特还分设了三种不同规格的XR整体解决方案：精致体验型、标准商用型和至臻豪华型。以上三种方案基本可以涵盖占地面积400平米以内的XR虚拟影棚需求。
来源：《2023元宇宙显示产业调研白皮书》
如在2022年，卡莱特成功搭建了深圳首家XR综合影棚，该影棚内设有150平方米的大型XR影棚、30平方米的小间距XR演播厅、130平方米的无影箱影棚各一个；同年，卡莱特还参与为中国传媒大学搭建了XR虚拟拍摄演播厅，将虚拟拍摄技术引入广电教育系统。
XR虚拟拍摄的市场容量不断拓宽，由存量市场走向了增量市场。从当前来看，LED虚拟拍摄有着更高规格的产品要求，当前供应链也具备相应的能力，但是面对未来的发展，仍呼唤全新解决方案的出现。
以XR虚拟拍摄全链路解决方案助力市场发展，是卡莱特当前给出的最新答案，也是给予行业的参考思路。值得期待的是，随着XR虚拟拍摄不断通向元宇宙、数字化，其应用边界将进一步拓宽。届时，LED显示将如何带来更为震撼的视觉体验和参与感？我们拭目以待。