Google разработал камеру для съемки объемных роликов

Специалисты Google разработали технологию, которая дает возможность демонстрировать зрителю максимально реалистичное объемное видео. Благодаря полимерной полусфере, на которой расположены экшн-камеры, человек может видеть рассматривать происходящее в видеоролике с разных ракурсов и направлений. Статья об этой разработке будет представлена на конференции SIGGRAPH 2020, запланированной на середину июля.

Человек видит мир объемным благодаря тому, что у него есть два глаза, и зрительная кора мозга получает изображение с двух различных точек в пространстве. А благодаря движениям головы задействуется параллакс движения (проекционные изменения на сетчатке глаза при перемещении в пространстве), и это дает нам возможность оценивать объем и смещение объектов относительно друг друга.

В стереокамерах и шлемах виртуальной реальности бинокулярное зрение воспроизводится благодаря тому, что каждый глаз получает кадры с разного ракурса. Однако параллакс движения воспроизвести при таком подходе невозможно, потому что при съемке камера уже находилась в конкретной точке, и поменять это после уже невозможно.

Инженеры Google работают над решением этой проблемы уже не первый год. Благодаря комбинации аппаратных и программных методов им удалось создать технологию, которая дает возможность рассматривать происходящее на видео как бы с разных точек. Кадры с 46 камер, расположенных на полусферической поверхности, передаются в сверточную нейросеть, которая, в свою очередь, разбивает эти кадры на множество слоев - в зависимости от расстояния до определенного объекта в поле съемки.

        Фрагмент одного из видеороликов

Каждое видео разбивается на 160 слоев с разрешением 1800 на 1350 пикселей, после чего эти слои оптимизируются: каждые восемь слоев объединяются с созданием полигональной сетки, а изображение в качестве текстуры накладывается поверх. Полученные текстуры объединяются в текстурный атлас, разрешение которого - 3240 на 5760 пикселей. Таким образом, первоначальный поток данных, в котором каждому кадру соответствует множество слоев, превращается в два отдельных поток: в первом содержатся изображения, которые можно эффективно сжимать, во втором - полигональные сетки.

Схема получения видео при помощи полусферы с камерами и последующей обработки изображения

                                         Видео о разработке

Используя такой подход, разработчики создали несколько видеороликов, в которых можно менять ракурс передвижениями курсора. Битрейт потока (количество бит, используемых для обработки и передачи данных в единицу времени) при этом находится в диапазоне от 150 до 300 мегабит в секунду. Это дает возможность применять технологию для стриминга реалистичного объемного видео пользователям шлемов виртуальной реальности с гигабитным интернетом.