ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΛΗΨΕΩΝ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ...13

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΛΗΨΕΩΝ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ...13"

Transcript

1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ...6 Ορισμός-Ιστορική αναδρομή...7 Δομικά στοιχεία εικονικού στούντιο...8 Real time, prerendered και distributed virtual studios...9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΛΗΨΕΩΝ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ ΠΑΡΑΓΩΓΉ CHROMAKEY Επιλογή χρώματος φόντου Κατασκευή φόντου / blue box Κατασκευή φόντου από οπισθοανακλαστικό υλικό ΦΩΤΙΣΜΌΣ Βασικά μεγέθη φωτιστικών σωμάτων Ένταση Θερμοκρασία χρώματος Τύποι φωτισμού Τύποι προβολέων φωτισμού Έλεγχος φωτισμού Κατευθυντικά ρυθμιστικά Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές έντασης (dimmers) Φωτισμός για παραγωγή chromakey ΉΧΟΣ Ανάκλαση Απορρόφηση Κρίσιμη απόσταση Χρόνος αντήχησης Ακουστική αίθουσας παραγωγής Ακουστική σε παραγωγή εικονικού στούντιο...27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΛΗΨΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Η ΤΗΛΕΟΠΤΙΚΉ ΚΆΜΕΡΑ Ο φακός Μονάδες ελέγχου φακού Το εσωτερικό οπτικό σύστημα Κινήσεις κάμερας ΤΕΧΝΙΚΈΣ ΦΩΤΙΣΜΟΎ Ορολογία φωτισμού Τρίγωνο φωτισμού Διάγραμμα φωτισμού ΜΙΚΡΌΦΩΝΑ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ ΑΝΊΧΝΕΥΣΗΣ ΚΊΝΗΣΗΣ Βαθμοί ελευθερίας κάμερας Λειτουργία συστήματος ανίχνευσης Κατηγορίες συστημάτων ανίχνευσης Ηλεκτρομηχανικά συστήματα ανίχνευσης Οπτικά συστήματα ανίχνευσης Υβριδικά συστήματα ανίχνευσης...39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΙΚΟΝΙΚΩΝ ΣΚΗΝΙΚΩΝ ΤΟ ΠΕΡΙΒΆΛΛΟΝ ΕΡΓΑΣΊΑΣ ΤΟΥ SOFTIMAGE 3D Ο εικονικός χώρος του Softimage 3D Βασικοί μετασχηματισμοί Ιεραρχίες ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΊΗΣΗ (MODELING) Πολύγωνα Καμπύλες Δημιουργία τρισδιάστατων (3D) αντικειμένων από καμπύλες...46 Σελίδα 1

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Δευτερεύουσες μέθοδοι modeling ANIMATION ΣΤΟ SOFTIMAGE 3D Keyframes και fcurves Κανάλια ΦΩΣ ΚΑΙ ΥΛΙΚΆ ΣΤΟ SOFTIMAGE 3D Φώτα στο Softimage 3D Περιοχές και μοντέλα σκίασης αντικειμένου Πρόσθετες ιδιότητες υλικού Δημιουργία σκιών Υφές RENDERING Ο αλγόριθμος ανίχνευσης ακτίνων (raytracing) Το λογισμικό rendering mental ray...53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ ΚΑΙ ΕΙΚΟΝΙΚΟΥ ΣΚΗΝΙΚΟΥ ΧΡΏΜΑ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΉ ΈΓΧΡΩΜΗ ΕΙΚΌΝΑ Βασικά χαρακτηριστικά χρώματος Απεικόνιση πληροφορίας χρώματος Η ΕΙΚΌΝΑ ΜΆΣΚΑ Ορισμός εικόνας μάσκας Εικόνες μάσκες στο σινεμά ΑΛΓΌΡΙΘΜΟΙ CHROMAKEY Hard chromakey Soft chromakey Z MIXING...65 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΤΗΛΕΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΣΤΟΥΝΤΙΟ ΤΟΥ Κ.Ε.Γ ΤΟ ΣΤΟΎΝΤΙΟ ΚΑΙ Ο ΕΞΟΠΛΙΣΜΌΣ ΕΞΟΙΚΕΊΩΣΗ ΜΕ ΤΟΝ ΕΞΟΠΛΙΣΜΌ ΚΑΤΑΓΡΑΦΉ ΟΠΤΙΚΟΑΚΟΥΣΤΙΚΟΎ ΥΛΙΚΟΎ Το speakage Τηλεοπτικές λήψεις ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΊΑ ΟΠΤΙΚΟΑΚΟΥΣΤΙΚΟΎ ΥΛΙΚΟΎ (POST PRODUCTION) Δημιουργία τηλεοπτικού τίτλου Δημιουργία γραφικών Προσομοίωση εικονικής κάμερας Πρόσθεση τεχνητής αντήχησης Το τελικό μοντάζ...77 ΕΠΙΛΟΓΟΣ...80 ΠΛΕΟΝΕΚΤΉΜΑΤΑ...80 ΜΕΙΟΝΕΚΤΉΜΑΤΑ...80 ΑΓΟΡΆ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ ΕΙΚΟΝΙΚΟΎ ΣΤΟΎΝΤΙΟ...81 ΣΥΜΠΕΡΆΣΜΑΤΑ...82 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...83 ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΣΤΟ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ...84 ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΙΚΟΝΩΝ ΠΊΝΑΚΑΣ 1:ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΚΉ ΠΑΡΟΥΣΊΑΣΗ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΆΤΩΝ ΕΙΚΟΝΙΚΟΎ ΣΤΟΎΝΤΙΟ ΣΕ ΔΙΕΘΝΉ ΣΥΝΈΔΡΙΑ...8 ΕΙΚΌΝΑ 1: ΜΠΛΟΚ ΔΙΆΓΡΑΜΜΑ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ ΕΙΚΟΝΙΚΟΎ ΣΤΟΎΝΤΙΟ...8 ΕΙΚΌΝΑ 2: ΣΥΝΈΝΤΕΥΞΗ ΜΈΣΑ ΣΕ ΈΝΑ ΕΙΚΟΝΙΚΌ ΣΤΟΎΝΤΙΟ...9 Σελίδα 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΚΌΝΑ 3: ΣΕΝΆΡΙΟ ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΈΝΟΥ RENDERING ΜΕΤΑΞΎ ΑΘΉΝΑΣΘΕΣΣΑΛΟΝΊΚΗΣ...11 ΠΊΝΑΚΑΣ 2: ΕΜΠΟΡΙΚΆ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ ΕΙΚΟΝΙΚΟΎ ΣΤΟΎΝΤΙΟ...12 ΕΙΚΌΝΑ 1.1: ΕΦΑΡΜΟΓΉ CHROMAKEY ΣΕ ΔΕΛΤΊΟ ΚΑΙΡΟΎ...14 ΕΙΚΌΝΑ 1.2: ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΈΣ ΑΠΑΙΤΉΣΕΙΣ GREEN BOX...15 ΕΙΚΌΝΑ 1.3: ΦΌΝΤΟ ΑΠΌ ΟΠΙΣΘΟΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΌ ΥΛΙΚΌ...16 ΕΙΚΌΝΑ 1.4: ΔΑΧΤΥΛΊΔΙ ΜΕ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΈΣ ΛΥΧΝΊΕΣ (LED) ΓΙΑ ΤΟ ΦΩΤΙΣΜΌ ΤΟΥ ΟΠΙΣΘΟΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΟΎ ΥΛΙΚΟΎ...16 ΔΙΆΓΡΑΜΜΑ 1.1: ΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΌΤΗΤΑ ΣΥΝΑΡΤΉΣΕΙ ΤΗΣ ΓΩΝΊΑΣ ΠΡΌΣΠΤΩΣΗΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΚΆΘΕΤΟ...17 ΕΙΚΌΝΑ 1.5: Ο ΝΌΜΟΣ ΤΟΥ ΑΝΤΙΣΤΡΌΦΟΥ ΤΕΤΡΑΓΏΝΟΥ...18 ΕΙΚΌΝΑ 1.6: ΦΩΤΙΣΤΙΚΌ ΔΈΣΜΗΣ FRESNEL...20 ΕΙΚΌΝΑ 1.7: ΦΩΤΙΣΤΙΚΌ ΆΠΛΕΤΟΥ ΦΩΤΌΣ...21 ΕΙΚΌΝΑ 1.8: ΦΩΤΙΣΤΙΚΌ ΛΩΡΊΔΩΝ...21 ΕΙΚΌΝΑ 1.9: ΠΑΡΆΔΕΙΓΜΑ ΛΆΘΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΎ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΉ CHROMAKEY...23 ΔΙΆΓΡΑΜΜΑ 1.2: ΟΡΙΣΜΌΣ ΚΡΊΣΙΜΗΣ ΑΠΌΣΤΑΣΗΣ...25 ΔΙΆΓΡΑΜΜΑ 1.3: ΧΡΌΝΟΣ ΑΝΤΉΧΗΣΗΣ ΓΙΑ ΔΙΆΦΟΡΟΥΣ ΧΏΡΟΥΣ...26 ΕΙΚΌΝΑ 2.1:ΔΙΆΦΡΑΓΜΑ ΚΑΙ ΚΛΊΜΑΚΑ F...29 ΕΙΚΌΝΑ 2.2: ΚΟΥΤΊ ΛΉΨΗΣ...30 ΕΙΚΌΝΑ 2.3: ΚΙΝΉΣΕΙΣ ΚΆΜΕΡΑΣ...31 ΕΙΚΌΝΑ 2.4: ΤΡΊΓΩΝΟ ΦΩΤΙΣΜΟΎ...32 ΕΙΚΌΝΑ 2.5: ΔΙΆΓΡΑΜΜΑ ΦΩΤΙΣΜΟΎ ΓΙΑ ΣΥΝΈΝΤΕΥΞΗ...34 ΕΙΚΌΝΑ 2.6: ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ ΣΤΉΡΙΞΗΣ ΚΑΙ ΑΝΤΊΣΤΟΙΧΟΙ ΒΑΘΜΟΊ ΕΛΕΥΘΕΡΊΑΣ...37 ΕΙΚΌΝΑ 2.7: ΤΟ ULTIMATTE MEMORY HEAD ΚΑΙ ΣΎΣΤΗΜΑ ΑΝΊΧΝΕΥΣΗΣ ZOOM...38 ΕΙΚΌΝΑ 2.8: ΠΛΈΓΜΑ ΙΣΑΠΈΧΟΝΤΩΝ ΓΡΑΜΜΏΝ ΓΙΑ ΟΠΤΙΚΆ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ ΑΝΊΧΝΕΥΣΗΣ...38 ΕΙΚΌΝΑ 3.1: Ο ΣΤΑΘΜΌΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΊΑΣ ΓΡΑΦΙΚΏΝ ONYX2 ΤΗΣ SILICON GRAPHICS...40 ΕΙΚΌΝΑ 3.2: ΤΟ ΤΡΙΣΔΙΆΣΤΑΤΟ ΣΎΣΤΗΜΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΈΝΩΝ ΤΟΥ SOFTIMAGE 3D...41 ΕΙΚΌΝΑ 3.3: Η ΕΙΚΟΝΙΚΉ ΚΆΜΕΡΑ ΚΑΙ ΤΑ 4 ΒΑΣΙΚΆ ΠΑΡΆΘΥΡΑ ΕΡΓΑΣΊΑΣ...42 ΕΙΚΌΝΑ 3.4: Η ΔΕΝΔΡΙΚΉ ΔΟΜΉ ΜΊΑΣ ΙΕΡΑΡΧΊΑΣ...43 Σελίδα 3

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΚΌΝΑ 3.5: ΜΊΑ ΙΕΡΑΡΧΊΑ ΣΤΟ ΠΑΡΆΘΥΡΟ SCHEMATIC...43 ΕΙΚΌΝΑ 3.6: ΈΝΑ ΠΟΛΎΓΩΝΟ ΚΑΙ ΈΝΑ ΠΟΛΥΓΩΝΙΚΌ ΑΝΤΙΚΕΊΜΕΝΟ...44 ΕΙΚΌΝΑ 3.7: ΜΊΑ ΚΑΜΠΎΛΗ ΤΎΠΟΥ LINEAR...45 ΕΙΚΌΝΑ 3.8: ΚΑΜΠΎΛΗ ΤΎΠΟΥ BEZIER...45 ΕΙΚΌΝΑ 3.9: ΚΑΜΠΎΛΗ ΤΎΠΟΥ CARDINAL...45 ΕΙΚΌΝΑ 3.10: ΚΑΜΠΎΛΗ ΤΎΠΟΥ B-SPLINE...46 ΕΙΚΌΝΑ 3.11: ΚΑΜΠΎΛΗ ΤΎΠΟΥ NURBS...46 ΕΙΚΌΝΑ 3.12: ΟΙ 4 ΔΙΑΔΙΚΑΣΊΕΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑΣ 3D ΑΝΤΙΚΕΙΜΈΝΩΝ ΑΠΌ ΚΑΜΠΎΛΕΣ...47 ΕΙΚΌΝΑ 3.13: ΤΑ KEYFRAMES ΚΑΙ Η ΠΑΡΕΜΒΟΛΉ...48 ΕΙΚΌΝΑ 3.14: ΤΟ ΠΑΡΆΘΥΡΟ ΑΠΕΙΚΌΝΙΣΗΣ ΤΩΝ FCURVES...48 ΕΙΚΌΝΑ 3.15: ΟΙ 3 ΠΕΡΙΟΧΈΣ ΣΚΊΑΣΗΣ ΕΝΌΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΈΝΟΥ...51 ΕΙΚΌΝΑ 3.16: ΟΙ ΠΡΌΣΘΕΤΕΣ ΙΔΙΌΤΗΤΕΣ ΥΛΙΚΟΎ, ΔΙΑΦΆΝΕΙΑ, ΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΌΤΗΤΑ ΚΑΙ ΔΙΆΘΛΑΣΗ...51 ΕΙΚΌΝΑ 3.17: ΠΡΟΒΟΛΉ ΔΙΣΔΙΆΣΤΑΤΩΝ ΥΦΏΝ...52 ΕΙΚΌΝΑ 4.1: Ο ΧΡΩΜΑΤΙΚΌΣ ΚΎΚΛΟΣ...54 ΕΙΚΌΝΑ 4.2: Η ΟΘΌΝΗ ΚΥΜΑΤΟΜΟΡΦΏΝ...55 ΕΙΚΌΝΑ 4.3: ΤΟ ΒΕΚΤΡΟΣΚΌΠΙΟ (VECTORSCOPE)...55 ΕΙΚΌΝΑ 4.4: Ο ΚΎΒΟΣ ΧΡΩΜΑΤΙΚΌΤΗΤΑΣ...56 ΕΙΚΌΝΑ 4.5: ΣΎΝΘΕΣΗ ΕΙΚΌΝΩΝ ΜΈΣΩ ΤΗΣ ΕΙΚΌΝΑΣ ΜΆΣΚΑΣ...57 ΕΙΚΌΝΑ 4.6: ΕΙΚΌΝΑ ΚΑΙ Η ΑΝΤΊΣΤΟΙΧΗ ΕΙΚΌΝΑ ΜΆΣΚΑΣ...57 ΕΙΚΌΝΑ 4.7: ΟΙ ΕΙΚΌΝΕΣ ΠΡΟΣΚΉΝΙΟΥ ΚΑΙ ΠΑΡΑΣΚΗΝΊΟΥ...59 ΕΙΚΌΝΑ 4.8: BURN-IN ΚΑΙ REVERSE MATTE ΕΙΚΌΝΕΣ...59 ΕΙΚΌΝΑ 4.9: ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΊΑ ΤΩΝ ΕΙΚΌΝΩΝ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΌ ΕΚΤΥΠΩΤΉ...60 ΕΙΚΌΝΑ 4.10: Η ΤΕΛΙΚΉ ΣΎΝΘΕΤΗ ΕΙΚΌΝΑ...60 ΕΙΚΌΝΑ 4.11: REVERSE BLUESCREEN...61 ΕΙΚΌΝΑ 4.12: Η ΠΕΡΙΟΧΉ ΤΟΥ ΜΠΛΕ ΜΈΣΑ ΣΤΟΝ ΚΎΒΟ ΧΡΩΜΑΤΙΚΌΤΗΤΑΣ...61 ΕΙΚΌΝΑ 4.13: Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΊΑ ΧΡΏΜΑΤΟΣ ΜΈΣΑ ΣΤΟΝ ΚΎΒΟ ΧΡΩΜΑΤΙΚΌΤΗΤΑΣ...62 ΕΙΚΌΝΑ 4.14: HARD CHROMAKEY...62 ΕΙΚΌΝΑ 4.15: ΤΟΠΟΘΈΤΗΣΗ ΚΟΥΤΙΏΝ ΓΙΑ SOFT CHROMAKEY...63 Σελίδα 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΚΌΝΑ 4.16: ΚΑΘΟΡΙΣΜΌΣ ΠΟΣΟΣΤΏΝ ΤΟΥ ΓΚΡΙ ΑΝΆΜΕΣΑ ΣΤΑ ΔΎΟ ΚΟΥΤΙΆ...63 ΕΙΚΌΝΑ 4.17: ΚΑΤΑΝΟΜΉ ΠΛΗΡΟΦΟΡΊΑΣ ΧΡΏΜΑΤΟΣ ΕΙΚΌΝΑΣ ΜΕ ΜΠΛΕ ΦΌΝΤΟ...64 ΕΙΚΌΝΑ 4.18: ΕΙΚΌΝΑ ΜΆΣΚΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΈΘΟΔΟ SOFT CHROMAKEY...64 ΕΙΚΌΝΑ 4.19: ΤΑ ULTIMATTE 8 ΚΑΙ 9 ΚΑΙ ΤΕΛΙΚΉ ΣΎΝΘΕΤΗ ΕΙΚΌΝΑ ΜΕ ΜΗΧΆΝΗΜΑ ULTIMATTE...65 ΕΙΚΌΝΑ 5.1: ΤΟ GREEN BOX ΚΑΙ Ο ΦΩΤΙΣΤΙΚΌΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΌΣ ΤΟΥ ΣΤΟΎΝΤΙΟ ΤΟΥ Κ.Ε.Γ 67 ΕΙΚΌΝΑ 5.2: Η SONY DSR ΕΙΚΌΝΑ 5.3: ΤΟ ΠΟΛΙΚΌ ΔΙΆΓΡΑΜΜΑ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΦΏΝΟΥ TLM ΕΙΚΌΝΑ 5.4: Η ΣΟΥΊΤΑ ΜΟΝΤΆΖ ΤΟΥ ΣΤΟΎΝΤΙΟ ΚΑΙ Η ΚΆΜΕΡΑ SONY DSR ΣΧΉΜΑ 5.1: ΜΠΛΟΚ ΔΙΆΓΡΑΜΜΑ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΊΑ ΤΟΥ SPEAKAGE...71 ΕΙΚΌΝΑ 5.5: ΟΙ ΔΎΟ ΗΘΟΠΟΙΟΊ ΜΠΡΟΣΤΆ ΣΤΟ GREEN BOX...72 ΕΙΚΌΝΑ 5.6: Ο ΤΊΤΛΟΣ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΆΜΜΑΤΟΣ...73 ΕΙΚΌΝΑ 5.7: ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΤΟΥ ΓΡΑΦΙΚΟΎ ΣΤΟ SOFTIMAGE 3D...74 ΕΙΚΌΝΑ 5.8: ΤΕΛΙΚΈΣ ΕΙΚΌΝΕΣ ΜΕΤΆ ΤΟ RENDERING...74 ΕΙΚΌΝΑ 5.9: ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΕΙΚΟΝΙΚΉΣ ΑΊΘΟΥΣΑΣ ΣΤΟ SOFTIMAGE 3D...75 ΕΙΚΌΝΑ 5.10: ΆΠΟΨΗ ΤΟΥ ΑΜΦΙΘΕΆΤΡΟΥ ΜΕΤΆ ΤΟ RENDERING...75 ΕΙΚΌΝΑ 5.11: ΟΙ FCURVES CMFOV ΚΑΙ CMINTRS ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΉΘΗΚΑΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΊΩΣΗ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΙΚΉΣ ΚΆΜΕΡΑΣ...76 ΕΙΚΌΝΑ 5.12: ΤΟ ΑΡΧΙΚΌ ΗΧΗΤΙΚΌ ΣΉΜΑ...77 ΕΙΚΌΝΑ 5.13: ΤΟ ΗΧΗΤΙΚΌ ΣΉΜΑ ΜΕΤΆ ΤΗΝ ΠΡΌΣΘΕΣΗ ΤΕΧΝΗΤΉΣ ΑΝΤΉΧΗΣΗΣ...77 ΕΙΚΌΝΑ 5.14: ΤΟ ΜΕΝΟΎ ΤΟΥ CHROMAKEY EFFECT...78 ΕΙΚΌΝΑ 5.15: ΕΦΑΡΜΟΓΉ ΤΟΥ CHROMAKEY EFFECT ΣΤΗΝ ΠΕΡΊΠΤΩΣΗ ΤΟΥ ΔΕΎΤΕΡΟΥ ΗΘΟΠΟΙΟΎ...78 ΕΙΚΌΝΑ 5.16: ΤΟ PICTURE-IN-PICTURE EFFECT...79 ΕΙΚΌΝΑ 5.17: Η ΓΡΑΜΜΉ ΤΟΥ ΧΡΌΝΟΥ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΙΣΤΡΏΣΕΙΣ ΕΙΚΌΝΑΣ ΚΑΙ ΉΧΟΥ...79 Σελίδα 5

6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Από τις πρώτες μέρες του κινηματογράφου και της τηλεόρασης μέχρι και σήμερα, τα σκηνικά αποτελούσαν ένα από τα πιο σημαντικά κομμάτια μίας παραγωγής. Οι παραγωγοί σε συνεργασία με το σκηνοθέτη, το διευθυντή φωτογραφίας και τους σκηνογράφους έπρεπε να αποφασίσουν την τοποθεσία των γυρισμάτων, να τη διαμορφώσουν και αν ήταν αναγκαίο να την κατασκευάσουν μέσα σε μία αίθουσα παραγωγής. Ακολουθούσε, έτσι, η επιστράτευση μίας ομάδας τεχνικών και καλλιτεχνών με αποστολή να δημιουργηθεί ένα νέο περιβάλλον, από μηδενική βάση, μέσα στο οποίο θα διαδραματιζόταν η υπόθεση της παραγωγής. Αρκετές ώρες και ημέρες σχεδιασμού, κατασκευής, μεταφοράς και εγκατάστασης ήταν απαραίτητες πριν την έναρξη της παραγωγής. Η αίθουσα παραγωγής, το στούντιο, έπρεπε να αλλάζει όψη και μορφή ανάλογα με την κάθε παραγωγή. Σκηνικά για δελτία ειδήσεων, εκπομπές συνεντεύξεων, τηλεπαιχνίδια, τηλεοπτικές σειρές αλλά και κινηματογραφικές ταινίες μετά τη λήξη των γυρισμάτων έπρεπε να αποσυναρμολογηθούν και να αποθηκευτούν για περαιτέρω χρήση. Αναγκαία, λοιπόν, ήταν και η ενοικίαση ειδικών χώρων για την αποθήκευση τους. Άμεση συνέπεια όλων των παραπάνω ήταν η αύξηση του προϋπολογισμού της παραγωγής, η οποία δεν ήταν αμελητέα. Ένα άλλο βασικό κομμάτι των κινηματογραφικών και τηλεοπτικών παραγωγών ήταν η δημιουργία σύνθετων εικόνων μέσα σε μία σκηνή. Σκηνές και σκηνικά που ήταν αδύνατο να δημιουργηθούν με τα ήδη υπάρχοντα μέσα, έπρεπε να αντιμετωπιστούν. Ένα από τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα ήταν η δημιουργία σκηνών σε μία περιοχή διαφορετική από αυτή των γυρισμάτων. Ας υποτεθεί ότι το σενάριο της παραγωγής περιγράφει μία ιστορία στις Η.Π.Α. Μία σκηνή, όμως, απαιτεί το βασικό χαρακτήρα να αναπολεί μία βόλτα του στο Παρίσι, μπροστά από τον πύργο του Άϊφελ. Είναι προφανές ότι δεν θα ήταν πρακτικά και οικονομικά εφικτό, ανάλογα βέβαια και με τον προϋπολογισμό της παραγωγής να στηθεί από την αρχή η παραγωγή στη Γαλλία για μία μόνο σκηνή. Με το πέρασμα των χρόνων νέα ερωτήματα έκαναν την εμφάνιση τους και ζητούσαν απάντηση από τους ειδικούς. Πιο πολύπλοκες σκηνές έπρεπε να πραγματοποιηθούν, εξωπραγματικοί χαρακτήρες έπρεπε να κατασκευαστούν από μηδενική βάση και να ενσωματωθούν σε μία σκηνή. Η επιτυχία και ο ρεαλισμός που απαιτούσαν οι σκηνές αυτές, οδήγησαν στη δημιουργία ενός νέου τμήματος παραγωγής, αποτελούμενο από τεχνικούς και καλλιτέχνες, το τμήμα των οπτικών εφέ. Η αποστολή τους ήταν να δημιουργήσουν σύνθετες, φαντασμαγορικές αλλά ταυτόχρονα και ρεαλιστικές εικόνες ξεγελώντας το θεατή. Η συνεισφορά του τμήματος στην επιτυχία της παραγωγής είναι τόσο σημαντική, που η Ακαδημία απονομής των κορυφαίων κινηματογραφικών βραβείων Oscar κάθε χρόνο απονέμει ειδικό βραβείο οπτικών εφέ σε μία κινηματογραφική παραγωγή. Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic (Κάθε επαρκώς αναπτυγμένη τεχνολογία είναι αδιαχώριστη από τη μαγεία). Αυτή η φράση ανήκει στον Arthur Clarke, συγγραφέα του 2001 A Space Odyssey. Μπορεί να θεωρηθεί ως μία πολύ καλή περιγραφή της τεχνολογικής μαγείας και επανάστασης που έφερε η ανάπτυξη της ψηφιακής τεχνολογίας στις κινηματογραφικές και τηλεοπτικές παραγωγές. Νέες τεχνολογίες δημιουργούν νέα δεδομένα και προϊόντα για τη δημιουργία των οπτικών εφέ. Η δημιουργία τρισδιάστατων γραφικών σε υπολογιστές (3D modeling) και η κίνηση τους (3D animation) επέτρεψε την κατασκευή εικονικών αντικειμένων. Στην πρόσφατη κινηματογραφική παραγωγή Μονομάχος, το θρυλικό Κολοσσαίο της Ρώμης κατασκευάστηκε, στη μορφή που ήταν στην εποχή της Ρωμαϊκής αυτοκρατορίας, εξολοκλήρου σε υπολογιστή για τις ανάγκες της παραγωγής. Εκτός από εικονικά αντικείμενα, έγινε δυνατή η δημιουργία εικονικών χαρακτήρων-ηθοποιών που αντικατέστησαν τα ειδικά κουστούμια που χρησιμοποιούνταν σε παλαιότερες παραγωγές. Τα εξωγήινα πλάσματα που εμφανίζονται σε κάθε παραγωγή, με αρχή αυτά της ταινίας Πόλεμος των άστρων, κατασκευάζονται πλέον στον υπολογιστή. Σελίδα 6

7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εικονική πραγματικότητα (virtual reality) και η προσθετική πραγματικότητα (augmented reality) χρησιμοποιούνται σε μεγάλο ποσοστό σε νέου τύπου παραγωγές. Η εισαγωγή εικονικών χαρακτήρων και αντικειμένων σε μία εικόνα είναι μία από τις πολλές εφαρμογές της προσθετικής πραγματικότητας. Σημαντική βοήθεια προσέφερε και η ανάπτυξη δύο στενά συνδεδεμένων επιστημονικών πεδίων, της καταγραφής κίνησης (motion capture) και της παρακολούθησης κάμερας (camera tracking). Σκοπός τους η μελέτη, παρακολούθηση και καταγραφή κίνησης όπου κρίνεται απαραίτητο. Η κίνηση ενός εικονικού χαρακτήρα-ηθοποιού για να είναι ρεαλιστική πρέπει να είναι βασισμένη πάνω σε αυτή ενός πραγματικού. Τα ίδια ισχύουν και στην περίπτωση της κάμερας. Διάφορα συστήματα έχουν αναπτυχθεί που μελετούν τη δομή και τα στοιχεία κίνησης και είναι ικανά να την καταγράψουν. Όλα τα παραπάνω σε συνδυασμό με την εμφάνιση υπερσύγχρονων υπολογιστικών συστημάτων, την καθιέρωση του μη γραμμικού μοντάζ, καθώς και μηχανημάτων και λογισμικού που κάνουν εφικτή την επεξεργασία και σύνθεση εικόνων επιστρατεύονται για τη δημιουργία μίας νέας γενιάς κινηματογραφικών και τηλεοπτικών παραγωγών, σύμμαχος της οποίας είναι η ψηφιακή τεχνολογία. Ορισμός-Ιστορική αναδρομή Ως σύστημα εικονικού στούντιο (virtual studio system) ορίζεται ένα σύνολο μηχανημάτων (hardware) και λογισμικών (software) που επιτρέπει την τοποθέτηση αληθινών ανθρώπων (ηθοποιών) και αντικειμένων μέσα σε ένα τρισδιάστατο γραφικό περιβάλλον που είναι εξολοκλήρου κατασκευασμένο από έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή. Το περιβάλλον αυτό, δηλαδή οι εικόνες που κατασκευάζονται με σκοπό να συνδυαστούν με την εικόνα της πραγματικής κάμερας [34], [35], αποκαλείται εικονικό σκηνικό (virtual set). Η πρώτη εμφάνιση των συστημάτων εικονικού στούντιο χρονολογείται το 1991 στην Ιαπωνία. Η εταιρία NHK [47] κατασκεύασε το πρώτο σύστημα για την παραγωγή ενός επιστημονικού ντοκυμαντέρ με την ονομασία Nanospace, το οποίο μεταδόθηκε το Ήταν μία πρωτότυπη πειραματική προσπάθεια, αλλά η απόδοση των γραφικών συστημάτων εκείνης της εποχής στάθηκε εμπόδιο κυρίως στην ποιότητα του αποτελέσματος. Το 1993 η εταιρία Silicon Graphics [44] παρουσίασε τον πανίσχυρο σταθμό επεξεργασίας γραφικών Reality Engine 2 και άνοιξε το δρόμο για την κατασκευή εμπορικών συστημάτων εικονικού στούντιο, με χρήση σε ποικίλου τύπου παραγωγές. Τα πρώτα συστήματα αναπτύχθηκαν στην Ευρώπη στα μέσα της δεκαετίας του 90. Το Σεπτέμβριο του 1994 έκαναν την εμφάνιση τους το σύστημα Platform από την εταιρία IMP και το σύστημα Electronic Set (ELSET) [35], προϊόν του προγράμματος Mona Lisa [6], το οποίο χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση και επιβλέφθηκε από την Γερμανική εταιρία παραγωγής VAP. Το Νοέμβριο του 1994 παρουσιάστηκε το 3DK από το Γερμανικό Ινστιτούτο GMD (German National Research Center for Information Technology) [29]. Τον Αύγουστο του 1996 η Production Group ήταν η πρώτη εταιρία παραγωγής που εγκατέστησε ένα σύστημα εικονικού στούντιο στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής. Το σύστημα που επιλέχθηκε ήταν το RTSET live-to-air της εταιρίας RT-SET Ltd. και η πρώτη χρήση του ήταν στην παραγωγή ενός σήριαλ επιστημονικής φαντασίας με την ονομασία SF Vortex. Ο πίνακας 1 [10] δείχνει την χρονολογική εξέλιξη των συστημάτων όπως αυτά παρουσιάστηκαν σε διεθνή συνέδρια. Χρονολογία (Γεγονός) 1988 (Ολυμπιακοί αγώνες Σεούλ) Εταιρία (προϊόν) NHK (Synthevision-2D φόντο) NHK (πειραματικό σύστημα) Ultimatte (rendering σε μη πραγματικό χρόνο) BBC (εσωτερικές παραγωγές-rendering σε Σελίδα 7

8 ΕΙΣΑΓΩΓΗ μη πραγματικό χρόνο) Μάρτιος 1994 (National Association of IMP (Platform) Broadcasters-NAB) Σεπτέμβριος 1994 (International IMP (Platform), VAP (ELSET) Broadcasting Convention IBC) Νοέμβριος 1994 GMD (3DK) Απρίλιος 1995 (NAB) Accom (ELSET), RT-SET Ltd. (Larus, Otus) [38], ElectroGIG (Reality Tracking), Softimage/INA (Virtual Theater/Hybrid Vision) Σεπτέμβριος 1995 (IBC) Orad (Virtual Set) [32] Απρίλιος 1996 (NAB) Discreet Logic (Vapour) [39], Orad (Cyberset), Evans&Sutherland (Mindset), Vinten (Videoscape), Radamec (Virtual Scenario) [30] 1997 Νέες εκδόσεις των παραπάνω Πίνακας 1:Χρονολογική παρουσίαση των συστημάτων εικονικού στούντιο σε διεθνή συνέδρια Δομικά στοιχεία εικονικού στούντιο Η δημιουργία μίας παραγωγής εικονικού στούντιο αποτελείται από 4 βήματα τα οποία είναι: 1. Καταγραφή της εικόνας προσκηνίου FG (Foreground image) από μία πραγματική κάμερα με τη χρήση της τεχνικής bluescreen ή chromakey όπως αλλιώς αυτή ονομάζεται. 2. Ανίχνευση των παραμέτρων κίνησης της πραγματικής κάμερας. 3. Δημιουργία σε υπολογιστή της εικόνας παρασκηνίου BG (Background image), δηλαδή του εικονικού σκηνικού και rendering αυτού σύμφωνα τις παραμέτρους κίνησης της πραγματικής κάμερας. 4. Σύνθεση των εικόνων προσκηνίου και παρασκηνίου και δημιουργία της τελικής εικόνας FG + BG. Το τμήμα της εικόνας προσκηνίου που καταλαμβάνει το μπλε ή πράσινο φόντο αντικαθίσταται από την εικόνα παρασκηνίου. Έτσι δημιουργείται μία σύνθετη εικόνα. Η τελική εικόνα είναι έτοιμη για μετάδοση ή αποθήκευση και περαιτέρω επεξεργασία. ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ FG ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ FG BG ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ ΚΑΙ ΠΑΡΑΣΚΗΝΙΟΥ FG+BG FG + BG ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΑΡΑΣΚΗΝΙΟΥ BG Εικόνα 1: Μπλοκ διάγραμμα συστήματος εικονικού στούντιο Σελίδα 8

9 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η καταγραφή της εικόνας προσκηνίου γίνεται από μία πραγματική κάμερα σε ένα πλήρως εξοπλισμένο στούντιο. Η εικόνα καταγράφεται μπροστά από ένα ειδικά φωτισμένο χώρο σταθερού χρώματος, συνήθως πράσινο ή μπλε. Κάθε φορά που η κάμερα κινείται, αλλάζει η προοπτική της εικόνας προσκηνίου. Η κάμερα είναι συνδεδεμένη με το σύστημα ανίχνευσης της. Το σύστημα ανίχνευσης μετρά την κίνηση της κάμερας κάθε χρονική στιγμή και τη μεταδίδει στο σύστημα δημιουργίας της εικόνας παρασκηνίου, δηλαδή έναν υπολογιστή με ειδικό λογισμικό παραγωγής τρισδιάστατων γραφικών. Η εικόνα παρασκηνίου καταγράφεται από μία εικονική κάμερα που δημιουργεί το σύστημα. Η εικονική κάμερα κινείται όμοια με την πραγματική, αφού δέχεται τις πληροφορίες του συστήματος ανίχνευσης. Με αυτόν τον τρόπο η προοπτική της εικόνας παρασκηνίου είναι ίδια κάθε χρονική στιγμή με εκείνη της εικόνας προσκηνίου. Οι δύο εικόνες, προσκηνίου και παρασκηνίου, στέλνονται στο σύστημα σύνθεσης. Το μέρος της εικόνας προσκηνίου που καταλαμβάνει το φόντο σταθερού χρώματος αντικαθίσταται από την εικόνα παρασκηνίου. Δημιουργείται, έτσι, η τελική σύνθετη εικόνα. Οι παραπάνω διαδικασίες καθιστούν δυνατή την τοποθέτηση των ηθοποιών μέσα σε εικονικούς τρισδιάστατους χώρους και την αλληλεπίδραση τους με εικονικά αντικείμενα, δημιουργώντας την ψευδαίσθηση στο θεατή ότι πρόκειται για μία εικόνα και όχι για το αποτέλεσμα σύνθεσης δύο εικόνων που δημιουργήθηκαν με τελείως διαφορετικούς τρόπους. Εικόνα 2: Συνέντευξη μέσα σε ένα εικονικό στούντιο Real time, prerendered και distributed virtual studios Τα περισσότερα συστήματα εικονικού στούντιο είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν σε πραγματικό χρόνο (real time). Τέτοια συστήματα ονομάζονται ενεργητικά. Έτσι, είναι δυνατή η δημιουργία ζωντανών παραγωγών. Η έννοια του πραγματικού χρόνου βασίζεται στο ρυθμό μετάδοσης των τηλεοπτικών εικόνων. Η τηλεόραση εκμεταλλεύθηκε την αδράνεια του ματιού, δηλαδή ότι το μάτι διατηρεί μία οπτική εντύπωση για 1/20 του δευτερολέπτου περίπου αφού το αντικείμενο από το οποίο προέρχεται η εντύπωση έχει εξαφανιστεί και για να δοθεί η ψευδαίσθηση της κίνησης στέλνεται μία ακολουθία ακίνητων εικόνων οι οποίες διαφέρουν ελάχιστα μεταξύ τους ως προς το περιεχόμενο και απέχουν χρονικά το πολύ 1/25 του δευτερολέπτου [2]. Στο τηλεοπτικό σύστημα PAL, το οποίο χρησιμοποιείται στην Ευρώπη, ο ρυθμός των εικόνων (video frame rate) είναι 25 fps (frames per second), δηλαδή μία νέα εικόνα στέλνεται κάθε 40 msec. Η πληροφορία της εικόνας στέλνεται σε δύο τμήματα ή αλλιώς πεδία όπως ονομάζονται. Το πρώτο μεταφέρει την πληροφορία των περιττών γραμμών σάρωσης της τηλεοπτικής εικόνας και το δεύτερο την πληροφορία των άρτιων γραμμών σάρωσης. Το κάθε πεδίο στέλνεται κάθε 20 msec, δηλαδή με ρυθμό 50 fps (fields per second). Η έννοια του πραγματικού χρόνου στα συστήματα εικονικού στούντιο συνδέεται στενά με το ρυθμό μετάδοσης των πεδίων. Δηλαδή, για να δουλεύει ένα τέτοιο σύστημα σε πραγματικό χρόνο, πρέπει οι πληροφορίες να ανανεώνονται με συχνότητα 50 Ηz (60 Hz για το σύστημα SECAM των Η.Π.Α). Κάθε 20 Σελίδα 9

10 ΕΙΣΑΓΩΓΗ msec, που ανανεώνεται η πληροφορία ενός πεδίου, πρέπει να στέλνονται νέες πληροφορίες του συστήματος ανίχνευσης, του συστήματος rendering και του συστήματος σύνθεσης των τελικών εικόνων για τη σωστή λειτουργία. Αν αυτό δεν είναι εφικτό, τότε δημιουργούνται προβλήματα. Για παράδειγμα, αν το σύστημα rendering παράγει εικόνες κάθε 80 msec, τότε στην τελική εικόνα θα έλειπαν οι μισές εικόνες του παρασκηνίου. Η λειτουργία του συστήματος σε πραγματικό χρόνο έχει σημασία μόνο σε παραγωγές που μεταδίδονται ζωντανά. Σε μαγνητοσκοπημένες παραγωγές δεν είναι αναγκαία η λειτουργία σε πραγματικό χρόνο. Ανάλογα με το παραπάνω παράδειγμα, το σύστημα rendering μπορεί να παράγει εικόνες κάθε δυο λεπτά. Μετά τη μαγνητοσκόπηση, απλώς, οι εικόνες αυτές πρέπει να μεταδοθούν με ρυθμό 50 πεδίων το δευτερόλεπτο. Μία δεύτερη μεγάλη κατηγορία συστημάτων εικονικού στούντιο είναι αυτά που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές μη πραγματικού χρόνου (prerendered). Τα συστήματα σε αυτήν την περίπτωση ονομάζονται παθητικά. Η διαδικασία της παραγωγής είναι διαφορετική σε σχέση με τις εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο και απαιτεί περισσότερο σχεδιασμό όσον αφορά τις κινήσεις της τηλεοπτικής κάμερας. Οι εφαρμογές αυτές αφορούν, κυρίως, μαγνητοσκοπημένες εκπομπές ή εκπομπές στις οποίες οι κινήσεις της κάμερας και τα απαιτούμενα πλάνα μπορούν εύκολα να προαποφασιστούν. Κύριο χαρακτηριστικό τέτοιων εφαρμογών είναι η δυνατότητα της επανάληψης και του πλήρη ελέγχου. Μία συνέντευξη αποτελεί ένα καλό παράδειγμα. Ο παρουσιαστής και ο καλεσμένος βρίσκονται σε σταθερές θέσεις μέσα στο σκηνικό. Δύο ή τρία συγκεκριμένα πλάνα είναι αρκετά για μία συνέντευξη. Τα πλάνα δεν αλλάζουν ούτε στην επόμενη συνέντευξη. Ο σκηνοθέτης σε συνεργασία με τους οπερατέρ προαποφασίζει τις θέσεις των εικονοληπτών και τις λήψεις που η κάθε κάμερα θα εκτελεί. Όλες οι κινήσεις της κάμερας, επίσης, καταγράφονται για να μπορέσουν να εισαχθούν ως παράμετροι στο υπολογιστικό σύστημα που έχει αναλάβει το rendering του εικονικού σκηνικού. Οι κάμερες είναι όλες προγραμματιζόμενες από υπολογιστή. Το πλεονέκτημα των παθητικών συστημάτων είναι ότι το εικονικό σκηνικό μπορεί να δημιουργηθεί σε μη πραγματικό χρόνο, αφού οι θέσεις και κινήσεις της κάμερας είναι προσχεδιασμένες. Αρκεί οι παραπάνω παράμετροι να δοθούν και στην εικονική κάμερα που θα χρησιμοποιηθεί για το rendering. Σε αυτήν την περίπτωση δεν απαιτούνται ισχυρά υπολογιστικά συστήματα που να πραγματοποιούν το rendering σε πραγματικό χρόνο, δηλαδή με ρυθμούς μετάδοσης τηλεοπτικών πεδίων 50 ή 60 Hz (συστήματα PAL και NTSC αντίστοιχα). Το rendering μπορεί να διαρκέσει από μερικές ώρες ως και μερικές ημέρες. Αυτό εξαρτάται από το πόσο βαρύ είναι το εικονικό σκηνικό. Το βαρύ σκηνικό θεωρείται αυτό που αποτελείται από πολλά και πολύπλοκα εικονικά αντικείμενα, που δημιουργούνται μερικές φορές και από εκατομμύρια πολύγωνα, χρησιμοποιεί σύνθετες, υψηλής ανάλυσης υφές, προσπαθεί να προσομοιώσει πολύπλοκες συνθήκες φωτισμού και περιέχει αρκετές δυναμικές κινήσεις των αντικειμένων του. Χαρακτηριστική αναφορά πρέπει να γίνει και στα κατανεμημένα εικονικά στούντιο (Disrtibuted Virtual Studios) [7], που αποτελούν ένα κομμάτι εξέλιξης των συμβατικών συστημάτων εικονικών στούντιο. Τα βασικά δομικά στοιχεία ενός εικονικού στούντιο είναι τώρα τοποθετημένα σε περισσότερα από ένα μέρη και συνδέονται μέσω δικτύου. Δημιουργούνται, έτσι, διάφορα σενάρια που διαφέρουν σε θέματα συγχρονισμού, πολυπλοκότητας και δικτυακών απαιτήσεων. Οι πρώτες προσπάθειες για την υλοποίηση τέτοιων εφαρμογών άρχισαν μόλις είχε ωριμάσει η τεχνολογία των τοπικών εικονικών στούντιο και οι πρώτες μεταδόσεις έλαβαν μέρος στην Γερμανία το Η μορφή ενός κατανεμημένου εικονικού στούντιο αλλάζει ανάλογα με το ποια υποσυστήματα βρίσκονται σε διαφορετικές περιοχές. Ξεχωρίζουν δύο διαφορετικά σενάρια: 1. Απομακρυσμένο rendering (remote rendering): Στην περίπτωση αυτή, ο σταθμός επεξεργασίας γραφικών, που έχει αναλάβει την εκτέλεση του rendering σε πραγματικό χρόνο, βρίσκεται σε διαφορετική τοποθεσία από τα υπόλοιπα δομικά στοιχεία ενός εικονικού στούντιο. Στο σενάριο αυτό, οι παράμετροι της πραγματικής κάμερας πρέπει να στέλνονται στο σημείο rendering και από εκεί το τελικό εικονικό σκηνικό να στέλνεται πίσω για να γίνει η σύνθεση και η μετάδοση της τελικής εικόνας. 2. Απομακρυσμένο μπλε δωμάτιο (remote blue room): Το σενάριο αυτό απαιτεί την καταγραφή της εικόνας προσκηνίου σε περιοχή διαφορετική από το υπόλοιπο σύστημα. Σε αυτήν την περίπτωση η Σελίδα 10

11 ΕΙΣΑΓΩΓΗ εικόνα της κάμερας (εικόνα προσκηνίου) στέλνεται μέσω ενός δικτύου ATM μαζί με τις παραμέτρους της κάμερας στο σημείο που βρίσκονται τα συστήματα rendering και σύνθεσης. Ιδιαίτερη προσοχή σε εφαρμογές τέτοιου είδους πρέπει να δοθεί στην τεχνολογία που συνδέει τα δύο απομακρυσμένα μέρη. Η απαίτηση του να λειτουργούν τα συστήματα σε πραγματικό χρόνο δημιουργεί υψηλές απαιτήσεις απόδοσης και σταθερότητας στο δίκτυο που συνδέει τις δύο περιοχές. Αν το δίκτυο εισάγει καθυστερήσεις, τότε εύκολα χάνεται ο συγχρονισμός των σημάτων προσκηνίου και παρασκηνίου, διότι οι δύο κάμερες, η πραγματική και η εικονική, δεν μπορούν να ταυτιστούν μεταξύ τους. Για πολλά χρόνια χρησιμοποιούνταν δίκτυα VBN (Video Broadband Networks) με ρυθμούς μετάδοσης 140 Mbps, τα οποία δεν ήταν αρκετά για τέτοιου είδους εφαρμογές. Οι τεχνολογικές εξελίξεις πάνω στο επιστημονικό αντικείμενο των δικτύων επιτρέπουν τη χρησιμοποίηση δικτύων ATM με πιο υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης. Εναλλακτικά, είναι δυνατή και η χρήση δορυφορικών ζεύξεων μεταξύ των σημείων κατανομής των υποσυστημάτων ενός εικονικού στούντιο. Η πρώτη προσπάθεια εφαρμογής κατανεμημένων εικονικών στούντιο στην Ελλάδα έλαβε μέρος το Νοέμβριο του 1997 [13] κατά τη διάρκεια του 37 ου διεθνούς φεστιβάλ κινηματογράφου στη Θεσσαλονίκη. Επίσης, ήταν και η πρώτη εφαρμογή που αφορούσε γενικά τα εικονικά στούντιο στην Ελλάδα. Το σενάριο που χρησιμοποιήθηκε ήταν τύπου απομακρυσμένου rendering. Οι παράμετροι της κάμερας στελνόταν στην Αθήνα, εκεί γινόταν το rendering και ακολουθούσε η μετάδοση του εικονικού σκηνικού πίσω στη Θεσσαλονίκη, όπου υπήρχαν τα υπόλοιπα υποσυστήματα. Επειδή δεν είχαν γίνει ποτέ εφαρμογές εικονικών στούντιο στην Ελλάδα, τα περισσότερα μηχανήματα και τα απαραίτητο λογισμικό μεταφέρθηκαν από τη Γερμανία. Επίσης, εκείνη την εποχή η τεχνολογία δικτύων ATM δεν είχε κάνει την εμφάνιση της στην Ελλάδα. Το κόστος δορυφορικής ζεύξης ήταν αρκετά μεγάλο. Χρησιμοποιήθηκαν δίκτυα τύπου Ethernet με ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 2 Mbits/sec. Κατά τη διάρκεια της παραγωγής αντιμετωπίστηκαν αρκετά προβλήματα. Ο φωτισμός ήταν ανεπαρκής και το στούντιο αρκετά μικρό ( 4m 4m 3m), γεγονός που δεν διευκόλυνε τις κινήσεις της κάμερας. Παρουσιάστηκε, επίσης, πρόβλημα συγχρονισμού των δύο εικόνων που κυμαινόταν από 4 έως 6 εικόνες. Παρόλα τα προβλήματα, το αποτέλεσμα κρίθηκε επιτυχημένο και προκάλεσε το γενικό ενδιαφέρον περισσοτέρων εταιριών παραγωγής για την τεχνολογία των εικονικών στούντιο. International Filmfestival Thessalonki 1997 Blueroom Tracking Data (over Ethernet) Onyx Live Broadcast (over Ethernet) FG BG Mix Mega Channel Thessaloniki PPV Athen (Blueroom, Compositing, Recording) (Rendering) Εικόνα 3: Σενάριο απομακρυσμένου rendering μεταξύ Αθήνας-Θεσσαλονίκης Η εμφάνιση των συστημάτων εικονικού στούντιο δημιούργησε έναν νέο τύπο τηλεοπτικών και κινηματογραφικών παραγωγών. Ολοένα και περισσότεροι τηλεοπτικοί σταθμοί σε όλο τον κόσμο προμηθεύονται τέτοια συστήματα με σκοπό τη δημιουργία εικονικών παραγωγών. Στις διεθνείς εκθέσεις που αφορούν τη βιομηχανία της τηλεόρασης και του κινηματογράφου παρουσιάζονται, από τους κατασκευαστές, συνεχώς νέα συστήματα με νέες δυνατότητες και προοπτικές. Ο πίνακας 2 [10] αναφέρει Σελίδα 11

12 ΕΙΣΑΓΩΓΗ μερικά από τα συστήματα, καθώς και τα βασικά τους χαρακτηριστικά, που χρησιμοποιούνται σήμερα για τη δημιουργία παραγωγών εικονικού στούντιο. Σύστημα 3DK Best CybersetI Elset Hybrid Vision Larus, Otus Mindset Reality Tracking Synthevision Vapour Videoscape Κατασκευαστής GMD Brainstorm [46] Orad Accom INA RT-Set Evans&Sutherland ElectroGIG NHK Discreet Logic Vinten Virtual Theater Softimage [28] Ανίχνευση Ηλεκτρομηχανική Ηλεκτρομηχανική Οπτική Ηλεκτρομηχανικη Ηλεκτρομηχανική Ηλεκτρομηχανική Οπτική Ηλεκτρομηχανική Ηλεκτρομηχανική Ηλεκτρομηχανική Οπτική, Ηλεκτρομηχανική Ηλεκτρομηχανική Rendering 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 3D 2D 3D Συγχρονισμένες κάμερες 3D Πίνακας 2: Εμπορικά συστήματα εικονικού στούντιο Σελίδα 12

13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΛΗΨΕΩΝ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ Η γενική ιδέα πάνω στην οποία βασίστηκε η λειτουργία των συστημάτων εικονικού στούντιο είναι η δημιουργία μίας σύνθετης σειράς εικόνων, η οποία προκύπτει από το άθροισμα δύο εικόνων, των εικόνων προσκηνίου και παρασκηνίου. Η εικόνα προσκηνίου καταγράφεται από μία πραγματική κάμερα μέσα σε μία αίθουσα παραγωγής που ονομάζεται στούντιο. Εκεί υπάρχουν όλα τα απαραίτητα μηχανήματα και το προσωπικό που εργάζεται για την παραγωγή. Για την καταγραφή της εικόνας χρησιμοποιείται η τεχνική bluescreen ή chromakey όπως ονομάζεται στην τηλεοπτική ορολογία. Η τεχνική αυτή επιβάλει κάποιες αλλαγές σε ένα στούντιο, κυρίως στο χώρο που γίνονται τα γυρίσματα. Στην περίπτωση παραγωγών εικονικού στούντιο προβλήματα ήχου και φωτισμού, καθώς και του χώρου γυρισμάτων πρέπει να λυθούν πριν την έναρξη της παραγωγής. 1.1 Παραγωγή chromakey Η μέθοδος chromakey είναι μία παραλλαγή της μεθόδου Luminance key. Στη μέθοδο αυτή όλα τα σημεία μίας εικόνας πάνω ή κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο φωτεινότητας αντικαθίστανται από μία άλλη εικόνα ή ένα χρώμα προερχόμενο από μία γεννήτρια χρώματος. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιήθηκε αρχικά στη δημιουργία τηλεοπτικών τίτλων. Μία μαύρη κάρτα με άσπρους τίτλους αποτελούσε την εικόνα προσκηνίου και τη μία είσοδο στο μηχάνημα που είχε αναλάβει τη σύνθεση, το οποίο ονομάζεται στην τηλεοπτική ορολογία keyer. Η άλλη είσοδος, η εικόνα παρασκηνίου, ήταν η εικόνα προς μετάδοση. Στο μηχάνημα γίνονταν οι απαραίτητες ρυθμίσεις και η εικόνα προς μετάδοση αντικαθιστούσε το μαύρο της κάρτας τίτλων. Έτσι, οι τίτλοι (τα άσπρα γράμματα) εμφανίζονταν πάνω στην εικόνα. Η μέθοδος Luminance key δούλευε πολύ καλά με τους τηλεοπτικούς τίτλους, αλλά όχι και στην περίπτωση των ανθρώπων. Το πρόβλημα ήταν ότι οι άνθρωποι και τα ρούχα τους περιλαμβάνουν μία μεγάλη διακύμανση τόνων. Τα μαλλιά, τα παπούτσια και οι περιοχές σκιών μπορεί να είναι πολύ σκοτεινές, ενώ τα μάτια, τα σημεία του δέρματος που υπερφωτίζονται και κάποια από τα ρούχα προσεγγίζουν το απόλυτο λευκό. Η διακύμανση αυτή προκαλούσε την αντικατάσταση κάποιων ανεπιθύμητων περιοχών της εικόνας προσκηνίου από την εικόνα παρασκηνίου, ανάλογα με την περιοχή φωτεινότητας που επιλεγόταν προς αντικατάσταση. Έτσι, ένας άνθρωπος θα παρουσιαζόταν στην τελική εικόνα άλλοτε χωρίς χέρια ή μαλλιά, άλλοτε το μισό σώμα εξαφανιζόταν. Τα αποτελέσματα αυτά δεν ήταν καθόλου ικανοποιητικά για τις εφαρμογές που προορίζονταν, αν αναλογιστεί κανείς ότι η πιο συνήθης περίπτωση που έπρεπε να αντιμετωπιστεί ήταν η εισαγωγή ενός ηθοποιού μέσα σε μία άλλη εικόνα [42] Επιλογή χρώματος φόντου Η βασική σκέψη της τεχνικής bluescreen είναι η καταγραφή της εικόνας προσκηνίου μπροστά σε ένα φόντο σταθερού χρώματος με απώτερο σκοπό στη διαδικασία της σύνθεσης το φόντο αυτό να αντικατασταθεί από την εικόνα παρασκηνίου. Το πρώτο ερώτημα που πρέπει να απαντηθεί πριν την εφαρμογή της μεθόδου chromakey είναι πιο χρώμα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ως χρώμα φόντου για την καταγραφή της εικόνας προσκηνίου. Πολλές έρευνες έγιναν πάνω στο συγκεκριμένο θέμα και κατά καιρούς όλα τα βασικά χρώματα έχουν χρησιμοποιηθεί σε παραγωγές chromakey. Αυτά που κυριαρχούν σήμερα είναι το πράσινο και το μπλε. Το μπλε χρησιμοποιούταν κατά κόρον στις κινηματογραφικές παραγωγές, εξού και η εναλλακτική ονομασία της μεθόδου bluescreen. Το κόκκινο χρησιμοποιείται πιο σπάνια και για ειδικού τύπου παραγωγές. Το μπλε είναι το συμπληρωματικό χρώμα στη χροιά του ανθρώπινου δέρματος. Από τη στιγμή που το πιο σύνηθες συστατικό σε τέτοιου τύπου παραγωγές είναι οι χρωματικές αποχρώσεις του ανθρώπινου δέρματος, το αντίθετο χρώμα ήταν φυσικό να χρησιμοποιηθεί για να αποφευχθούν τα προβλήματα. Σελίδα 13

14 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ιστορικά, οι κάμερες και τα φιλμ ήταν πιο ευαίσθητα στο μπλε φως, γεγονός που σήμερα δεν ισχύει. Επίσης, έχει αποδειχθεί ότι οι ηθοποιοί θεωρούν το μπλε χρώμα πιο ξεκούραστο σε αντίθεση με το πράσινο που θεωρείται περισσότερο αποπνικτικό, αν λάβουμε υπόψη ότι για μία μόνο σκηνή απαιτείται αρκετή ώρα για τη σωστή εκτέλεση της. Το πράσινο χρώμα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα. Το προφανές είναι ότι χρησιμοποιείται όποτε στην εικόνα προσκηνίου περιέχεται οποιοδήποτε μπλε χρώμα. Για παράδειγμα τα ρούχα του ηθοποιού ή κάποια μπλε αντικείμενα. Οι τηλεοπτικές κάμερες είναι συνήθως πιο ευαίσθητες στο πράσινο και παρέχουν καλύτερη ανάλυση και λεπτομέρεια σε αυτό το χρώμα. Σε περίπτωση που στο προσκήνιο βρίσκονται μεταλλικά αντικείμενα χρησιμοποιείται το πράσινο γιατί αυτά αντανακλούν λιγότερο πράσινο παρά μπλε και περιορίζονται έτσι τα προβλήματα ανάκλασης του χρώματος φόντου. Το πράσινο, επίσης, είναι εξ ορισμού το αντίθετο του κόκκινου και χρησιμοποιείται όταν υπάρχουν έντονες ερυθρές αποχρώσεις στο δέρμα του ηθοποιού. Μία επίσης βασική διαφορά των δύο χρωμάτων έχει να κάνει και με την ανάκλαση του χρώματος φόντου. Ο φωτισμός του φόντου έχει ως αποτέλεσμα την ανάκλαση του χρώματος του φόντου πάνω στα αντικείμενα που απαρτίζουν την εικόνα προσκηνίου. Άμεση συνέπεια είναι η δημιουργία ενός περιγράμματος με το χρώμα φόντου, παρόμοιο με την έννοια του φωτοστέφανου (halo), το οποίο καλείται στην τεχνική ορολογία spill. Για τη σωστή σύνθεση των δύο εικόνων αυτό πρέπει να αντιμετωπιστεί. Γενικά, όμως, το μπλε περίγραμμα είναι λιγότερο αντιληπτό στο ανθρώπινο μάτι από το πράσινο. Η τελική επιλογή του χρώματος φόντου καθορίζεται, στις περισσότερες περιπτώσεις, από το περιεχόμενο της εικόνας προσκηνίου. Δηλαδή, αν το σενάριο απαιτεί ο ηθοποιός να φοράει μπλε ρούχα, τότε είναι λογικό να χρησιμοποιηθεί το πράσινο χρώμα ως χρώμα φόντου. Η επιλογή ενός μπλε φόντου θα δημιουργούσε προβλήματα, γιατί τη στιγμή απομάκρυνσης του μπλε χρώματος, μαζί με το φόντο θα εξαφανιζόταν και τα μέρη του ηθοποιού που καλύπτονται από το μπλε των ρούχων του. Μία τέτοια περίπτωση δεν είναι επιθυμητή και παράγει κωμικοτραγικά αποτελέσματα. Αντίθετα, υπάρχουν σκηνές οπτικών εφέ που βασίζονται στην παραπάνω λογική. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η βραβευμένη με Oscar παραγωγή Forest Gump. Ορισμένες σκηνές εμφανίζουν ένα στρατηγό με τα δύο πόδια του κομμένα σε αναπηρικό καροτσάκι. Ο ηθοποιός, απλώς, χρειάστηκε να φορέσει ένα μεγάλο ζευγάρι πράσινες κάλτσες. Το πράσινο εξαφανίστηκε με τη βοήθεια της τεχνικής chromakey και ο ηθοποιός εμφανίστηκε στην τελική εικόνα χωρίς πόδια. Η πιο βασική εφαρμογή της μεθόδου chromakey στον τομέα της τηλεόρασης είναι τα γνωστά σε όλους δελτία καιρού. Ο παρουσιαστής βρίσκεται μπροστά σε ένα μπλε ή πράσινο φόντο και κοιτάει σε μία κρυμμένη οθόνη στην οποία φαίνεται ο μετεωρολογικός χάρτης. Η οθόνη αυτή βοηθά τον παρουσιαστή στο συντονισμό των κινήσεων του. Ο παρουσιαστής δεν βλέπει τον μετεωρολογικό χάρτη παρά μόνον στην οθόνη και πρέπει να δείχνει τις σωστές περιοχές του χάρτη την ώρα που δίνει στοιχεία για αυτήν την περιοχή. Με τη μέθοδο chromakey το μπλε φόντο αφαιρείται και εισάγεται η εικόνα του μετεωρολογικού χάρτη. Ο τηλεθεατής βλέπει τον παρουσιαστή μπροστά από το χάρτη και δεν αντιλαμβάνεται ότι τελικά πρόκειται για δύο διαφορετικές εικόνες. Εικόνα 1.1: Εφαρμογή chromakey σε δελτίο καιρού Σελίδα 14

15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Κατασκευή φόντου / blue box Στις περισσότερες παραγωγές chromakey το φόντο είναι δισδιάστατο. Συνήθως βάφεται ένας τοίχος με το χρώμα φόντου, μπλε ή πράσινο. Σε πιο απλές περιπτώσεις χρησιμοποιούνται ειδικά χρωματιστά υφάσματα, που πρέπει όμως να έχουν πολύ ομαλές επιφάνειες. Ακόμα και η μπογιά που χρησιμοποιείται για να βαφτεί το φόντο για μία παραγωγή chromakey παίζει σημαντικό ρόλο στο τελικό αποτέλεσμα. Θεωρητικά, πρέπει το χρώμα να είναι απόλυτα καθαρό με σχεδόν μηδενική νόθευση από κοντινές περιοχές του χρωματικού κύκλου. Οι πιο πολλές εταιρίες που ασχολούνται με τέτοιου είδους παραγωγές χρησιμοποιούν ειδικές μπογιές που κυκλοφορούν στο εμπόριο. Σε αυτές τις μπογιές το μπλε χρώμα που προκύπτει έχει τιμή φωτεινότητας 52 και γωνία φάσης πάνω στον χρωματικό κύκλο 342, ενώ το πράσινο έχει τιμή φωτεινότητας 57 και γωνία φάσης 242. Όμως, ακόμα και μία συμβατική μπογιά μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αρκεί το χρώμα να είναι όσο πιο καθαρό γίνεται. Στην περίπτωση παραγωγών εικονικού στούντιο ένας χρωματιστός τοίχος δεν είναι αρκετός. Λήψεις από διαφορετικές γωνίες και η κίνηση της κάμερας επιτάσσουν το πάτωμα, περισσότεροι από ένας τοίχοι, αλλά και η οροφή να είναι στο χρώμα του φόντου. Έτσι, συνήθως χρησιμοποιείται ένα ολόκληρο δωμάτιο το οποίο βάφεται μπλε ή πράσινο. Ο όρος που χρησιμοποιείται για τέτοιου τύπου παραγωγές είναι μπλε κουτί (blue box) ή μπλε δωμάτιο (blue room). Ο φωτισμός είναι, ίσως, ο πιο σημαντικός παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη για μία πετυχημένη σχεδίαση ενός blue box. Το φόντο πρέπει να είναι φωτισμένο ομοιόμορφα για να πετύχει η σύνθεση. Ο φωτισμός του πατώματος δημιουργεί νέες δυσκολίες διότι το πάτωμα και οι τοίχοι φωτίζονται υπό διαφορετικές γωνίες από τα φωτιστικά σώματα. Το αποτέλεσμα είναι να παρατηρούνται διαφορετικές αποχρώσεις χρώματος φόντου ανάμεσα τους. Το φαινόμενο αυτό είναι ιδιαίτερα έντονο στις άκρες. Κοίλα τμήματα που ενώνουν το πάτωμα με τους τοίχους φέρνουν πιο ομαλά αποτελέσματα αν και μειώνεται, έτσι, ο χώρος δράσης μέσα στο φυσικό σκηνικό. Βέβαια, το εικονικό σκηνικό μπορεί να είναι όσο μεγάλο επιθυμείται, απλώς περιορίζονται οι κινήσεις του ηθοποιού [37]. Εικόνα 1.2: Σχεδιαστικές απαιτήσεις green box Κατασκευή φόντου από οπισθοανακλαστικό υλικό Μία παραγωγή chromakey μπορεί να γίνει και χωρίς το χρωματισμό μέρους του στούντιο στο χρώμα του φόντου, αρκεί η κάμερα να βλέπει ένα τέτοιο φόντο [5]. Τα οπισθοανακλαστικά υλικά και οι ιδιότητες τους σε σχέση με το φωτισμό αποτελούν τη βάση αυτών των εφαρμογών. Το φόντο κατασκευάζεται από ένα ειδικό οπισθοανακλαστικό υλικό. Τα υλικά αυτά έχουν την ιδιότητα να αντανακλούν σχεδόν όλο το προσπίπτον φως προς την διεύθυνση από την οποία προήλθε. Είναι φτιαγμένα από μικρές γυάλινες χάντρες με μία ανακλαστική επίστρωση στο μισό της επιφάνειας τους. Τέτοια υλικά χρησιμοποιούνται, κυρίως, για την κατασκευή οδικών πινακίδων, ώστε το βράδυ να φαίνονται πολύ έντονα σε έναν οδηγό όταν φωτίζονται από τα φώτα του αυτοκινήτου. Σελίδα 15

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Εικόνα 1.3: Φόντο από οπισθοανακλαστικό υλικό Στην εφαρμογή αυτή [42], το υλικό φωτίζεται από ένα πράσινο ή μπλε φως, το οποίο είναι τοποθετημένο πάνω στην κάμερα. Το υλικό αντανακλά το χρωματιστό φως κατευθείαν προς την κάμερα, εξασφαλίζοντας έτσι ότι το φόντο είναι φωτισμένο έντονα, ανεξάρτητα από τη διαρρύθμιση των φωτιστικών στην αίθουσα παραγωγής. Το υλικό φαίνεται να έχει μία σκούρα γκρι φωτεινότητα σε συνθήκες κανονικού φωτισμού, με αποτέλεσμα να μηδενίζεται σχεδόν το blue ή green spill πάνω στους ηθοποιούς. Ιδανικά, η πηγή του χρωματιστού φωτός πρέπει να συμπίπτει με το κέντρο του φακού της κάμερας. Μία πρακτική λύση που χρησιμοποιείται είναι η χρήση ενός δαχτυλιδιού με ενδεικτικές λυχνίες (LED) έντονου φωτισμού γύρω από το φακό της κάμερας. Με αλλαγή αυτού του δαχτυλιδιού αλλάζει και όλο το χρώμα του φόντου, χρησιμοποιώντας λυχνίες άλλου χρώματος. Λόγω της μεγάλης ανακλαστικότητας του υλικού, μικρά επίπεδα φωτισμού προερχόμενα από την κάμερα είναι επαρκή για να φαίνεται το φόντο έντονα φωτισμένο. Ισχύς της τάξης των 5 W είναι αρκετή. Εικόνα 1.4: Δαχτυλίδι με ενδεικτικές λυχνίες (LED) για το φωτισμό του οπισθοανακλαστικού υλικού Το μειονέκτημα της συγκεκριμένης εφαρμογής είναι ότι η απόδοση των συνηθισμένων οπισθοανακλαστικών υλικών εξαρτάται από την γωνία πρόσπτωσης του φωτός πάνω στο υλικό. Σε μία τηλεοπτική παραγωγή, όμως, η κάμερα κινείται και παρουσιάζεται μεγάλη διακύμανση στις γωνίες πρόσπτωσης. Ιδανικά, θα έπρεπε η δέσμη του φωτός να προσπίπτει κάθετα στην επιφάνεια του υλικού (γωνία πρόσπτωσης 0 ). Υπάρχουν περιπτώσεις, όμως, που η γωνία πρόσπτωσης φτάνει τις 80 μοίρες ως προς την κάθετο. Οι κατασκευαστές συνεχίζουν τις έρευνες και μέρα με τη μέρα κατασκευάζονται νέα υλικά με υψηλούς βαθμούς ανακλαστικότητας σε περίπτωση διακύμανσης της γωνίας πρόσπτωσης. Σελίδα 16

17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ποσοστό ανακλαστικότητας νέα υλικά 0.4 συνηθισμένα γωνία πρόσπτωσης ως προς την κάθετο Διάγραμμα 1.1: Ανακλαστικότητα συναρτήσει της γωνίας πρόσπτωσης ως προς την κάθετο 1.2 Φωτισμός Ένα από τα πιο βασικά κομμάτια μίας παραγωγής, είτε κινηματογραφικής είτε τηλεοπτικής, είναι και ο φωτισμός. Οι πρωταρχικές του λειτουργίες είναι δύο: 1. Να δημιουργεί τις προϋποθέσεις για τη σωστή καταγραφή μίας εικόνας από μία κάμερα Όπως με το ανθρώπινο μάτι, έτσι και η κάμερα έχει ανάγκη το φως για να δει και να καταγράψει σωστά μία εικόνα. 2. Να μεταφέρει στο θεατή το χώρο, το χρόνο, το πνεύμα κάποιου γεγονότος και να συμβάλλει στη δημιουργία μίας επιθυμητής ατμόσφαιρας που θα αντανακλά στη διάθεση του θεατή Βασικά μεγέθη φωτιστικών σωμάτων Ως φως ορίζεται η περιοχή του φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών που γίνεται αντιληπτή από το μάτι. Μία φωτεινή πηγή, ένα φωτιστικό σώμα, χαρακτηρίζεται από δύο βασικά μεγέθη. Την ένταση του φωτός που παράγει και τη χρωματική της θερμοκρασία Ένταση Η ένταση των φωτιστικών σωμάτων ευθύνεται σε μεγάλο ποσοστό για το τελικό φωτιστικό αποτέλεσμα και για την εντύπωση που δίνεται στο θεατή μέσω αυτού για το όλο κλίμα του σκηνικού. Η ένταση του φωτός μετράται σε ποδοκαντέλες (Foot Candles) ή σε μονάδες Lux. Μία ποδοκαντέλα ισούται με Lux. Στο φωτισμό, όπως και στον ήχο, ισχύει ο νόμος του αντιστρόφου τετραγώνου. Ο νόμος αυτός ορίζει ότι αν μία πηγή ακτινοβολεί ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις, η ένταση του φωτός που φωτίζει ένα συγκεκριμένο αντικείμενο ελαττώνεται ανάλογα με το αντίστροφο του τετραγώνου της απόστασης του αντικειμένου από την πηγή. Η εικόνα 1.5 δείχνει το νόμο του αντιστρόφου τετραγώνου. Σελίδα 17

18 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Εικόνα 1.5: Ο νόμος του αντιστρόφου τετραγώνου Στο συγκεκριμένο παράδειγμα παρατηρούμε ότι η απόσταση της φωτεινής πηγής από το αντικείμενο διπλασιάζεται με αποτέλεσμα η ένταση του φωτός να υποτετραπλασιάζεται. Τα φωτιστικά που χρησιμοποιούνται στις τηλεοπτικές και κινηματογραφικές παραγωγές δεν ακτινοβολούν το φως ομοιόμορφα, οπότε ο νόμος του αντιστρόφου τετραγώνου δεν ισχύει απόλυτα. Τα φωτιστικά δέσμης είναι σχεδιασμένα ώστε να εστιάζουν ή ακόμη και να ευθυγραμμίζουν το φως σε κάποιο βαθμό. Γενικά, όσο πιο ευθυγραμισμένο, δηλαδή εστιασμένο, είναι το φως τόσο πιο γρήγορα μειώνεται η ένταση με την απόσταση. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η περίπτωση των φακών τσέπης. Το φως που παράγεται είναι ευθυγραμμισμένο (όλες οι φωτεινές ακτίνες είναι παράλληλες), οπότε ο νόμος του αντιστρόφου τετραγώνου δεν είναι εφαρμόσιμος. Η ένταση του φωτός μετράται με τη βοήθεια ειδικών οργάνων που ονομάζονται φωτόμετρα. Τα φωτόμετρα, γενικά, χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: i. Σε φωτόμετρα που μετρούν την ένταση του φωτός που ανακλάται από κάποιο αντικείμενο (reflected light meters) και τοποθετούνται στις θέσεις της κάμερας κατά τη διαδικασία του φωτισμού. Αυτά χρησιμοποιούνται, κυρίως, για να μετρηθούν οι αντιθέσεις των επιπέδων φωτισμού σε σχέση με την τηλεοπτική κάμερα και να διασφαλιστεί σωστή ποιότητα εικόνας σε σχέση με το φωτισμό. Στην ίδια κατηγορία ανήκουν και τα λεγόμενα σποτόμετρα (spot meters). Λειτουργούν κάτω από την ίδια βασική αρχή, αλλά μπορούν να μετρήσουν το ανακλώμενο φως μέσα σε μία πολύ μικρή περιοχή του οπτικού πεδίου της τάξης των 5. ii. Σε φωτόμετρα που μετρούν την απευθείας ένταση του φωτός που φωτίζει κάποιο μέρος της σκηνής. Τοποθετούνται στη θέση του αντικειμένου που πρέπει να φωτιστεί και στρέφονται απευθείας προς την πηγή φωτισμού. Χρησιμοποιούνται για να διαπιστωθεί αν το αντικείμενο φωτίζεται αρκετά ή όχι Θερμοκρασία χρώματος Το δεύτερο βασικό χαρακτηριστικό μίας φωτεινής πηγής είναι η χρωματική της θερμοκρασία. Αυτή ορίζεται ως η θερμοκρασία του μέλανος σώματος στην οποία το χρώμα της ακτινοβολίας του είναι ακριβώς το ίδιο με το ίδιο το χρώμα της πηγής. Το νήμα θερμαινόμενο, στην αρχή αρχίζει και ακτινοβολεί κόκκινο φως, μετά θερμαινόμενο πιο πολύ ακτινοβολεί πορτοκαλί φως και τελικά το φως γίνεται μπλε. Όσο αυξάνει η χρωματική θερμοκρασία της πηγής, τόσο μεγαλύτερη γίνεται η αναλογία του μπλε σε σχέση με το κόκκινο. Η έννοια της χρωματικής θερμοκρασίας χαρακτηρίζει μόνο το ολικό χρώμα και δεν έχει καμία σχέση με τη θερμοκρασία του σώματος που ακτινοβολεί. Όταν το μέλαν σώμα θερμανθεί στους 3200 K ακτινοβολεί κανονικό λευκό φως. Αυτό θεωρείται ως το τυπικό λευκό εσωτερικού φωτισμού ( 3200 K ). Ο εξωτερικός φωτισμός, σε φως ημέρας, θεωρείται πιο γαλαζωπός και έχει μεγαλύτερη χρωματική θερμοκρασία ( 5600 K ). Σελίδα 18

19 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Τύποι φωτισμού Οι δύο βασικοί τύποι φωτισμού είναι ο εξωτερικός και ο εσωτερικός φωτισμός. Ο εξωτερικός φωτισμός παράγεται από μία από τις πιο αξιόπιστες πηγές φωτός, τον ήλιο. Το ηλιακό φως, όμως, δεν είναι πάντα το ίδιο. Μία μέρα χωρίς σύννεφα ο ήλιος δρα σαν φωτιστικό δέσμης και ακτινοβολεί σκληρό φως που προκαλεί πυκνή σκιά. Αυτός ο τύπος φωτισμού έχει γρήγορη μετάπτωση. Σε μία συννεφιασμένη μέρα, αντίθετα, τα σύννεφα δρουν σαν ένα φίλτρο και μεταβάλλουν το κατευθείαν φως σε έντονα διάχυτο. Η μετάπτωση, σε αυτήν την περίπτωση, είναι εξαιρετικά αργή και οι σκιές είναι διαφανείς, ενώ υπάρχουν και περιπτώσεις που οι σκιές δεν είναι καθόλου αντιληπτές. Η επίδραση με τεχνητά μέσα (ειδικά φώτα, ανακλαστήρες) στον εξωτερικό φωτισμό είναι κατά γενική ομολογία πολύ περιορισμένη. Ο εσωτερικός φωτισμός απαιτεί σχεδόν πάντα τη χρήση φωτιστικών σωμάτων, έστω και αν ο χώρος φωτίζεται μερικώς από διαθέσιμο εξωτερικό φως ή λάμπες φθορισμού στην οροφή του χώρου. Σε μία αίθουσα παραγωγής υπάρχει σχεδόν απόλυτος έλεγχος του εσωτερικού φωτισμού. Διάφοροι συνδυασμοί φωτιστικών σωμάτων και ειδικών φωτιστικών εξαρτημάτων μπορούν να δημιουργήσουν οποιοδήποτε φωτιστικό αποτέλεσμα χρειάζεται για μία συγκεκριμένη λήψη και παραγωγή Τύποι προβολέων φωτισμού Οι δύο βασικοί τύποι φωτός είναι το κατευθυντικό και το διάχυτο φως. Το κατευθυντικό φως προκαλεί φωτισμό σε σχετικά μικρές επιφάνειες με καθορισμένες σαφώς φωτεινές δέσμες. Παράγει καλώς καθορισμένες σκιές (χωρίς παρασκιά) και προκαλεί γρήγορη μετάπτωση falloff, πράγμα που σημαίνει ότι η φωτεινή περιοχή μεταβάλλεται μάλλον ξαφνικά σε πυκνή περιοχή σκιάς. Η μετάπτωση, επίσης, αναφέρεται στο βαθμό κατά τον οποίο εξασθενεί η φωτεινή ένταση με την απόσταση. Για να έχουμε κατευθυντικό φως χρησιμοποιούμε τα κατευθυντικά φωτιστικά ή φωτιστικά δέσμης (spot-lights). Τα φωτιστικά αυτά παράγουν κατευθυντική, καλά καθορισμένη δέσμη φωτός. Δύο βασικοί τύποι χρησιμοποιούνται, τα φωτιστικά Fresnel και τα ελλειψοειδή φωτιστικά δέσμης. Φωτιστικά δέσμης Fresnel: Ονομάζονται έτσι από το όνομα του Γάλλου φυσικού Augustin Fresnel, που ανακάλυψε το φαινόμενο της περίθλασης και τους φακούς που χρησιμοποιούνται σε αυτά. Η δέσμη φωτός μπορεί να γίνει στενή ή πλατιά από την διάταξη εστίασης της δέσμης. Στη θέση διάχυσης η δέσμη είναι ευρυγώνια και κατακλύζει με φως το χώρο ενώ στη θέση κατεύθυνσης (θέση spot) η δέσμη είναι καλά καθορισμένη και ιδιαίτερα κατευθυντική. Η μεταβολή της σχετικής διασποράς της δέσμης γίνεται με αλλαγή της απόστασης του φωτεινού νήματος από το φακό Fresnel και του μεγέθους του κατόπτρου. Στις περισσότερες συσκευές, ένας άξονας που περιστρέφεται κινεί αντίστοιχα το βολβό της λάμπας και τον ενσωματωμένο βολβό-ανακλαστήρα προς το φακό ή αντίθετα προς αυτόν. Για να ανοίξει η δέσμη του φωτιστικού, ο άξονας εστίασης περιστρέφεται με τέτοιο τρόπο ώστε το σύστημα να κινηθεί προς το φακό. Για να συγκεντρωθεί ή να εστιαστεί η δέσμη, το σύστημα βολβού-ανακλαστήρα πρέπει να περιστραφεί έτσι ώστε να απομακρυνθεί από το φακό. Ο φακός Fresnel αποτελείται από πολλά δακτυλιοειδή τμήματα φακού. Ακόμα και στη θέση διάχυσης (flood position), η δέσμη είναι κατευθυνόμενη και πιο καθορισμένη από το φως που παρέχουν τα φωτιστικά διάχυτου φωτός. Η θέση διάχυσης κάνει τη δέσμη πιο μαλακιά (μαζί και τις σκιές) και ταυτόχρονα μειώνει το ποσό του φωτός που πέφτει πάνω στα αντικείμενα. Τα φωτιστικά Fresnel έχουν διάφορα μεγέθη. Το μέγεθος, συνήθως, δίνεται από την ισχύ της λάμπας. Τα μεγέθη εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες. Μερικοί από αυτούς είναι: οι τύποι των εικονοληπτών που χρησιμοποιούνται, η απόσταση των φωτιστικών από την σκηνή, η ανακλαστικότητα των σκηνικών και κυρίως η διάθεση που θέλει να επιτύχει ο ενδιαφερόμενος. Στις περισσότερες αίθουσες παραγωγής τα πιο πολλά φωτιστικά Fresnel που χρησιμοποιούνται είναι 1ή 2 KW, ενώ σπάνια υπερβαίνουν τα 5 KW. Σελίδα 19

20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Εικόνα 1.6: Φωτιστικό δέσμης Fresnel Ελλειψοειδές φωτιστικό δέσμης: Αυτό το είδος φωτιστικού μπορεί να δημιουργήσει μία έντονη, πολύ καθορισμένη δέσμη φωτισμού. Δίνει σαφώς πιο καθορισμένο περίγραμμα δέσμης από ένα φωτιστικό δέσμης Fresnel με μέγιστη εστίαση δέσμης. Η εστίαση της δέσμης μπορεί να γίνει με κίνηση μέσα-έξω του φακού εστίασης. Επειδή ο ελλειψοειδής ανακλαστήρας έχει δύο σημεία εστίασης, η φωτεινή δέσμη μπορεί να διαμορφωθεί σαν τρίγωνη ή τετράγωνη με την προσθήκη τεσσάρων μεταλλικών παραθυροφύλλων που μπαίνουν εξωτερικά στη συσκευή. Τα ελλειψοειδή φωτιστικά, έχουν ισχείς από 500 W έως 2 KW, αλλά πιο συνηθισμένα είναι αυτά των 750 W. Χρησιμοποιούνται μόνο όταν ειδικός φωτισμός ακριβείας είναι απαραίτητος. Tο διάχυτο φως παράγει φωτισμό σε σχετικά μεγάλες επιφάνειες με μία ευρεία, όχι ακριβώς καθορισμένη, δέσμη φωτός. Το φως αυτό είναι μαλακό, με ακαθόριστες σκιές (υπάρχει και παρασκιά) και προκαλεί μικρή μετάπτωση, πράγμα που σημαίνει ότι το φως μεταβάλλεται σταδιακά σε μαλακές διαφανείς περιοχές σκιάς. Οι φωτιστικές συσκευές που εκπέμπουν διάχυτο φως ονομάζονται διαχυτικά φωτιστικά (flood-lights). Τα φωτιστικά διάχυτου φωτός, έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν ένα μεγάλο ποσό φωτός, μεγάλης διάχυσης. Χρησιμοποιούνται για να μειώσουν την μετάπτωση (μείωση της αντίθεσης των φωτεινών/σκιερών περιοχών), παρέχοντας βασικό φωτισμό. Επίσης, παίζουν το ρόλο κύριου φωτισμού, σε καταστάσεις που οι σκιές πρέπει να κρατηθούν στο ελάχιστο. Υπάρχουν 4 βασικοί τύποι φωτιστικών διάχυτου φωτός. Τα κοίλα φωτιστικά (scoop), τα φωτιστικά άπλετου φωτός (broads) και μαλακού φωτισμού, οι φωτιστικές τράπεζες και ο φωτισμός με διαδοχικές συνδέσεις λαμπτήρων φωτισμού ή κυκλόραμα όπως αλλιώς ονομάζεται. Κοίλα φωτιστικά: Ονομάζονται έτσι για τον ανακλαστήρα τους που θύμιζε κοιλότητα και αποτελούσε το πιο δημοφιλές μέσο διάχυσης. Τα κοίλα φωτιστικά δεν έχουν φακούς, παράγουν όμως μία αρκετά κατευθυντική δέσμη φωτός (μεγάλης όμως γωνίας). Χωρίζονται σε φωτιστικά σταθερής και μεταβλητής εστίασης. Τα σταθερής εστίασης δεν επιτρέπουν τη ρύθμιση της φωτεινής δέσμης. Με την προσθήκη, όμως, ενός πετάσματος μπροστά από το φωτιστικό μπορεί να αυξηθεί η διασπορά της δέσμης. Μερικά έχουν ρυθμιζόμενες δέσμες από τη θέση μέσης διάχυσης σε πλήρη διάχυση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κύριες πηγές φωτισμού και να γεμίσουν τις σκιές που θα παραχθούν από τη χρήση άλλων φωτιστικών διάχυτου φωτός. Τα περισσότερα καλύπτουν μία κλίμακα ισχύος από 1 KW ως 2 KW, αλλά τα πιο δημοφιλή είναι αυτά της τάξης του 1 KW με 1,5 KW. Φωτιστικά άπλετου και μαλακού φωτισμού: Είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την παροχή στρωτού και έντονα διαχυμένου φωτός. Προτιμώνται σε σχέση με τα κοίλα φωτιστικά, επειδή έχουν μεγάλη απόδοση. Τα φωτιστικά άπλετου φωτός είναι κοίλα φωτιστικά σε σειρά. Φωτίζουν ομαλά μία περιοχή με διάχυτο φως, ενώ παρέχουν έλεγχο της δέσμης. Στα μικρά φωτιστικά άπλετου φωτός ο έλεγχος της κατευθυντικότητας της δέσμης γίνεται με τη βοήθεια θυρίδων (barn doors) ή κινητών μεταλλικών πτερυγίων που εμποδίζουν την πλάγια διασπορά του φωτός σε περιοχές που δεν είναι επιθυμητό να φωτιστούν. Τα μεγάλα φωτιστικά άπλετου φωτός, χρησιμοποιούνται για να φωτίζουν φαρδύτερες περιοχές με διάχυτο φωτισμό. Τα φωτιστικά μαλακού φωτισμού χρησιμοποιούνται για να δίνουν πάρα πολύ διάχυτο και ομαλό φωτισμό. Έχουν ένα διαχυτή ανακλαστήρα στο πίσω μέρος τους και ένα γαλακτώδες υλικό διάχυσης το Σελίδα 20

21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 οποίο καλύπτει το μπροστινό τους άνοιγμα για περισσότερη διάχυση και μαλάκωμα του φωτός. Χρησιμοποιούνται για να αυξηθεί η στάθμη του βασικού φωτισμού, χωρίς να πειραχθεί στο ελάχιστο ο ειδικός τρόπος του φωτισμού (οι περιοχές φωτός/σκιάς ελέγχονται αποτελεσματικά και με μεγάλη ακρίβεια). Υπάρχουν σε διάφορα μεγέθη και δρουν σαν σωλήνες φθορισμού, εκτός από το ότι έχουν φως μικρότερης χρωματικής θερμοκρασίας ( 3200 K ). Εικόνα 1.7: Φωτιστικό άπλετου φωτός Φωτιστικές τράπεζες: Το φως τους αποτελείται από σειρές από λάμπες υψηλής έντασης, με εσωτερικό ανακλαστήρα διατεταγμένες σε ομάδες των 6, 9, 12 ή περισσότερων φωτιστικών δέσμης. Η τράπεζα διάχυτου φωτός χρησιμοποιείται κυρίως σε μακρινές λήψεις, είτε για να φωτίζει καθαρά μεγάλες περιοχές σε αρκετά μεγάλη απόσταση είτε ως ενισχυτής του φωτός ημέρας, συνήθως για να κάνει τις άγριες σκιές του ηλιακού φωτός πιο απαλές για τον εικονολήπτη. Επειδή είναι μεγάλα και δύσχρηστα δεν χρησιμοποιούνται συχνά σε αίθουσες παραγωγής. Κυκλόραμα (φωτιστικά λωρίδων): Ο τύπος αυτός της φωτιστικής συσκευής, χρησιμοποιείται για να δώσει ομοιόμορφο φωτιστικό σχηματισμό, σε μεγάλες περιοχές του σκηνικού ή μερικές αδιάκοπες περιοχές του παρασκηνίου. Το τηλεοπτικό φωτιστικό λωρίδων, αποτελείται από 3 ως 12 λάμπες χαλαζία, τοποθετημένες σε ένα μακρύ σύστημα ανακλαστήρων με μορφή κουτιού. Τα φωτιστικά λωρίδων μπορούν, ακόμη, να χρησιμοποιηθούν για γενικό φωτισμό. Συνήθως τοποθετούνται στο πάτωμα της αίθουσας παραγωγής ή στην οροφή της. Μερικές φορές χρησιμοποιούνται για το φωτισμό κάποιας σιλουέτας (όπου το παρασκήνιο είναι πιο ομοιόμορφα φωτισμένο και τα αντικείμενα στο προσκήνιο παραμένουν ελάχιστα φωτισμένα). Εικόνα 1.8: Φωτιστικό λωρίδων Έλεγχος φωτισμού Κατευθυντικά ρυθμιστικά Έχει ήδη προαναφερθεί ότι στα φωτιστικά δέσμης υπάρχει έλεγχος της συγκέντρωσης (spot) ή της διασποράς (flood) της φωτεινής δέσμης. Πέρα από αυτά, υπάρχουν μερικά συστήματα που βοηθούν στον καθορισμό της κατευθυντικότητας της δέσμης. Τα πιο βασικά από αυτά είναι οι θυρίδες και τα πετάσματα. Θυρίδες: Αποτελούν ένα χονδρικό τρόπο ρύθμισης της δέσμης, ο οποίος είναι εξαιρετικά δραστικός, κυρίως σε περιπτώσεις που απαιτείται να εμποδιστεί ο φωτισμός-ολικός ή μερικός-ορισμένων περιοχών της σκηνής. Για παράδειγμα, με το κλείσιμο μίας θυρίδας μπορεί να εξαφανιστεί η σκιά ενός Σελίδα 21

22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 αναρτημένου μικροφώνου. Επίσης, οι θυρίδες χρησιμοποιούνται για την κατάπνιξη του ανακλώμενου φωτός, που μπορεί να προκαλέσει αναλαμπές στους φακούς του εικονολήπτη. Πετάσματα: Είναι ορθογώνια μεταλλικά πλαίσια, με αδιαφανές ύφασμα ανθεκτικό στη θερμότητα ή λεπτά μεταλλικά φύλλα σε διάφορες διαστάσεις, που μοιάζουν αρκετά με τις θυρίδες, μόνο που δεν μπαίνουν επάνω στο φωτιστικό κατευθείαν. Αντίθετα, τα πετάσματα τοποθετούνται παντού στο σκηνικό, όπου χρειάζεται να παγιδεύσουν το φως που πέφτει σε μία ορισμένη περιοχή, χωρίς να γίνονται αντιληπτά από τον εικονολήπτη κατά τη διάρκεια της λήψης της συγκεκριμένης σκηνής Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές έντασης (dimmers) Αποτελεί το πιο πρακτικό σύστημα ελέγχου της φωτεινής έντασης. Με έναν τέτοιο ρυθμιστή μπορεί εύκολα να αυξομειωθεί η ένταση κάθε φωτιστικού ή ομάδας φωτιστικών, από το μηδέν (θέση off) μέχρι την μέγιστη ένταση. Η αρχή λειτουργίας τους είναι απλή: επιτρέπουν περισσότερο ή λιγότερο ρεύμα, να διαρρέει τη λάμπα του φωτιστικού, με αποτέλεσμα να φωτίζει περισσότερο ή λιγότερο. Για να ανάψει το φωτιστικό σε πλήρη ένταση, ο ρυθμιστής δίνει όλο το προβλεπόμενο ρεύμα στη λάμπα. Για να παράγει το φωτιστικό μικρότερη ένταση φωτός, ο ρυθμιστής μειώνει την τάση, που δημιουργεί το ηλεκτρικό ρεύμα που διαρρέει το φωτιστικό στοιχείο. Οι ηλεκτρονικοί ρυθμιστές παρέχουν μία ποικιλία λειτουργιών: 1. Έλεγχος έντασης: Το χαμήλωμα της έντασης οδηγεί σε καλύτερο έλεγχο της φωτεινής αντίθεσης αν συγκριθεί με το κλείσιμο ή άνοιγμα κάποιων φωτιστικών. Οι ηλεκτρονικοί ρυθμιστές μπορούν να ρυθμίσουν την μετάπτωση, χωρίς να χρειαστεί να μεταβληθεί η χρωματική θερμοκρασιακή δράση του φωτός κάποιων φωτιστικών στοιχείων. 2. Αλλαγή φωτισμού: Είναι εφικτό να αλλάζει ο φωτισμός μίας περιοχής από έναν τύπο σε έναν διαφορετικό. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο φωτισμός ενός σκηνικού κρεβατοκάμαρας από μέρα σε νύχτα. Επίσης, κάποιοι ρυθμιστές επιτρέπουν την αποθήκευση κάποιων φωτιστικών ρυθμίσεων στη μνήμη τους, ώστε αυτές να μπορούν να ανακαλεστούν όποτε είναι απαραίτητο. 3. Αλλαγή χρώματος: Ο έλεγχος των χρωμάτων των φωτιστικών σωμάτων μέσω των ηλεκτρονικών ρυθμιστών είναι χρήσιμος όταν κάποιοι τύποι προγραμμάτων απαιτούν την αλλαγή του χρώματος του παρασκηνίου. 4. Ειδικά εφέ: Με τη βοήθεια ενός ηλεκτρονικού ρυθμιστή μπορούν να επιτευχθούν ειδικοί φωτιστικοί σχηματισμοί, χωρίς, όμως να είναι δύσκολο να διαμορφωθεί ξανά ο βασικός φωτισμός μέσα σε λίγο χρόνο. Στην αγορά υπάρχουν διάφοροι τύποι ηλεκτρονικών ρυθμιστών, από απλούς ροοστάτες ως πολύπλοκα μοντέλα που ελέγχονται από ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Ανεξάρτητα από την ηλεκτρονική δομή τους, το βασικό γνώρισμα όλων των συστημάτων είναι μία σειρά από ξεχωριστούς ηλεκτρονικούς ρυθμιστές που ελέγχουν το ρεύμα που διαρρέει το κάθε φωτιστικό μέσω μίας βαθμονομημένης κλίμακας έντασης. Η συνήθης βαθμονόμηση έχει 10 βήματα, με το μηδέν να μην επιτρέπει τη διέλευση ρεύματος μέσα από τα στοιχεία (το φως είναι σβηστό) και το 10 να αντιστοιχεί στο πλήρες ρεύμα (η λάμπα ανάβει στην πλήρη ένταση φωτός) Φωτισμός για παραγωγή chromakey Ο φωτισμός σε μία παραγωγή chromakey παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στο τελικό αποτέλεσμα. Η σωστή σύνθεση των δύο εικόνων εξαρτάται σε μεγάλο ποσοστό από το φωτισμό της σκηνής στην οποία καταγράφεται η εικόνα προσκηνίου. Το μεγαλύτερο πρόβλημα στη διαδικασία του φωτισμού, όσον αφορά τις παραγωγές chromakey είναι το λεγόμενο blue ή green spill. Το χρώμα που βρίσκεται στο φόντο, συνήθως μπλε ή πράσινο, ανακλάται στα αντικείμενα που βρίσκονται εμπρός από αυτό, κυρίως λόγω του φωτισμού. Το αποτέλεσμα που προκύπτει από αυτήν την ανάκλαση είναι μία ανεπιθύμητη ισχνή χροιά του χρώματος του φόντου γύρω Σελίδα 22

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 από τις ακμές του ανθρώπου και των αντικειμένων που απαρτίζουν την εικόνα προσκηνίου. Σωστός φωτισμός και εξειδικευμένα προγράμματα επεξεργασίας εικόνας χρησιμοποιούνται ώστε να μην γίνεται αντιληπτό από το θεατή το blue spill. Γενικά, το green spill γίνεται πιο εύκολα αντιληπτό σε αντίθεση με το blue spill που συνήθως δεν παρατηρείται. Συνήθως χρησιμοποιείται πίσω φωτισμός στο αντικείμενο για να αναιρεθεί το spill. Το πιο βασικό κομμάτι της διαδικασίας του φωτισμού σε μία παραγωγή chromakey είναι ο φωτισμός του φόντου. Ο γενικός κανόνας που ακολουθείται είναι ότι το φόντο πρέπει να φωτιστεί ανεξάρτητα από τα αντικείμενα της εικόνας προσκηνίου. Δηλαδή, να φωτιστεί έτσι ώστε να μην παρεμβαίνει στο βασικό φωτισμό των αντικειμένων που συντελεί στη δημιουργία μίας συγκεκριμένης ατμόσφαιρας. Το μπλε ή πράσινο φόντο πρέπει να είναι φωτισμένο ομοιόμορφα. Η διαδικασία της σύνθεσης για να εκτελεστεί σωστά απαιτεί ένα σταθερό χρώμα φόντου σε όλη την εικόνα, με όσο το δυνατόν μικρότερη μόλυνση από γειτονικές περιοχές του χρωματικού κύκλου. Αναγκαία θεωρείται η ύπαρξη μίας οθόνης κυματομορφών (waveform monitor) που δίνει μία γραφική αναπαράσταση των επιπέδων των σημάτων φωτεινότητας και χρωματικότητας που λαμβάνει η κάμερα.. Μικρές αποκλίσεις της φωτεινότητας που δεν γίνονται αντιληπτές με γυμνό μάτι εύκολα φαίνονται στην οθόνη. Εναλλακτικά, η χρήση ενός φωτόμετρου θεωρείται αναγκαία. Η ομοιομορφία στο φωτισμό του φόντου αυτόματα αποκλείει την ύπαρξη σκιών από τα αντικείμενα πάνω στο φόντο. Η περιοχή του φόντου πάνω στην οποία πέφτει η σκιά φαίνεται ως ένα πιο σκούρο χρώμα από αυτό του υπόλοιπου φόντου και αυτόματα δημιουργούνται προβλήματα κατά τη διαδικασία της σύνθεσης. Μία αντιμετώπιση στο πρόβλημα αυτό είναι η τοποθέτηση και κίνηση των αντικειμένων της εικόνας προσκηνίου αρκετά μπροστά από το φόντο, ώστε οι σκιές να πέφτουν στο πάτωμα. Βέβαια, στην περίπτωση των εικονικών στούντιο όπου χρησιμοποιείται blue box, το πρόβλημα παραμένει. Τα πρώτα μηχανήματα που έκαναν τη σύνθεση δεν μπορούσαν να χειριστούν τις σκιές. Αργότερα, αναπτύχθηκαν μηχανήματα με μεγαλύτερο εύρος επιλογής του χρώματος φόντου και έτσι μπορούσαν να διώξουν και το πιο σκούρο πράσινο της σκιάς. Σήμερα, χρησιμοποιούνται μηχανήματα [27], [40] που όχι μόνο μπορούν να αφαιρέσουν τις σκιές αλλά αν είναι επιθυμητό, να τις συμπεριλάβουν στην τελική σύνθετη εικόνα. Εικόνα 1.9: Παράδειγμα λάθος φωτισμού για παραγωγή chromakey Η ομοιομορφία στο φωτισμό του φόντου επιβάλλει διάχυτο φωτισμό για το φόντο. Παλαιότερα χρησιμοποιούνταν φωτιστικά λωρίδων. Τα κοίλα φωτιστικά είναι μία δεύτερη λύση. Τέσσερα φωτιστικά σώματα είναι αρκετά. Ορισμένες εταιρίες που ασχολούνται με οπτικά εφέ χρησιμοποιούν διαφανείς μπλε οθόνες που φωτίζονται από πίσω από εκατοντάδες μπλε λάμπες φθορίου [43]. Σελίδα 23

24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ήχος Σύμφωνα με τη θεωρία ακουστικής η ηχητική πίεση ενός κύματος που διαδίδεται στο ελεύθερο πεδίο ακολουθεί το νόμο του αντιστρόφου τετραγώνου, δηλαδή κάθε φορά που διπλασιάζεται η απόσταση παρατηρείται μείωση της στάθμης πίεσης κατά 6 db. Σε έναν κλειστό χώρο, όμως, ο νόμος δεν ισχύει διότι εμφανίζονται και άλλα σύνθετα κυματικά φαινόμενα Ανάκλαση Η ανάκλαση ηχητικού κύματος σε εμπόδιο, μέσα σε ένα κλειστό χώρο εξαρτάται από τις διαστάσεις του εμποδίου σε σχέση με το μήκος κύματος. Αν η μεγαλύτερη διάσταση του εμποδίου είναι τουλάχιστον 10 φορές μεγαλύτερη από το μήκος του προσπίπτοντος κύματος τότε έχουμε σχεδόν πλήρη ανάκλαση. Ο συντελεστής ανάκλασης (ποσοστό ανακλώμενης ενέργειας ως προς την προσπίπτουσα) δίνει ένα μέτρο εκτίμησης της ανάκλασης σε συνάρτηση με τη συχνότητα του κύματος. Σε περίπτωση που το εμπόδιο είναι μικρό σε σχέση με το μήκος κύματος τότε το κύμα παρακάμπτει το εμπόδιο από όλες τις πλευρές. Το φαινόμενο αυτό καλείται διάχυση του κύματος [1]. Το φαινόμενο της ανάκλασης κάνει πιο αισθητή την παρουσία του σε κάθε κλειστό χώρο λόγω της ύπαρξης διαφόρων εμποδίων. Συνέπεια του είναι το αυτί να ακούει το αποτέλεσμα της σύνθεσης του απευθείας κύματος και των ανακλάσεων του στα εμπόδια του κλειστού χώρου, αρκεί βέβαια να πληρείται η συνθήκη της ανάκλασης. Τελικά, αυξάνεται και η στάθμη πίεσης. Χαρακτηριστικό είναι το γεγονός ότι ένας ομιλητής μπορεί να γίνει κατανοητός από ένα μεγάλο ακροατήριο με τη βοήθεια κατάλληλων ανακλαστικών επιφανειών και χωρίς την ανάγκη ενίσχυσης [3] Απορρόφηση Όταν το ηχητικό κύμα συναντήσει μία επιφάνεια, ένα ποσοστό της ενέργειας του απορροφάται από τα μόρια του υλικού με τη μορφή έργου ταλάντωσης και μετατρέπεται σε θερμότητα. Το ποσοστό αυτό εκφράζει ο συντελεστής απορρόφησης του υλικού της επιφάνειας (ποσοστό απορροφόμενης προς προσπίπτουσα ενέργεια) και ένα μέτρο της ικανότητας του υλικού να απορροφά τον ήχο. Ο συντελεστής απορρόφησης εξαρτάται από τη συχνότητα του κύματος καθώς και από τη γωνία με την οποία το κύμα προσπίπτει στο υλικό. Όταν η συχνότητα του κύματος ανήκει στην περιοχή των χαμηλών συχνοτήτων (μεγάλο μήκος κύματος), παρατηρείται ότι η απορρόφηση είναι ουσιαστική όταν οι διαστάσεις της επιφάνειας είναι συγκρίσιμες με το μήκος κύματος ενώ ταυτόχρονα, σε υλικά με χαμηλή πυκνότητα, απορρόφηση δεν υφίσταται. Για να επιτευχθεί απορρόφηση σε αυτή την περιοχή συχνοτήτων δεν χρησιμοποιούνται πορώδη υλικά, διότι θα έπρεπε το πάχος τους να είναι συγκρίσιμο με το μήκος κύματος του ήχου. Στις υψηλές συχνότητες (μικρό μήκος κύματος), η απορρόφηση είναι γενικά μεγάλη και γίνεται ακόμα μεγαλύτερη με την αύξηση του πάχους του υλικού ενώ μένει σχεδόν ανεπηρέαστη αλλά και πάλι μεγάλη σε σύγκριση με την απορρόφηση στις χαμηλές συχνότητες από την πυκνότητα των υλικών. Σε αυτές τις περιοχές συχνοτήτων ακόμα και η ανθρώπινη παρουσία λαμβάνεται υπόψη, ενώ και η απορρόφηση από τον αέρα, λόγω συγκρούσεων με τα μόρια του, γίνεται σημαντική. Σε ένα χώρο με όγκο m 3 με σχετική υγρασία 50%, ένα ποσοστό 25% της συνολικής απορρόφησης οφείλεται στον αέρα. Σύμφωνα με τα παραπάνω, η ανάκλαση και η απορρόφηση είναι δύο φαινόμενα που το ένα συμπληρώνει το άλλο. Όταν η ηχητική ακτίνα πέσει σε μία επιφάνεια, ένα μέρος της ενέργειας ανακλάται και το υπόλοιπο υφίσταται κάποια απορρόφηση, χωρίς να αμελείται και το φαινόμενο της διάθλασης. Τα φαινόμενα συνυπάρχουν και συνδέονται αντιστρόφως ανάλογα. Οι ηχοαπορροφητικές ιδιότητες ενός κλειστού χώρου συντελούν σε μεγάλο βαθμό στην ακουστική του ποιότητα. Χρησιμοποιούνται δύο μεγέθη για να προσδιοριστούν: ο μέσος συντελεστής απορρόφησης και η σταθερά χώρου. Σελίδα 24

25 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Μέσος συντελεστής απορρόφησης a= A s1 a1 + s 2 a s n a n = S s1 + s s n (1.1) όπου: A : ολική απορρόφηση όλων των επιφανειών [Sabines] S : συνολική επιφάνεια χώρου [m 2 ] a n : συντελεστής απορρόφησης της n επιφάνειας s n : εμβαδόν της n επιφάνειας [ m 2 ] Σταθερά χώρου R= S a 1 a (1.2) Κρίσιμη απόσταση Η κρίσιμη απόσταση ορίζεται ως η απόσταση από την πηγή, όπου το απευθείας και το ανακλώμενο ηχητικό πεδίο είναι ίσα. Στο σημείο αυτό, η συνολική στάθμη είναι 3 db υψηλότερη από την αναμενόμενη, αυτή δηλαδή που θα υπήρχε αν ίσχυε ο νόμος του αντιστρόφου τετραγώνου. Ο νόμος αυτός ισχύει για ένα διάστημα κατά την απομάκρυνση από την πηγή, γιατί στην συνέχεια η στάθμη αποκτά μία σταθερή τιμή. Η μαθηματική έκφραση της κρίσιμης απόστασης είναι Dc = 0.14 Q R, όπου Q είναι ο συντελεστής κατευθυντικότητας της ηχητικής πηγής και R σταθερά χώρου. Διάγραμμα 1.2: Ορισμός κρίσιμης απόστασης Χρόνος αντήχησης Η αντήχηση είναι ένα χαρακτηριστικό των κλειστών χώρων που μπορεί να διαδραματίσει θετικό αλλά και αρνητικό ρόλο στην ακουστική τους. Η αντήχηση επηρεάζει την κατανόηση της ομιλίας καθώς και τη μουσική ποιότητα ανάλογα με τη λειτουργία του χώρου. Παρέχοντας σε ένα χώρο ηχητική ενέργεια, διαρκώς συντηρείται σταθερή η στάθμη πίεσης διότι πρέπει να αντισταθμιστεί η ενέργεια που χάνεται λόγω των απωλειών στον αέρα και τα ηχοαπορροφητικά υλικά. Αν απότομα σταματήσει η διέγερση, ο ήχος εξασθενεί, αλλά χρειάζεται πεπερασμένος χρόνος μέχρι το μηδενισμό της ενέργειας λόγω της ταχύτητας του ήχου, των απωλειών στις ανακλάσεις και της υγρασίας του αέρα. Σελίδα 25

26 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο χρόνος αντήχησης RT60 ορίζεται ως ο χρόνος που χρειάζεται ώστε η στάθμη του ήχου να εξασθενήσει κατά 60 db (μείωση της έντασης του ήχου κατά φορές ή ανάλογα μείωση της πίεσης του ήχου κατά 1000 φορές). Ο Αμερικάνος επιστήμονας Sabine, ύστερα από μελέτες και μετρήσεις, υπολόγισε το χρόνο αντήχησης σε ένα κλειστό χώρο θεωρητικά με τον παρακάτω τύπο: RT60 = 0,161 V A (1.3) όπου: V : ο όγκος του χώρου [ m 3 ] A : συνολική απορρόφηση [Sabines] Τα αποτελέσματα του παραπάνω τύπου είναι ικανοποιητικά σε περίπτωση που η καμπύλη αντήχησης είναι ομαλή. Επίσης, ο Sabine δεν έλαβε υπόψη τη δημιουργία στάσιμων κυμάτων. Η παραπάνω σχέση δείχνει ότι ο όγκος του χώρου είναι ανάλογος με το χρόνο αντήχησης. Οι ανακλάσεις διανύουν μεγάλες αποστάσεις από επιφάνεια σε επιφάνεια μέχρι να αποσβεσθούν, άρα εξίσου μεγάλος θα είναι και ο χρόνος στον οποίο η μάζα του χώρου θα αποσβέσει τα ηχητικά κύματα. Ο χρόνος αντήχησης εξαρτάται από τη συχνότητα γιατί ο μέσος συντελεστής απορρόφησης είναι διαφορετικός από οκτάβα σε οκτάβα [1]. Διάγραμμα 1.3: Χρόνος αντήχησης για διάφορους χώρους Ακουστική αίθουσας παραγωγής Όσον αφορά την ακουστική ενός στούντιο υπάρχουν συγκεκριμένοι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού. Ο πρώτος παράγοντας είναι η ηχομόνωση. Είναι φυσικό ότι ούτε ήχοι από το εξωτερικό περιβάλλον επιτρέπεται να εισαχθούν, είτε μέσω τοίχων, πατωμάτων, ταβανιών ή αγωγών κλιματισμού, ούτε ήχοι από το στούντιο επιτρέπεται να διαφύγουν. Βάσει διεθνών προδιαγραφών και ανάλογα με τη χρήση τους, καθορίζεται ο απαιτούμενος δείκτης ηχομόνωσης μεταξύ γειτονικών χώρων. Η ηχομόνωση επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας κατά την κατασκευή διατάξεις τύπου σάντουιτς που συνδυάζουν πάνελ μεγάλου επιφανειακού βάρους με ενδιάμεσα πορώδη μαλακά απορροφητικά υλικά. Επίσης, το δίκτυο κλιματισμού θα πρέπει να είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να παγιδεύεται ο ήχος εντός των αγωγών. Εξίσου σημαντική είναι και η εσωτερική ακουστική των χώρων του στούντιο. Η ποιότητα του ήχου εντός του χώρου επιτυγχάνεται ελέγχοντας το χρόνο αντήχησης και τη διάχυση. Ο χρόνος αντήχησης Σελίδα 26

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ελέγχεται από το εμβαδόν που καταλαμβάνουν απορροφητές και ανακλαστήρες, ενώ ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται στη συμπεριφορά των χαμηλών συχνοτήτων που προκαλούν συντονισμούς με τοπικά μέγιστα και ελάχιστα μέσα στο χώρο. Για τις χαμηλές συχνότητες χρησιμοποιούνται ειδικές απορροφητικές διατάξεις οι οποίες ονομάζονται παγίδες (bass traps). Για τη διάχυση υπάρχουν επίσης ειδικές διατάξεις ενώ σημαντικό ρόλο παίζει και η κατανομή των απορροφητών και των ανακλαστήρων μέσα στο χώρο [4] Ακουστική σε παραγωγή εικονικού στούντιο Σε μία παραγωγή εικονικού στούντιο η ακουστική του χώρου είναι τελείως διαφορετική από μία συμβατική παραγωγή. Τα συμβατικά σκηνικά που πλαισιώνουν τους ηθοποιούς κατά τη διάρκεια των γυρισμάτων δημιουργούν ένα ρεαλιστικό ηχητικό αποτέλεσμα που συμβαδίζει με τις ηχοαπορροφητικές και ηχοανακλαστικές τους ιδιότητες και δίνει την εντύπωση στο θεατή ότι όντως ο ηθοποιός βρίσκεται σε ένα τέτοιο χώρο. Το ίδιο ισχύει και για τα εξωτερικά γυρίσματα μίας παραγωγής. Αντίθετα, στην περίπτωση των εικονικών στούντιο δεν υπάρχουν σκηνικά για να επηρεάσουν το τελικό ηχητικό αποτέλεσμα. Αυτά δημιουργούνται με τη βοήθεια ειδικού λογισμικού σε υπολογιστή. Υπάρχει μόνο το μπλε ή πράσινο δωμάτιο, το οποίο έχει σταθερή αντήχηση και το ηχητικό αποτέλεσμα που προκαλεί είναι το ίδιο σε κάθε γύρισμα. Έτσι, για παράδειγμα, το ηχητικό αποτέλεσμα της τελικής εικόνας θα ήταν το ίδιο είτε το εικονικό σκηνικό είναι ένα μικρό δωμάτιο είτε μία μεγάλη εκκλησία, παρόλο που οι δύο εικονικοί χώροι έχουν τελείως διαφορετική κατασκευή και διαφορετικούς χρόνους αντήχησης. Εξάγεται, σύμφωνα με τα παραπάνω, το συμπέρασμα ότι ο ήχος χρειάζεται ειδική επεξεργασία πριν ενσωματωθεί στην τελική εικόνα. Με τη βοήθεια της θεωρίας ακουστικής χώρων και ύστερα από μετρήσεις πρέπει πρώτα να καθοριστεί ο χρόνος αντήχησης του χώρου γυρισμάτων. Έτσι, θα είναι γνωστό το ηχητικό αποτέλεσμα που παράγεται κατά τη διάρκεια των γυρισμάτων. Επίσης είναι δυνατό ο χώρος να κατασκευαστεί από τέτοια υλικά που να μηδενίζουν ή να ελαχιστοποιούν το χρόνο αντήχησης. Το επόμενο βήμα είναι η προσομοίωση του εικονικού σκηνικού και ο καθορισμός των ακουστικών του ιδιοτήτων. Δηλαδή είναι δυνατό να υποτεθούν τα υλικά από τα οποία αποτελούνται τα αντικείμενα του εικονικού σκηνικού, να υπολογιστεί ο όγκος του αν αυτό ήταν πραγματικό και ο χρόνος αντήχησης που θα εμφανιζόταν αν όντως ο ηθοποιός βρισκόταν μέσα στο χώρο. Η επεξεργασία του ηχητικού σήματος, γνωρίζοντας την επιθυμητή αντήχηση, συμβάλλει σε ένα πιο ρεαλιστικό και αληθοφανές αποτέλεσμα. Σελίδα 27

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΛΗΨΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Μία τηλεοπτική ή κινηματογραφική παραγωγή τύπου εικονικού στούντιο δεν διαφέρει στα βασικά σημεία σχεδιασμού και εκτέλεσης από μία συμβατική παραγωγή. Θέματα όπως αυτά των λήψεων, του φωτισμού και του ήχου πρέπει να αντιμετωπιστούν σύμφωνα με τη βασική θεωρία που διέπει μία παραγωγή. 2.1 Η τηλεοπτική κάμερα Η καταγραφή της εικόνας προσκηνίου γίνεται με μία τηλεοπτική κάμερα. Όλες οι κάμερες δουλεύουν πάνω στην ίδια βασική αρχή: Τη μετατροπή του οπτικού ειδώλου σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία τελικά ξαναμετατρέπονται από τον τηλεοπτικό δέκτη σε οπτικά είδωλα σε μία οθόνη. Πιο ειδικά, το φως που ανακλάται από ένα αντικείμενο, συγκεντρώνεται από το φακό και εστιάζεται πάνω στη διάταξη μετατροπής (φωτοευαίσθητο υλικό). Η τελευταία αποτελεί το κύριο εξάρτημα του εικονολήπτη που μετασχηματίζει το φως σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο καλείται σήμα video. Συγκεκριμένα, το ποσό του φορτίου που αναπτύσσεται σε κάθε σημείο της επιφάνειας είναι ανάλογο του φωτός που προσπίπτει στο συγκεκριμένο σημείο. Το σήμα αυτό ενισχύεται και υπόκειται σε ειδική επεξεργασία ώστε να μπορεί να λαμβάνεται από τον τηλεοπτικό δέκτη [2]. Τα τυπικά μέρη μίας κάμερας είναι ο φακός και το εσωτερικό οπτικό σύστημα με τη διάταξη απεικόνισης Ο φακός Ο φακός αποτελεί ένα βασικό μέρος μίας κάμερας και χρησιμοποιείται σε όλα τα πεδία της φωτογραφικής τέχνης. Ο φακός της κάμερας καθορίζει βασικά το τι μπορεί να δει η κάμερα, καθώς και τη βασική οπτική προοπτική. Δηλαδή, αν ένα αντικείμενο φαίνεται παραμορφωμένο ή αν ο θεατής αντιλαμβάνεται λιγότερη ή περισσότερη απόσταση μεταξύ αντικειμένων, από αυτή που είναι πραγματικά. Στα οπτικά χαρακτηριστικά ενός φακού συγκαταλέγονται η εστιακή απόσταση, η εστίαση, το άνοιγμα του φακού και το βάθος πεδίου. Εστιακή απόσταση (focal length) ονομάζεται η απόσταση του κέντρου του φακού μέχρι την μπροστινή επιφάνεια του φωτοευαίσθητου υλικού της κάμερας, όπου το είδωλο παρουσιάζεται εστιασμένο με τους φακούς προσαρμοσμένους στο άπειρο. Οι εστιακές αποστάσεις μετρώνται σε χιλιοστά (mm) ή ίντσες. Φακοί με μικρή εστιακή απόσταση έχουν μεγάλη γωνία οπτικού πεδίου, ενώ φακοί με μεγάλη εστιακή απόσταση (τηλεφακοί) έχουν μικρή γωνία οπτικού πεδίου (close up). Οι φακοί με μεταβλητή εστιακή απόσταση (ρυθμιζόμενοι φακοί zoom), μπορούν να μεταβάλλουν συνεχώς το οπτικό τους πεδίο, από ευρεία γωνία σε στενή γωνία και αντιστρόφως. Καλύπτουν όλες τις εστιακές αποστάσεις ανάμεσα σε δύο ακραία όρια απομάκρυνσης/προσέγγισης. Στη λειτουργία zoom in, το αντικείμενο έρχεται πιο κοντά στην οθόνη (προσέγγιση). Αντίθετα στη λειτουργία zoom out, το αντικείμενο φεύγει πιο μακριά (απομάκρυνση). Η περιοχή ενός φακού καθορίζεται από το λόγο, μίας ελάχιστης μέχρι μίας μέγιστης μεταβολής της εστιακής απόστασης κατά συνεχή τρόπο. Για παράδειγμα η αναλογία 12:1 σημαίνει ότι η εστιακή απόσταση μπορεί να αυξηθεί 12 φορές. Συνήθως, δίνεται η μικρότερη δυνατή εστιακή απόσταση του φακού και η αναλογία για να οριστεί η περιοχή zoom του φακού [24]. Μία εικόνα είναι εστιασμένη (in focus), όταν το προβαλλόμενο είδωλο είναι καθαρό, οξύ και ακριβές. Η εστίαση (focus), εξαρτάται από την απόσταση του φακού από την διάταξη απεικόνισης (φιλμ, CCD, λυχνία λήψης). Η ρύθμιση της εστίασης γίνεται με προσαρμογή αυτής της απόστασης με τη βοήθεια του ρυθμιστή εστίασης. Όπως το ανθρώπινο μάτι έχει την ίριδα, έτσι όλοι οι φακοί έχουν ένα μηχανισμό ελέγχου της ποσότητας του φωτός που περνά μέσα από αυτούς. Ο μηχανισμός αυτός ονομάζεται ίριδα ή διάφραγμα και Σελίδα 28

29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 αποτελείται από μία σειρά μεταλλικών ελασμάτων που σχηματίζουν μία στρογγυλή οπή, το άνοιγμα. Όταν αυτό είναι τελείως ανοικτό (open up), τότε περνά από το φακό το μέγιστο ποσό φωτός. Κλείνοντας το φακό, το μεταλλικό δαχτυλίδι σχηματίζει μία μικρή οπή, το άνοιγμα είναι πιο μικρό, με αποτέλεσμα λιγότερο φως να περνά μέσα από αυτό. Η κλίμακα f είναι μία τυποποιημένη κλίμακα που δείχνει πόσο φως μπορεί να περάσει μέσα από το φακό. Οι θέσεις f (f-stop) εκφράζονται από μία σειρά αριθμών, όπως f / 1.2, f / 1.8, f / 2, f / 4, f / 5.6, f / 8, f / 11, f / 16, και f / 22. Οι ενδείξεις στην κατώτερη κλίμακα, αντιστοιχούν σε μεγάλα ανοίγματα της οπής του διαφράγματος, ενώ οι ενδείξεις στην ανώτερη κλίμακα, αντιστοιχούν σε σχετικά μικρότερα ανοίγματα διαφράγματος. Ο φακός που επιτρέπει μεγάλη ποσότητα φωτός να περάσει από αυτόν ονομάζεται ταχύς (fast) φακός, σε αντίθεση με τον αργό (slow) φακό που επιτρέπει τη διέλευση από αυτόν μικρής ποσότητας φωτός [24]. Εικόνα 2.1:Διάφραγμα και κλίμακα f Όταν τα αντικείμενα βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις από την κάμερα, μερικά από αυτά θα είναι εστιασμένα και άλλα όχι. Η περιοχή μέσα στην οποία όλα τα αντικείμενα είναι εστιασμένα ονομάζεται βάθος πεδίου (depth of field). Εξαρτάται από τη συνδυασμένη δράση τριών παραμέτρων: 1. Εστιακή απόσταση: Η σχέση είναι αντιστρόφως ανάλογη. Μικρή εστιακή απόσταση δίνει μεγάλο βάθος πεδίου. 2. Άνοιγα φακού: Οι φακοί με μεγάλα ανοίγματα παρέχουν μικρό βάθος πεδίου και αντιστρόφως. 3. Απόσταση κάμερας-αντικειμένου: Όσο πιο κοντά στον εικονολήπτη είναι το αντικείμενο, τόσο πιο μικρό είναι το βάθος πεδίου και αντιστρόφως Μονάδες ελέγχου φακού Ένας ρυθμιζόμενος φακός έχει δύο βασικές μονάδες ελέγχου: τη μονάδα ελέγχου της περιοχής ρύθμισης (zoom) και τη μονάδα ρύθμισης της εστίασης που ολισθαίνει στοιχεία του ρυθμιζόμενου φακού προς τα εμπρός ή προς τα πίσω, έως ότου το είδωλο ή ένα συγκεκριμένο τμήμα του εμφανιστεί καθαρό (εστιασμένο). Οι δύο αυτές μονάδες ελέγχου μπορούν να ελεγχθούν χειροκίνητα ή μέσω σερβομηχανισμών. Στις κάμερες που προορίζονται για αίθουσες παραγωγής, ο χειροκίνητος μηχανισμός ρύθμισης του zoom, συνήθως αποτελείται από μία μικρή μανιβέλα, ο μοχλός της οποίας, δίνει κίνηση με μία ντίζα στα κινητά σημεία του φακού. Με τη βοήθεια διακοπτών, πετυχαίνονται δύο ταχύτητες zoom, μία μικρή και μία μεγάλη. Επίσης, η ρύθμιση του πλάνου (κοντινού ή μακρινού), μπορεί να γίνει με περιστροφή του δακτυλίου zoom, δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα. Στην περίπτωση εικονοληπτών που περιλαμβάνουν μονάδες ελέγχου με σερβομηχανισμό, οι μονάδες αυτές στέλνουν σήμα σε ένα πολύπλοκο σύστημα κινητήρων, το οποίο μετακινεί τα κινητά στοιχεία του φακού, ανάλογα με τη γωνία περιστροφής του άξονα του κινητήρα. Ο μηχανισμός είναι συνήθως στερεωμένος στο δεξί χερούλι και η ρύθμιση ελέγχεται με τη βοήθεια ενός μοχλού που χειρίζεται από τον αντίχειρα. Σελίδα 29

30 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Για να γίνει πιο ομαλός ο έλεγχος του ρυθμιζόμενου φακού, έχει αναπτυχθεί ένα σύστημα αρχικής ρύθμισης του που ονομάζεται κουτί λήψης (shot box). Γενικά, τοποθετείται στο δεξί χερούλι χειρισμού του εικονολήπτη και επιτρέπει τον ορισμό της ταχύτητας μετάπτωσης (σε μερικούς τύπους υπάρχουν μέχρι και δώδεκα διαφορετικές ταχύτητες) και 4-5 θέσεις zoom. Ένας ειδικός μετρητής σημειώνει τη γωνία του οπτικού πεδίου που βλέπει ο φακός. Αυτό το κουτί λήψης συνδυάζεται με σερβομηχανισμό που επιτρέπει να παρακαμφθούν οι λειτουργίες του κουτιού [24]. Εικόνα 2.2: Κουτί λήψης Το εσωτερικό οπτικό σύστημα Το εσωτερικό οπτικό σύστημα έχει ως αποστολή να διασπάσει το είδωλο στα τρία μονόχρωμα είδωλα με τα βασικά χρώματα RGB. To σύστημα αυτό καλείται διαχωριστής δέσμης (beamsplitter). Αποτελείται, βασικά, από πρίσματα διαχωρισμού χρώματος και αντίστοιχα φίλτρα που ξεχωρίζουν το εισερχόμενο λευκό φως στα τρία βασικά χρώματα και τα τρία αντίστοιχα είδωλα RGB είδωλα στις αντίστοιχες RGB συσκευές απεικόνισης. Σήμερα, οι συσκευές απεικόνισης που χρησιμοποιούνται είναι οι λυχνίες λήψης (pickup tubes) και οι συσκευές σύζευξης φορτίου (Charged Coupled Chips, CCD). Οι λυχνίες λήψης χρησιμοποιούν μία ηλεκτρονική δέσμη που σαρώνει έναν φωτοαγώγιμο στόχο, ευαίσθητο στο φως που είναι μπροστά στη λυχνία εικόνας πάνω στον οποίο εστιάζεται από το φακό το αντικείμενο. Το είδωλο διερευνάται από την ηλεκτρονική δέσμη και έτσι οι μεταβολές φωτεινότητας (έντασης) γίνονται ηλεκτρικό σήμα (video signal). Η συσκευή σύζευξης φορτίου, είναι μία φέτα πυριτίου που αποτελείται από οριζόντιες/κάθετες σειρές από στοιχεία που είναι ευαίσθητα στο φως και ονομάζονται εικονοστοιχεία. Το κάθε ένα είναι ένα διακεκριμένο στοιχείο απεικόνισης που συλλέγει μία συγκεκριμένη ποσότητα φωτός και την μετατρέπει σε συγκεκριμένο ηλεκτρικό φορτίο. Τα ηλεκτρικά φορτία από όλα τα εικονοστοιχεία μεταφέρονται από την φωτοευαίσθητη επιφάνεια των εικονοστοιχείων στην επιφάνεια αποθήκευσης των φορτίων που σταδιακά γίνεται το ηλεκτρικό σήμα των τριών βασικών χρωμάτων (RGB ) [3], [24] Κινήσεις κάμερας Οι κύριες κινήσεις μίας κάμερας κατά τη διάρκεια των τηλεοπτικών ή κινηματογραφικών λήψεων είναι: 1. Πανοραμική (pan): Οριζόντια περιστροφή του εικονολήπτη από τα αριστερά προς τα δεξιά και αντιστρόφως. 2. Κλίση (tilt): Σκόπευση του εικονολήπτη προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Σελίδα 30

31 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 3. Στυλοβάτη (pedestal): Η κατακόρυφη κίνηση του εικονολήπτη, πάνω ή κάτω, χωρίς αλλαγή του προσανατολισμού του, πάνω σε στυλοβάτη. 4. Γλώσσα (tongue): Μετατόπιση του εικονολήπτη από τα αριστερά προς τα δεξιά και αντιστρόφως, με τη στήλη ενός γερανού. 5. Γερανός (Crane ή boom): Κίνηση του εικονολήπτη μαζί με το γερανό του, πάνω ή κάτω. Η κίνηση αυτή, μοιάζει με του στυλοβάτη, μόνο που τώρα η εφόρμηση του εικονολήπτη, γίνεται σε μεγαλύτερη κατακόρυφη απόσταση. 6. Καρότσι (dolly): Μεταφορά του εικονολήπτη προς το αντικείμενο ή απομάκρυνση από αυτό, περίπου σε ευθεία γραμμή, με τη βοήθεια κινητού συστήματος στήριξης του εικονολήπτη. 7. Μεταφορά (truck ή track): Ευθύγραμμη κίνηση της διάταξης ανάρτησης πάνω σε ευθεία γραμμή ή σε ράγες. Ο εικονολήπτης κινείται σκοπεύοντας πάντα προς το ίδιο σημείο. 8. Πλάγια κίνηση (crab): Αμφίδρομη πλευρική κίνηση του γερανού σαν τον κάβουρα. Είναι κίνηση που χρησιμοποιείται περισσότερο στον κινηματογράφο παρά στην τηλεόραση. 9. Τόξο (arc): Τοξοειδής κίνηση με κυκλοειδή κίνηση του καροτσιού. 10. Μεταβολή εστιακής απόστασης (zoom): Το πλησίασμα προς το αντικείμενο στο οποίο σκοπεύει ο εικονολήπτης που γίνεται με μεταβολή της εστιακής απόστασης του φακού του εικονολήπτη [24]. Εικόνα 2.3: Κινήσεις κάμερας 2.2 Τεχνικές φωτισμού Ορολογία φωτισμού Στο φωτισμό, είτε για κινηματογράφο είτε για τηλεόραση, τα φωτιστικά ονομάζονται ανάλογα με το συγκεκριμένο ρόλο που εξυπηρετούν και όχι ανάλογα με το αν είναι κατευθυντικά ή όχι. Η βασική ορολογία που χρησιμοποιείται για να περιγράψει είναι η εξής: 1. Βασικό φως (Βaselight): Φως έντονα διάχυτο που δεν προέρχεται από μία συγκεκριμένη πηγή. Για τη λειτουργία της κάμερας είναι απαραίτητη μία συγκεκριμένη ποσότητα βασικού φωτός. 2. Κύριο φως (Key light): Είναι η φανερή πηγή κατευθυντικού φωτός που φωτίζει ένα αντικείμενο ή μία περιοχή. 3. Πίσω φως (Back light): Ο φωτισμός πίσω από το αντικείμενο και απέναντι από την κάμερα. 4. Φως πλήρωσης (Fill light): Γενικά διάχυτο φως, για τη μείωση των σκιών και της αντίθεσης. Μπορεί να γίνει κατευθυντικό, αν η περιοχή που πρόκειται να πληρωθεί είναι σχετικά περιορισμένη. Σελίδα 31

32 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 5. Παρασκηνιακό φως (Background light): Φωτίζει το παρασκήνιο ή τμήματα του σκηνικού. Είναι διαφορετικό από αυτό που φωτίζει τους ηθοποιούς. 6. Πλευρικό φως (Side light): Είναι ένα κατευθυντικό φως που φωτίζει τη μπροστινή πλευρά ενός αντικειμένου, όταν απαιτείται δυνατό φως πλήρωσης, συνήθως αντίθετα από την πλευρά της κάμερας που είναι το κύριο φως. Μερικές φορές το πλευρικό φως χρησιμοποιείται αντί για το κύριο φως, για να δημιουργήσει πυκνές σκιές στην απέναντι πλευρά του προσώπου. 7. Πίσω πλευρικό φως (Kicker light): Κατευθυντικός φωτισμός από πίσω και έξω από τη μία πλευρά ενός αντικειμένου, συνήθως αντίθετο από το κύριο φως με μικρή γωνία. Ενώ το πίσω φωτιστικό φωτίζει έντονα το πίσω μέρος της κεφαλής και τους ώμους, το πίσω πλευρικό φως, φωτίζει και διαχωρίζει τον ηθοποιό από το φόντο Τρίγωνο φωτισμού Στο φωτισμό για τηλεοπτικές και κινηματογραφικές παραγωγές εφαρμόζονται βασικές αρχές της φωτογραφίας. Η πιο σημαντική και ευρύτατα χρησιμοποιημένη είναι το τρίγωνο φωτισμού ή φωτισμός τριών σημείων όπως αλλιώς ονομάζεται. Αποτελείται από τρεις βασικές πηγές φωτισμού: i. Το κύριο φωτιστικό ii. Το πίσω φωτιστικό iii. Το φωτιστικό πλήρωσης Κάθε μία από τις τρεις αυτές πηγές φωτός εξυπηρετεί πολλές ειδικές λειτουργίες, έτσι ώστε να μπορεί να ικανοποιηθεί μία κύρια λειτουργία: Ο χειρισμός του φωτός και των σκιών, με σκοπό την παραγωγή μίας εντύπωσης ενός τρισδιάστατου αντικειμένου, στη δισδιάστατη τηλεοπτική οθόνη. Εικόνα 2.4: Τρίγωνο φωτισμού Κύριο φως (Key light) Βασική του λειτουργία είναι να αποκαλύπτει το βασικό περίγραμμα του αντικειμένου. Για να σχηματίσει το βασικό σχήμα του αντικειμένου, το κύριο φως πρέπει να προκαλεί μερικές σκιές. Συνήθως, χρησιμοποιείται ένα φωτιστικό δέσμης τύπου Fresnel μέσης διασποράς, ώστε να δημιουργείται η αίσθηση της προέλευση της πηγής του φωτός. Αν στόχος είναι ο ομαλός φωτισμός, χρησιμοποιούνται κοίλα φωτιστικά ως κύρια φωτιστικά. Επειδή στην καθημερινή ζωή στις περισσότερες περιπτώσεις οι πηγές φωτισμού είναι ψηλά (ήλιος, φώτα δωματίων ), ο κύριος φωτισμός προέρχεται από ψηλά αριστερά ή δεξιά Σελίδα 32

33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 από τον εικονολήπτη. Το κύριο φως δεν είναι, όμως, αρκετό διότι η μετάπτωση του είναι γρήγορη, με αποτέλεσμα οι σκιές να αναμιγνύονται με το παρασκήνιο και η πραγματική διάσταση του αντικειμένου να είναι αμφίβολη. Πίσω φως (Back light) Το πίσω φως εκτελεί μερικές σπουδαίες λειτουργίες. Βοηθά στη διάκριση μεταξύ της σκιάς του αντικειμένου και του παρασκηνίου, τονίζει το περίγραμμα και δίνει την αίσθηση του βάθους. Το αποτέλεσμα είναι η δημιουργία μίας καθαρότερης σχέσης του σχήματος με το παρασκήνιο, που σημαίνει ότι είναι πιο εμφανές το φωτεινό μέρος από το παρασκήνιο. Γενικά, το πίσω φως τοποθετείται ακριβώς πίσω από το αντικείμενο και απέναντι από τον εικονολήπτη και έτσι ώστε να μην παρεμβάλει την τελική εικόνα. Ένα κρίσιμο πρόβλημα είναι ο έλεγχος της κάθετης γωνίας με την οποία το πίσω φως φωτίζει το αντικείμενο. Αν τοποθετηθεί ακριβώς πάνω από το αντικείμενο, τότε γίνεται ένα ανεπιθύμητο ψηλό φως. Αντί να αποκαλύψει το περίγραμμα του αντικειμένου, έτσι ώστε να εμφανίζεται ξεκολλημένο από το παρασκήνιο, το φως απλά φωτίζει την περιοχή του. Από την άλλη, αν το φως κρεμαστεί χαμηλά, δημιουργεί αναλαμπές στο φακό του εικονολήπτη. Σε περιπτώσεις που πρέπει να καλυφθεί μία μεγάλη περιοχή με ισχυρό πίσω φως χρησιμοποιούνται φωτιστικά διάχυσης. Μόνο με τα δύο φώτα που έχουν περιγραφεί υπάρχουν προβλήματα. Η σκιερή πλευρά είναι πολύ πυκνή και ο εικονολήπτης δεν βλέπει τίποτα από εκείνη την πλευρά. Φως πλήρωσης (Fill light) Το φως πλήρωσης επιβραδύνει τη μετάπτωση της σκιάς χωρίς να την αφαιρεί ταυτόχρονα, με αποτέλεσμα να μην εξαφανίζει το φαινόμενο διάπλασης του κυρίου φωτός. Όσο πιο έντονο είναι το φως πλήρωσης, τόσο πιο αργή είναι η μετάπτωση, πράγμα που σημαίνει ότι η ένταση του φωτός πλήρωσης ταυτίζεται με την ένταση του κύριου φωτός. Αν χρησιμοποιηθεί αρκετά διάχυτος και έντονος φωτισμός, η εξαφάνιση των σκιών παράγει μία εικόνα επίπεδη, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχουν σκιές να δημιουργήσουν το περίγραμμα και τα ύψη του αντικειμένου. Σε περίπτωση που το φως πλήρωσης δεν είναι επιθυμητό να διαχυθεί σε άλλες περιοχές του σκηνικού, χρησιμοποιούνται ως φωτιστικά πλήρωσης φωτιστικά Fresnel, ανοίγοντας τη δέσμη τους. Οι θυρίδες των φωτιστικών εμποδίζουν τη διασπορά της δέσμης σε άλλες περιοχές εκτός από την επιθυμητή. Σημαντικό ρόλο στην επιτυχημένη εφαρμογή του τριγωνικού φωτισμού παίζουν και οι λόγοι εντάσεως των φωτιστικών που χρησιμοποιούνται. Γενικά, τα πίσω φωτιστικά έχουν κατά προσέγγιση την ίδια ένταση με τα κύρια φωτιστικά. Πολύ έντονο πίσω φως δημιουργεί την αίσθηση της μυθοποίησης, ενώ χαμηλής έντασης πίσω φως, σε σχέση με το κύριο φως, χάνεται στην τελική εικόνα. Μία σωστή λάμψη μπορεί να αποδοθεί όταν το πίσω φως έχει ένταση 1,5 φορά την ένταση του κύριου φωτός. Στην περίπτωση του φωτός πλήρωσης δεν είναι δυνατό να δοθεί τυποποιημένος λόγος εντάσεων μεταξύ του φωτός πλήρωσης και του κυρίου φωτός. Η ένταση του φωτός πλήρωσης εξαρτάται από το πόσο πυκνές είναι οι σκιές που πρέπει να γεμιστούν και από την επιθυμητή ταχύτητα μετάπτωσης. Γρήγορη μετάπτωση απαιτεί λίγο φως πλήρωσης, αντίθετα με την αργή μετάπτωση που χρειάζεται δυνατό φως πλήρωσης. Το τελικό κριτήριο για την ποιότητα του φωτισμού είναι πόσο καλά φαίνεται η εικόνα σε μία καλά ρυθμισμένη τερματική οθόνη [24] Διάγραμμα φωτισμού Η σχεδίαση του φωτισμού για μία παραγωγή γίνεται πάνω σε ένα διάγραμμα, το οποίο ονομάζεται διάγραμμα φωτισμού. Αυτό σχεδιάζεται, συνήθως, πάνω σε μία κάτοψη του χώρου των γυρισμάτων που απεικονίζει τα σκηνικά και τα αντικείμενα της σκηνής, καθώς και τις θέσεις των ηθοποιών σε σχέση με το χώρο των σκηνικών. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμο, κυρίως σε παραγωγές που επαναλαμβάνονται, όπως ένα δελτίο ειδήσεων γιατί έτσι κερδίζεται πολύτιμος χρόνος και δεν χρειάζεται να στηθεί από την αρχή όλος ο φωτισμός. Το διάγραμμα φωτισμού δείχνει: 1. Την τοποθέτηση των φωτιστικών σε σχέση με το σκηνικό και τα φωτιζόμενα αντικείμενα και τις περιοχές. Σελίδα 33

34 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 2. Τη βασική διεύθυνση της δέσμης. 3. Τον τύπο και το μέγεθος των φωτιστικών. 4. Την ένταση κάθε φωτιστικού. Εικόνα 2.5: Διάγραμμα φωτισμού για συνέντευξη 2.3 Μικρόφωνα Ο ήχος συμπληρώνει την πληροφορία που δίνει μία εικόνα. Βοηθά στον προσδιορισμό του χώρου και του χρόνου του γεγονότος που απεικονίζει η τηλεοπτική εικόνα. Επίσης, είναι ουσιώδης στη δημιουργία της διάθεσης του θεατή και στην ενδυνάμωση της δράσης. Η συλλογή του ήχου γίνεται με διάφορα είδη μικροφώνων. Τα μικρόφωνα είναι μετατροπείς των ηχητικών κυμάτων σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα μικρόφωνα κατατάσσονται σε δυναμικά, πυκνωτού και ταινίας. Ως προς τη χρήση τους, τα μικρόφωνα ταξινομούνται σε μικρόφωνα για συλλογή ήχων από στατικές πηγές και συλλογή ήχων από κινητές πηγές. Τα πρώτα ονομάζονται στατικά και τα δεύτερα κινητά. Σε παραγωγές τύπου εικονικού στούντιο στις οποίες ένας ηθοποιός, συνήθως, χρειάζεται να τοποθετηθεί μέσα σε ένα εικονικό περιβάλλον χρησιμοποιούνται κινητά μικρόφωνα, ειδικά για λήψη φωνής. Τα μικρόφωνα αυτά πρέπει να έχουν σκοπό την παραλαβή μόνο του απευθείας ηχητικού κύματος και όχι των ανακλώμενων ηχητικών κυμάτων, ώστε να είναι πιο εύκολος ο έλεγχος της αντήχησης στο τελικό αποτέλεσμα. Τα μικρόφωνα που συμφωνούν με τις παραπάνω απαιτήσεις είναι, στις περισσότερες περιπτώσεις, τα μικρόφωνα πέτου (ψείρες). Πρόκειται για ένα μικρόφωνο με εξαιρετικά μικρό μέγεθος με δυναμικό ή πυκνωτικό στοιχείο παραγωγής, το οποίο έχει σχεδιαστεί κυρίως για λήψης φωνής. Η ποιότητα του είναι πολύ καλή. Η αναπαραγωγή των υψηλότερων αρμονικών δίνει στις φωνές την πραγματική χροιά τους Σελίδα 34

35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 (ακόμα και αν αυτές είναι μπάσες). Έχει μεγάλη αντοχή στις καταπονήσεις Το μικρόφωνο αυτό είναι σταθερά τοποθετημένο στον ομιλητή (15-18 χιλιοστά κάτω από το σαγόνι, επάνω από τα ρούχα). Η ακτίνα κίνησης του φορέα του μικροφώνου περιορίζεται από το καλώδιο του μικροφώνου, οπότε για μεγαλύτερη κινητικότητα χρησιμοποιείται μία ασύρματη ψείρα. Το ηχητικό σήμα από το μικρόφωνο κατευθύνεται με ένα μικρό καλώδιο σε έναν πομπό, εκπέμπεται ασύρματα και λαμβάνεται από έναν δέκτη, ο οποίος μεταφέρει το ηχητικό σήμα είτε για εγγραφή είτε για μετάδοση. Στα μειονεκτήματα του μικροφώνου τύπου πέτου συγκαταλέγεται ο στατικός ηλεκτρισμός των ρούχων του ανθρώπου που φορά το μικρόφωνο, ο οποίος δημιουργεί σπινθήρες που συλλέγονται από το μικρόφωνο με τη μορφή κρότων. Επίσης, αν υπάρχει ισχυρός θόρυβος στο περιβάλλον, συλλέγεται από το μικρόφωνο [24]. 2.4 Συστήματα ανίχνευσης κίνησης Ανίχνευση θέσης και κίνησης ορίζεται το επιστημονικό πεδίο έρευνας με αντικείμενο την ανάπτυξη μεθόδων μέτρησης και καταγραφής των στιγμιαίων παραμέτρων θέσης και κίνησης ενός αντικειμένου, καθώς αυτές αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Στην περίπτωση των εικονικών στούντιο το αντικείμενο που πρέπει, κατά κύριο λόγο, να ανιχνευθεί είναι η πραγματική τηλεοπτική κάμερα έτσι ώστε να καθοριστεί η θέση και η κίνηση της εικονικής κάμερας. Οι παράμετροι ανίχνευσης της κάμερας χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Τις εξωτερικές (extrinsic) και τις εσωτερικές (intrinsic) παραμέτρους. Οι εξωτερικές παράμετροι περιγράφουν τη θέση και τον προσανατολισμό της κάμερας, ενώ οι εσωτερικές ασχολούνται με τη μέτρηση των χαρακτηριστικών του φακού της κάμερας Βαθμοί ελευθερίας κάμερας Ο ορισμός των εξωτερικών παραμέτρων γίνεται με την εισαγωγή του συστήματος συντεταγμένων της κάμερας. Το κέντρο του συστήματος ονομάζεται εστιακό σημείο (focal point) και ταυτίζεται με το κέντρο της κάμερας. Ο άξονας z του συστήματος ταυτίζεται με τον οπτικό άξονα. Ένα σημείο του χώρου συμβολίζεται στο σύστημα της κάμερας ως: p c = ( x c, y c, z c ) T. Ορίζεται, έτσι, ένα διάνυσμα κίνησης [ t = tx,t y,tz ] T, το οποίο περιγράφει την ποσότητα και τη διεύθυνση της μετακίνησης της κάμερας. Ο προσανατολισμός της κάμερας περιγράφεται από τις γωνίες ω, φ και κ, οι οποίες ονομάζονται γωνίες του Euler. Η γωνία ω (γωνία pitch ή roll) περιγράφει την περιστροφή γύρω από τον άξονα x, η γωνία φ (γωνία yaw ή tilt) την περιστροφή ως προς τον άξονα y και η γωνία κ (γωνία twist ή roll) την περιστροφή ως προς τον άξονα z. Οι γωνίες αυτές δείχνουν αντίστοιχα την κάθετη εκτροπή, την οριζόντια εκτροπή και την περιστροφή του οπτικού άξονα [11]. Δημιουργείται με τη βοήθεια των γωνιών Euler ένας πίνακας R που περιγράφει την περιστροφή της κάμερας. Ο πίνακας R είναι ένας 3 3 ορθοκανονικός πίνακας του οποίου τα στοιχεία δίνονται από τις παρακάτω σχέσεις: rxx R = ryx rzx rxy ryy rzy rxz ryz rzz ( 2.1) rxx = cos φ cos κ rxy = sin ω sin φ cos κ + cos ω sin k rxz = cos ω sin φ cos κ + sin ω sin k ryx = cos φ sin κ ( 2.2) Σελίδα 35

36 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ryy = sin ω sin φ sin κ + cos ω cos k ryz = cos ω sin φ sin κ + sin ω cos k rzx = sin φ rzy = sin ω cos φ rzz = cos ω cos φ Από τα παραπάνω εξάγεται το συμπέρασμα, ότι οι εξωτερικές παράμετροι της κάμερας περιγράφονται από έξι βαθμούς ελευθερίας. Οι εσωτερικές παράμετροι της κάμερας σχετίζονται περισσότερο με το φακό της κάμερας. Η μεταβολή της εστιακής απόστασης f είναι η πιο σημαντική. Ακολουθούν η ρύθμιση της εστίασης και του διαφράγματος σε περίπτωση που είναι ανάγκη στο εικονικό σκηνικό να προσομοιωθεί και το βάθος πεδίου. Το διάφραγμα σπάνια αλλάζει και η ανίχνευση του δεν είναι απαραίτητη, απλά εισάγεται ως αλλαγή παραμέτρου στην εικονική κάμερα από το χειριστή του συστήματος Λειτουργία συστήματος ανίχνευσης Το σύστημα ανίχνευσης αποτελεί, ίσως, το πιο βασικό υποσύστημα ενός εικονικού στούντιο. Η ανίχνευση της κάμερας είναι απαραίτητη για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί της παραδοσιακής μεθόδου chromakey και να γίνει ρεαλιστική η αλληλεπίδραση του ηθοποιού μέσα στο εικονικό σκηνικό. Η εικονική κάμερα που καταγράφει το εικονικό σκηνικό πρέπει να κινείται με τον ίδιο τρόπο με την πραγματική για να ταυτίζονται οι προοπτικές των δύο εικόνων, προσκηνίου και παρασκηνίου, ώστε να δημιουργείται ένα σωστό οπτικό αποτέλεσμα. Το επόμενο παράδειγμα είναι αρκετά επεξηγηματικό. Έστω ότι ο ηθοποιός κινείται σε ένα εικονικό δωμάτιο. Η πραγματική κάμερα τον ακολουθεί. Αν το ύψος της πραγματικής κάμερας από το πάτωμα δεν ταυτίζεται με αυτό της εικονικής από το εικονικό πάτωμα, τότε ο ηθοποιός θα φαίνεται να αιωρείται μέσα στον εικονικό χώρο. Αν από ένα γενικό πλάνο του δωματίου και του ηθοποιού, μικρύνει το οπτικό πεδίο της πραγματικής κάμερας (zoom in) μέχρι ο ηθοποιός να φαίνεται από τη μέση και πάνω στο πλάνο, τότε πρέπει η ίδια ενέργεια να γίνει στην εικονική κάμερα με σύγχρονο τρόπο ώστε η εικόνα προσκηνίου να δείχνει το χώρο του δωματίου που αντιστοιχεί στο νέο οπτικό πεδίο της κάμερας. Αν η μεταβολή δεν είναι σύγχρονη, τότε ο θεατής παρατηρεί μία επιτάχυνση της μεταβολής του οπτικού πεδίου στη μία εικόνα σε σχέση με την άλλη και χάνεται η αίσθηση του ρεαλισμού του τελικού αποτελέσματος. Ιδεατά, ένα σύστημα ανίχνευσης κάμερας πρέπει να πληροί τις παρακάτω προϋποθέσεις [20]: 1. Να επιτρέπει απεριόριστες κινήσεις μίας κάμερας σε μία αρκετά μεγάλη περιοχή (800 τετραγωνικά μέτρα είναι απαραίτητα όταν πρόκειται για παραγωγές ταινιών στις οποίες οι σκηνές δεν είναι στατικές). 2. Να υποστηρίζει και να λειτουργεί με όλα τα διαφορετικά είδη κάμερας που υπάρχουν σήμερα στο εμπόριο, καθώς και όλες τις διατάξεις στήριξης κάμερας. 3. Να μετρά και να υπολογίζει τη θέση και τον προσανατολισμό με μία επαρκή ακρίβεια, ώστε να μην εισάγει θόρυβο και ανεπιθύμητες μετακινήσεις στις σχετικές θέσεις των αληθινών και εικονικών αντικειμένων που απαρτίζουν μία σκηνή. Για παράδειγμα, για να διατηρηθούν σχετικές θέσεις με ακρίβεια ± 0.5 pixel με μίνιμουμ οπτικό πεδίο 10 ή 50 cm πρέπει η ακρίβεια θέσης να είναι της τάξης του ± 1 mm και η ακρίβεια γωνίας της τάξης ± Να μετρά τις παραμέτρους που καθορίζουν τη θέση και τον προσανατολισμό μίας κάμερας με την ελάχιστη χρονική καθυστέρηση. Η προϋπόθεση αυτή ισχύει για συστήματα που προορίζονται για εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο (real time). 5. Να μην θέτει σημαντικούς περιορισμούς στο περιεχόμενο της σκηνής ή στο περιβάλλον του στούντιο. Σελίδα 36

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Κατηγορίες συστημάτων ανίχνευσης Τα συστήματα ανίχνευσης κάμερας χωρίζονται γενικά σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Τα ηλεκτρομηχανικά και τα οπτικά. Τα ηλεκτρομηχανικά συστήματα αναπτύχθηκαν πρώτα και χρησιμοποιούνται ακόμα στις περισσότερες των περιπτώσεων. Τα οπτικά συστήματα είναι πιο πρόσφατα και βασίζονται στο επιστημονικό πεδίο της αναγνώρισης προτύπων Ηλεκτρομηχανικά συστήματα ανίχνευσης Τα ηλεκτρομηχανικά συστήματα χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Τα ενεργητικά και τα παθητικά. Στα ενεργητικά συστήματα σερβομηχανισμοί ελέγχου χρησιμοποιούνται για την οδήγηση της κάμερας και επιτρέπουν τον απομακρυσμένο έλεγχο (remote control) της. Στην περίπτωση του εικονικού στούντιο χρησιμοποιούνται τα παθητικά συστήματα ανίχνευσης. Ειδικοί σένσορες (sensors) χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση. Οι σένσορες αυτοί είναι, συνήθως, οπτικοί κωδικοποιητές (optical encoders). Παρόλα αυτά, τα συστήματα έχει επικρατήσει να ονομάζονται ηλεκτρομηχανικά. Η ανίχνευση των εξωτερικών παραμέτρων σε αυτά τα συστήματα σχετίζεται με τα συστήματα στήριξης κάμερας. Το κάθε σύστημα στήριξης έχει τους δικούς του βαθμούς ελευθερίας κίνησης. Εικόνα 2.6: Συστήματα στήριξης και αντίστοιχοι βαθμοί ελευθερίας Η εικόνα 2.6 δείχνει μία στατική βάση (στηλοβάτη) κάμερας με τρεις βαθμούς ελευθερίας και ένα γερανό με τέσσερις βαθμούς ελευθερίας. Συνήθως για κάθε βαθμό ελευθερίας χρειάζεται και ένας ειδικός σένσορας. Το Ultimatte Memory Head [10] ήταν το πρώτο εμπορικό σύστημα ανίχνευσης που χρησιμοποιήθηκε σε παραγωγή εικονικού στούντιο με τέσσερις βαθμούς ελευθερίας (pan, tilt, zoom και focus). Το σύστημα είχε την ικανότητα να ανιχνεύει τις τέσσερις παραμέτρους σε πραγματικό χρόνο και να ελέγχει με αυτή την κίνηση μίας δεύτερης κάμερας, η οποία κατέγραφε μία δεύτερη σειρά εικόνων (σχέση master/slave). Στην περίπτωση αυτή, η εικόνα παρασκηνίου δεν ήταν ένα εικονικό σκηνικό αλλά μία πραγματική σειρά εικόνων. Το αποτέλεσμα, λόγω του συγχρονισμού ήταν αρκετά ρεαλιστικό. Η πρώιμη αυτή μορφή εικονικού στούντιο ονομαζόταν τεχνική ganged cameras. Σελίδα 37

38 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Εικόνα 2.7: Το Ultimatte Memory Head και σύστημα ανίχνευσης zoom Τα ηλεκτρομηχανικά συστήματα ανίχνευσης αν και παρέχουν αποτελέσματα με μεγάλη ακρίβεια παρουσιάζουν και ορισμένα μειονεκτήματα. Αρχικά, απαιτείται ακριβής βαθμονόμηση του τηλεοπτικού φακού. Επίσης, η σταθερότητα των συστημάτων στήριξης είναι αρκετά κρίσιμη. Κάποιες ανεπιθύμητες δονήσεις ή ανεπαρκής ομαλότητα του επιπέδου κίνησης μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα. Αρκετά χρονοβόρες διαδικασίες απαιτούνται και για τον καθορισμό της αρχικής θέσης του στηρίγματος και της σχετικής θέσης του στηρίγματος και του κέντρου της κάμερας Οπτικά συστήματα ανίχνευσης Τα οπτικά συστήματα ανίχνευσης [31] βασίζονται σε μεθόδους αναγνώρισης προτύπων. Με τη χρήση ορατών σημείων αναφοράς και βοηθητικές κάμερες να τα παρακολουθούν μέσα στο μπλε ή πράσινο δωμάτιο ή πλεγμάτων ισαπέχοντων γραμμών με το χρώμα φόντου αλλά σε διαφορετικές αποχρώσεις και με τη βοήθεια αλγορίθμων επεξεργασίας εικόνας [6], οι παράμετροι της κάμερας μπορούν να υπολογιστούν. Εικόνα 2.8: Πλέγμα ισαπέχοντων γραμμών για οπτικά συστήματα ανίχνευσης Το σύστημα οπτικής ανίχνευσης αντιστοιχεί σημεία του πραγματικού τρισδιάστατου χώρου σε σημεία της εικόνας που είναι δισδιάστατη με τη χρήση της προοπτικής προβολής [11]. Πιο ειδικά, αν δοθεί ένα σύνολο σημείων τότε είναι δυνατόν να εξαχθούν οι παράμετροι της κάμερας, εξωτερικοί και εσωτερικοί. Η ανάγκη επεξεργασίας της καταγραφείσας εικόνας σε πραγματικά χρόνο απαιτεί ισχυρά υπολογιστικά συστήματα και μεθόδους μεγιστοποίησης. Ειδικά φίλτρα Kalman [22] χρησιμοποιούνται για να γίνει ομαλοποίηση των αποτελεσμάτων. Το συνολικό λάθος που προκύπτει από τα οπτικά συστήματα ανίχνευσης είναι το άθροισμα δύο διαφορετικών ειδών λάθους. Αρχικά, λάθη που γίνονται κατά τη διαδικασία της βαθμονόμησης, συνήθως μη ακριβείς μετρήσεις, όταν το σύστημα εγκαθίσταται στην αίθουσα παραγωγής. Το δεύτερο είδος λάθους Σελίδα 38

39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 είναι λάθη που οφείλονται στο θόρυβο που υπάρχει στις εικόνες που επεξεργάζονται. Τα λάθη αυτά είναι ασήμαντα σε σχέση με αυτά της βαθμονόμησης, δεν παύουν όμως να υποβαθμίζουν την απόδοση του συστήματος. Τα λάθη βαθμονόμησης είναι υπεύθυνα για μία μόνιμη μη πλήρη ταύτιση του εικονικού και πραγματικού χώρου. Αντίθετα, τα λάθη που οφείλονται στο θόρυβο εκφράζονται με ένα ορατό τρεμόπαιγμα στην εικονική εικόνα, το οποίο γίνεται εύκολα αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι που είναι εξαιρετικά ευαίσθητο σε τέτοια φαινόμενα. Το τρεμόπαιγμα αυτό γίνεται ιδιαίτερα αισθητό όταν γίνονται λάθη λόγω θορύβου κατά τον υπολογισμό του προσανατολισμού της κάμερας σε αντίθεση με τα λάθη υπολογισμού της θέσης που είναι τόσο ασήμαντα που δεν γίνονται καθόλου αντιληπτά. Ιδανικά, επιβάλλεται το τρεμόπαιγμα να μειωθεί σε λιγότερο από ένα εικονοστοιχείο για να είναι αποδεκτή από το μάτι η τελική εικόνα. Το κυριότερο πλεονέκτημα των οπτικών συστημάτων είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθούν με οποιαδήποτε κάμερα, ακόμα και με κάμερες που βρίσκονται στον ώμο του οπερατέρ. Επιτρέπεται, έτσι κάθε δυνατή κίνηση κάμερας. Επίσης, ένα τέτοιο σύστημα κάνει εύκολη την αλλαγή πλάνου, δηλαδή τη μετάβαση από την εικόνα της μίας κάμερας σε εκείνη μίας άλλης, χωρίς οι κάμερες αυτές να είναι εξοπλισμένες με ειδικούς σένσορες. Αρκεί το σήμα της δεύτερης κάμερας να αποτελέσει είσοδο στο σύστημα επεξεργασίας της εικόνας. Η βαθμονόμηση κάθε βοηθητικής κάμερας γίνεται μόνο κατά την εγκατάσταση του συστήματος και δεν χρειάζεται να επαναληφθεί. Τα οπτικά συστήματα εμφανίζουν και διάφορα μειονεκτήματα. Είναι αναγκαίο σε κάθε εικόνα να είναι ορατός ένας αριθμός σημείων αναφοράς ή ένα ποσοστό του πλέγματος για να μπορεί να δουλέψει ο αλγόριθμος που υπολογίζει τις παραμέτρους κάμερας. Περιορίζεται, έτσι, το πλήθος των δυνατών πλάνων. Η θέση των σημείων αναφοράς πρέπει να είναι γνωστή και μετρημένη με ακρίβεια καθώς και η θέση κάθε βοηθητικής κάμερας. Τέλος, είναι δυνατό τα σημεία αναφοράς ή οι δύο αποχρώσεις στο χρώμα φόντου να δημιουργήσουν προβλήματα στη διαδικασία της σύνθεσης. Τα σημεία αναφοράς πρέπει να ξεχωρίζουν από το φόντο αλλά να μην περιλαμβάνονται στην τελική εικόνα Υβριδικά συστήματα ανίχνευσης Σήμερα, οι κατασκευαστές έχουν αναπτύξει και τα λεγόμενα υβριδικά συστήματα ανίχνευσης [21], [31]. Αυτά δεν είναι τίποτα άλλο από ένα συνδυασμό ηλεκτρομηχανικού και οπτικού συστήματος ανίχνευσης. Προσπαθούν να συγκεράσουν τα πλεονεκτήματα και να εξαλείψουν τα μειονεκτήματα της κάθε κατηγορίας συστημάτων. Τα περισσότερα χρησιμοποιούν οπτικές μεθόδους για τον υπολογισμό των εξωτερικών παραμέτρων και ειδικούς σένσορες για τη μέτρηση των εσωτερικών παραμέτρων. Το κύριο πλεονέκτημα αυτών των συστημάτων είναι ότι οι εσωτερικές και εξωτερικές παράμετροι της κάμερας υπολογίζονται ταυτόχρονα και ανεξάρτητα, γεγονός που τα καθιστά αρκετά γρήγορα και ευέλικτα. Σελίδα 39

40 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΙΚΟΝΙΚΩΝ ΣΚΗΝΙΚΩΝ Στην περίπτωση των εικονικών στούντιο η εικόνα παρασκηνίου, δηλαδή το εικονικό σκηνικό δημιουργείται σε ειδικά λογισμικά τρισδιάστατων γραφικών. Χρησιμοποιούνται ισχυρά υπολογιστικά μηχανήματα και σταθμοί επεξεργασίας γραφικών που έχουν τη δυνατότητα να κάνουν rendering σε πραγματικό χρόνο για να δημιουργηθεί η εικονική εικόνα παρασκηνίου. Το πιο δημοφιλές μηχάνημα αυτής της κατηγορίας είναι το μοντέλο Onyx 2 της Silicon Graphics [44]. Εικόνα 3.1: Ο σταθμός επεξεργασίας γραφικών Onyx2 της Silicon Graphics Στην κατηγορία των ειδικών λογισμικών γραφικών ξεχωρίζει το Softimage 3D της Softimage Inc [28]. Η Softimage Inc ιδρύθηκε το 1986 στο Μόντρεαλ του Καναδά από τον Daniel Langlois [14]. Τον Ιούνιο του 1994 αγοράστηκε από την Microsoft. Μέχρι τότε η εταιρία συναγωνιζόταν τις εταιρίες Alias Research και Wavefront Technologies στην παραγωγή ακριβών και πολύπλοκων υπολογιστικών εργαλείων τα οποία για την λειτουργία τους χρειάζονταν συστήματα που χρησιμοποιούσαν λογισμικό UNIX και κατασκευάζονταν από την εταιρία Silicon Graphics. Ήταν πολύ δύσκολο για την Softimage Inc να καταφέρει να μπορέσει να επιβιώσει, γιατί η αγορά στην οποία απευθυνόταν ήταν πολύ μικρή και το κόστος για έρευνα και ανάπτυξη πολύ μεγάλο. Μετά την εξαγορά της από την Microsoft, ένα νέο πεδίο αγοράς άνοιξε για την εταιρία, οι σταθμοί εργασίας Windows NT. 16 μήνες μετά την εξαγορά παρουσιάστηκε η πρώτη έκδοση του λογισμικού Softimage 3D για μηχανές ΝΤ που χρησιμοποιούσαν μικροεπεξεργαστές των εταιριών Intel, Alpha και MIPS. Οι δύο ανταγωνίστριες εταιρίες εξαγοράστηκαν από την Silicon Graphics και τα προϊόντα τους συγχωνεύθηκαν ώστε να καταφέρουν να επιβιώσουν. Σήμερα υπάρχει μία εταιρία με το όνομα Alias Wavefront [45]. Στα τέλη του 1998 η Softimage Inc αγοράστηκε από την Avid Technology Inc [26], μία από τις κυρίαρχες εταιρίες στον χώρο της ψηφιακής επεξεργασίας και της δημιουργίας συστημάτων και λογισμικού για τηλεοπτικές παραγωγές. Σήμερα, η εταιρία Softimage Inc θεωρείται από τις πιο επιτυχημένες εταιρίες στο χώρο του τρισδιάστατου modeling και του animation. Αυτό το αποδεικνύει η πληθώρα βραβείων με τα οποία έχει τιμηθεί για τα προϊόντα της. Βραβεία από τα περιοδικά Digital Video Magazine, PC Graphics and Video, 3D Design, Post Magazine καθώς και τεχνικά βραβεία όπως τα βραβεία Emmy και Kann. Η μεγαλύτερη τιμή για την εταιρία όμως ήταν το βραβείο της Ακαδημίας Oscar. Το Softimage 3D χρησιμοποιείται για μία μεγάλη γκάμα παραγωγών όπως διαφημιστικά στην τηλεόραση, ταινίες, παιχνίδια για υπολογιστικές μηχανές. Κινηματογραφικές παραγωγές όπως οι Τιτανικός, 5ο στοιχείο και Jurassic Park έχουν χρησιμοποιήσει το λογισμικό για την δημιουργία πολλών οπτικών εφέ ή ακόμη εικονικών σκηνικών και χαρακτήρων. Η εταιρία Softimage Inc, εκτός από το λογισμικό Softimage 3D, έχει δημιουργήσει μία ολόκληρη σειρά λογισμικών που απευθύνονται σε μηχανικούς και καλλιτέχνες που ασχολούνται με τη βιομηχανία του κινηματογράφου και τις τηλεόρασης. Μερικά από αυτά είναι τα Softimage DS, Softimage Eddie, Softimage Toonz και Softimage Elastic Reality. Σελίδα 40

41 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Το περιβάλλον εργασίας του Softimage 3D Το Softimage 3D είναι ένα ειδικό λογισμικό που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία και επεξεργασία τρισδιάστατων γραφικών. Ο χώρος εργασίας του χωρίζεται σε πέντε διαφορετικούς υποχώρους που είναι οι εξής: 1. Model: Στο χώρο αυτό υπάρχουν τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση (modeling), δηλαδή τη διαδικασία κατασκευής ενός τρισδιάστατου αντικειμένου γραφικών στον υπολογιστή. Το αντικείμενο μπορεί να αποτελείται από διάφορα υποαντικείμενα τα οποία συναρμολογούνται με σκοπό τη δημιουργία του. 2. Motion: Ο χώρος αυτός περιλαμβάνει τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την κίνηση των αντικειμένων και τον έλεγχο της μεταβολής σχεδόν όλων των παραμέτρων τους σε συνάρτηση με τον χρόνο. 3. Actor: Πρόκειται για το κομμάτι του λογισμικού που ασχολείται με τη μοντελοποίηση ανθρώπινων χαρακτήρων. 4. Matter: Στον υποχώρο αυτό γίνεται ο καθορισμός των υλικών των αντικειμένων, των υφών τους και η διαδικασία rendering. 5. Tools: Το τμήμα αυτό ασχολείται κυρίως με τη συνεργασία του λογισμικού με άλλα παρόμοια λογισμικά. Έτσι, για παράδειγμα, είναι εφικτό ένα αντικείμενο που δημιουργήθηκε σε κάποιο άλλο λογισμικό να εισαχθεί στο Softimage 3D και σε αυτό να γίνουν οι απαραίτητες ενέργειες για την κίνηση του Ο εικονικός χώρος του Softimage 3D Το Softimage 3D δημιουργεί έναν εικονικό τρισδιάστατο κόσμο που επεκτείνεται ως το άπειρο και είναι τελείως άδειος. Ο τρισδιάστατος αυτός χώρος είναι προσβάσιμος μέσω ενός Καρτεσιανού συστήματος συντεταγμένων. Αυτό σημαίνει ότι οποιοδήποτε σημείο μέσα στον εικονικό κόσμο του Softimage 3D μπορεί να προσδιοριστεί επακριβώς με 3 τιμές: την θέση του σημείου κατά τον άξονα των X, τη θέση του κατά τον άξονα των Y και τη θέση του κατά τον άξονα των Z. Κάθε σημείο κατά μήκος ενός άξονα έχει μία τιμή, η οποία εκφράζεται σε μονάδες Softimage. Πρόκειται για αυθαίρετες φανταστικές μονάδες, οι οποίες δεν αντιστοιχούν σε πραγματικές μονάδες μέτρησης. Ο χρήστης καλείται να καθορίσει το συσχετισμό των μονάδων ανάλογα με την εφαρμογή. Για παράδειγμα, αν ο χρήστης μοντελοποιεί ένα κτίριο, οι μονάδες μπορούν να εκφράζουν μέτρα ενώ αν ο χρήστης δουλεύει με ένα πλανητικό σύστημα ή έναν γαλαξία, οι μονάδες μπορεί να εκφράζουν έτη φωτός. Εικόνα 3.2: Το τρισδιάστατο σύστημα συντεταγμένων του Softimage 3D Η επαφή του χρήστη με τον τρισδιάστατο χώρο γίνεται μέσα από τα τέσσερα βασικά παράθυρα στα οποία χωρίζεται η οθόνη του υπολογιστή. Το παράθυρο Top απεικονίζει το επίπεδο XZ, το παράθυρο Front το επίπεδο XY και το παράθυρο Right το επίπεδο YZ. Το τέταρτο παράθυρο με την ονομασία Σελίδα 41

42 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Perspective απεικονίζει τον τρισδιάστατο χώρο κάνοντας χρήση της θεωρίας της γεωμετρικής προοπτικής προβολής. Ουσιαστικά, αποτελεί το οπτικό πεδίο της εικονικής κάμερας του λογισμικού. Το πλάνο της εικονικής κάμερας, την οποία τοποθετεί ο χρήστης μέσα στο χώρο είναι αυτό που φαίνεται στο παράθυρο Perspective και αυτό που αποτελεί την εικόνα παρασκηνίου, όταν αυτή σχηματίζεται μετά το rendering. Ο χρήστης έχει απόλυτο έλεγχο στην εικονική κάμερα. Είναι δυνατόν να ελεγχθούν όλες οι εξωτερικές και εσωτερικές της παράμετροι ώστε να έχει σχεδόν παρόμοια χαρακτηριστικά με την πραγματική κάμερα που καταγράφει την εικόνα προσκηνίου [14]. Εικόνα 3.3: Η εικονική κάμερα και τα 4 βασικά παράθυρα εργασίας Όλα τα δομικά στοιχεία (πολύγωνα, καμπύλες και επιφάνειες) τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός τρισδιάστατου μοντέλου, αποτελούνται από σημεία. Η πληροφορία της θέσης των σημείων είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τον υπολογισμό της γεωμετρίας ενός αντικειμένου. Για παράδειγμα, ένας κύβος για να οριστεί χρειάζεται 8 σημεία, τα οποία ελέγχουν τη γεωμετρία του. Ο χρήστης έχει απόλυτη κυριαρχία πάνω στα σημεία. Μπορεί να προσθέσει καινούργια σημεία, να μετακινήσει τα ήδη υπάρχοντα, να ορίσει σύνολα σημείων (cluster groups) και να τα διαχειριστεί ανεξάρτητα από τα υπόλοιπα σημεία που απαρτίζουν ένα αντικείμενο. Αντίστοιχα με το κέντρο του τρισδιάστατου εικονικού χώρου, το κάθε αντικείμενο που δημιουργείται έχει το δικό του τοπικό (local) κέντρο. Τα κέντρα των αντικειμένων παίζουν βασικό ρόλο κατά τη διαδικασία των μετασχηματισμών. Οι βασικοί μετασχηματισμοί που χρησιμοποιούνται είναι: 1. Κίνηση (Translation): Το αντικείμενο μπορεί να κινηθεί κατά μήκος και των τριών αξόνων του συστήματος. Η κίνηση μπορεί να γίνει σε σχέση με το κέντρο του χώρου ή σε σχέση με το κέντρο ενός άλλου αντικειμένου. 2. Περιστροφή (Rotation): Το αντικείμενο μπορεί να περιστραφεί γύρω και από τους τρεις βασικούς άξονες είτε σε σχέση με το κέντρο του χώρου ή το κέντρο άλλων αντικειμένων. 3. Αλλαγή μεγέθους (Scale): Ένα αντικείμενο μπορεί να αλλάξει το μέγεθος του είτε συμμετρικά και προς τις τρεις διαστάσεις είτε επιλεκτικά προς κάποια από τις τρεις διαστάσεις Βασικοί μετασχηματισμοί Οι βασικοί μετασχηματισμοί μπορούν να εφαρμοστούν με διαφορετικούς τρόπους χρησιμοποιώντας το βασικό κουτί μεθόδων μετασχηματισμού (mode box). Αυτό καθορίζει τη συμπεριφορά των μετασχηματισμών. Οι επιλογές του είναι: 1. OBJ (Object): Μετασχηματίζεται ολόκληρο το αντικείμενο. Σελίδα 42

43 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 2. CTR (Center): Οι μετασχηματισμοί αφορούν μόνο το τοπικό κέντρο του αντικειμένου. Έτσι, είναι δυνατό να αλλάξουν οι άξονες περιστροφής, να οριστεί πως θα αλλάζει το μέγεθος του ένα αντικείμενο ή να αλλάξει το σημείο από το οποίο θα μετράται η απόσταση του αντικειμένου στο χώρο. 3. TAG: Οι μετασχηματισμοί αφορούν μόνο ορισμένα σημεία (tagged points) ενός αντικειμένου που ορίζονται από το χρήστη. 4. POL (Polygon): Οι μετασχηματισμοί αφορούν μόνο συγκεκριμένα πολύγωνα ενός αντικειμένου που καθορίζονται από το χρήστη. 5. TXT (Texture): Η μέθοδος αυτή αφορά τους μετασχηματισμούς των δισδιάστατων υφών πάνω στην επιφάνεια ενός αντικειμένου ή και ενός πολυγώνου ακόμα Ιεραρχίες Ένα από τα πιο βασικά πλεονεκτήματα του Softimage 3D είναι οι ιεραρχίες [16]. Τα αντικείμενα μπορούν να ομαδοποιηθούν σε μία ιεραρχία. Βασικό της στοιχείο είναι ο πατέρας (parent), ακολουθούν τα παιδιά (branches), τα παιδιά των παιδιών (nodes) και ούτω καθεξής. Η ιεραρχία μπορεί να παρομοιαστεί με τις διακλαδώσεις ενός δέντρου ξεκινώντας από το βασικό του μέρος που είναι ο κορμός. Οι συνδυασμοί που μπορούν να γίνουν, ο τρόπος που μπορεί να συνδεθούν τα αντικείμενα μεταξύ τους, είναι απεριόριστοι. Ο χειρισμός των ιεραρχιών γίνεται στο βοηθητικό παράθυρο εργασίας Schematic. Εικόνα 3.4: Η δενδρική δομή μίας ιεραρχίας Εικόνα 3.5: Μία ιεραρχία στο παράθυρο Schematic Μετακινώντας τον πατέρα, όλα τα αντικείμενα στην ιεραρχία κινούνται μαζί. Αν κινηθεί ένα μόνο παιδί τότε μόνο τα παιδιά του και τα παιδιά τους κινούνται ανάλογα. Οι ιδιότητες αυτές ισχύουν και για τους υπόλοιπους μετασχηματισμούς, περιστροφή και αλλαγή μεγέθους. Επίσης, όλα τα παιδιά ενός αντικειμένου σε μία ιεραρχία κληρονομούν τα υλικά και τις υφές του. Η θέση του κέντρου ενός αντικειμένου παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στον καθορισμό της περιστροφής και της αλλαγής κλίμακας των μελών της ιεραρχίας. Αν περιστραφεί ένα παιδί, όλα τα παιδιά του και τα παιδιά τους περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του. Σελίδα 43

44 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ξεχωριστό ρόλο στη δημιουργία των ιεραρχιών παίζει το αντικείμενο null. Πρόκειται για ένα αντικείμενο, το οποίο δεν έχει γεωμετρία (δεν αποτελείται από σημεία) οπότε και δεν είναι ορατό στην τελική εικόνα. Συνήθως τα αντικείμενα null χρησιμοποιούνται ως εργαλεία σύνδεσης στον καθορισμό της κίνησης μεταξύ των αντικειμένων και στον τρόπο που διανέμονται τα υλικά και οι υφές στα μέλη μίας ιεραρχίας. Η πιο δημοφιλής χρήση ενός αντικειμένου null σε μία ιεραρχία είναι όταν ορισμένα αντικείμενα πρέπει να συνδεθούν στο ίδιο επίπεδο. Το αντικείμενο null, σε αυτήν την περίπτωση παίρνει το ρόλο του πατέρα του κλάδου. Ένα απλό παράδειγμα μίας ιεραρχίας μπορεί να είναι ένα τραπέζι και τα αντικείμενα που είναι πάνω σε αυτό. Αν για παράδειγμα ένα βάζο πάρει τη θέση του πατέρα, το παιδί είναι το πάνω μέρος του τραπεζιού και τα παιδιά του είναι τα τέσσερα πόδια, κάθε φορά που θα μετακινείται το βάζο, μετακινείται και ολόκληρο το τραπέζι. 3.2 Μοντελοποίηση (Modeling) Πολύγωνα Ένα βασικό δομικό στοιχείο είναι το πολύγωνο [14]. Πρόκειται για μία κλειστή δισδιάστατη επιφάνεια που ορίζεται από σημεία, τα οποία ονομάζονται κορυφές (vertices) και περιέχουν τρεις ή περισσότερες πλευρές (edges). Η πιο απλή μορφή πολυγώνου είναι το τρίγωνο, το οποίο αποτελείται από τρεις κορυφές. Η προσέγγιση μίας ομαλής επιφάνειας ενός αντικειμένου από πολύγωνα εξαρτάται από τον αριθμό των πολυγώνων που χρησιμοποιούνται. Έτσι, ένα αντικείμενο είναι δυνατό να κατασκευαστεί εξολοκλήρου από πολύγωνα. Τότε ονομάζεται πολυγωνικό αντικείμενο (polygon mesh object). Για κάθε πολύγωνο ορίζεται ένα διάνυσμα, το οποίο είναι κάθετο στην επιφάνεια του. Το διάνυσμα αυτό ονομάζεται διάνυσμα normal και καθορίζει ποια από τις δύο πλευρές του πολύγωνου θα είναι ορατή στη διαδικασία του rendering. Το διάνυσμα πρέπει να έχει φορά προς την εξωτερική πλευρά ενός πολυγώνου για να είναι αυτό ορατό στο rendering. Εικόνα 3.6: Ένα πολύγωνο και ένα πολυγωνικό αντικείμενο Καμπύλες Οι καμπύλες αποτελούν ένα από τα πιο βασικά δομικά στοιχεία και χρησιμοποιούνται κατά κόρον για τη διαδικασία της μοντελοποίησης. Ο σχεδιασμός διαφορετικών καμπύλων και η σύνδεση τους οδηγεί στη δημιουργία επιφανειών. Άπειρες επιφάνειες μπορούν να προκύψουν από διαφορετικούς τρόπους ένωσης των καμπύλων. Οι καμπύλες ορίζονται από ένα σύνολο σημείων ελέγχου. Πιο ειδικά, oι καμπύλες είναι τμηματικές, πολυωνυμικές και παραμετρικές. Ο όρος τμηματικές σημαίνει ότι οι καμπύλες αποτελούνται από τμήματα καμπύλων, συνδεδεμένα το ένα με το άλλο, και όχι από μία συνεχή καμπύλη. Κάθε τμήμα έχει, έτσι, πιο τοπική ανεξαρτησία και είναι εφικτό να υπάρχουν διαφορετικοί βαθμοί συνέχειας στα σημεία που ενώνονται τα τμήματα της καμπύλης. Σελίδα 44

45 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο όρος πολυωνυμικές αναφέρεται στο γεγονός ότι οι καμπύλες μπορούν να παρασταθούν ως πολυώνυμα. Ο βαθμός του πολυωνύμου ποικίλλει. Στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται πολυώνυμα μέχρι και τρίτου βαθμού. Υπάρχουν, όμως, και περιπτώσεις που ο βαθμός του πολυωνύμου γίνεται ακόμη μεγαλύτερος ανάλογα με το επιθυμητό αποτέλεσμα. Ο όρος παραμετρικές αναφέρεται στην οργάνωση της καμπύλης σε έναν παραμετρικό χώρο UV. Ο χώρος αυτός περιγράφει την τοποθεσία όλων των σημείων που ορίζουν την καμπύλη. Η κατανομή του παραμετρικού χώρου δεν είναι αναγκαίο να είναι ομοιόμορφη σε όλη την καμπύλη. Κάθε τμήμα μίας καμπύλης δημιουργείται από μικρά ευθύγραμμα τμήματα τα οποία ονομάζονται βήματα (steps). Αυτά καθορίζουν την αναλυτικότητα και ομαλότητα της καμπύλης. Όσο πιο μεγάλος είναι ο αριθμός των βημάτων τόσο καλύτερη είναι η προσέγγιση της καμπύλης. Το Softimage 3D υποστηρίζει πέντε είδη καμπύλων 4. Linear: Μία γραμμική καμπύλη αποτελείται από ευθύγραμμα τμήματα ανάμεσα στα σημεία ελέγχου (control points). Χρειάζονται δύο σημεία ελέγχου για να δημιουργηθεί ένα τμήμα καμπύλης. Εικόνα 3.7: Μία καμπύλη τύπου Linear 5. Bezier: Τα τμήματα των καμπύλων Bezier περνάνε από τα σημεία ελέγχου. Το κάθε σημείο ελέγχου συνδέεται με δύο εφαπτομενικά σημεία (tangent points), τα οποία επιτρέπουν τον έλεγχο της διεύθυνσης και την εφαπτότητα (tangency) του τμήματος της καμπύλης. Εικόνα 3.8: Καμπύλη τύπου Bezier 6. Cardinal: Μία καμπύλη Cardinal αποτελείται από ομαλά τοξοειδή (arc) τμήματα. Η καμπύλη περνά από τα σημεία ελέγχου της και χρειάζονται τρία σημεία ελέγχου για να οριστεί ένα τμήμα καμπύλης Cardinal. Όταν δημιουργείται ένα τμήμα της καμπύλης, αυτόματα δημιουργούνται δύο αόρατα (phantom) σημεία για να επιτευχθεί η παρεμβολή μεταξύ του προηγούμενου και του επόμενου τμήματος. Εικόνα 3.9: Καμπύλη τύπου Cardinal Σελίδα 45

46 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 7. B-Spline: Η καμπύλη B-Spline δεν περνά από τα σημεία ελέγχου της. Χρειάζονται τρία σημεία ελέγχου και δύο αόρατα σημεία για να δημιουργηθεί ένα κομμάτι, το οποίο θα περνά ομαλά ανάμεσα από τα παραπάνω σημεία. Εικόνα 3.10: Καμπύλη τύπου B-Spline 8. NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines): Είναι οι καμπύλες με τις περισσότερες δυνατότητες. Κάθε τμήμα της καμπύλης μπορεί να είναι διαφορετικού βαθμού και διαφορετικής παραμετροποίησης. Χρειάζονται τέσσερα σημεία ελέγχου για να δημιουργηθεί ένα τμήμα καμπύλης. Εικόνα 3.11: Καμπύλη τύπου NURBS Δημιουργία τρισδιάστατων (3D) αντικειμένων από καμπύλες Οι καμπύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την δημιουργία τρισδιάστατων αντικειμένων. Τα αντικείμενα αυτά ονομάζονται αντικείμενα επιφάνειας (surface objects). Αν χρησιμοποιηθούν NURBS καμπύλες, η επιφάνεια ονομάζεται NURBS επιφάνεια. Οποιοδήποτε άλλο είδος καμπύλης δημιουργεί μία patch επιφάνεια. Το Softimage 3D χρησιμοποιεί 4 διαφορετικούς τρόπους για τη δημιουργία ενός τέτοιου αντικειμένου [16]: 1. Εξώθηση (extrusion): Μία κλειστή καμπύλη, που γενικά είναι ένα δισδιάστατο αντικείμενο, η οποία ονομάζεται γεννήτρια καμπύλη (generator profile), εκτείνεται κατά μήκος ενός άξονα ή μίας άλλης καμπύλης, δηλαδή δημιουργούνται όμοιες καμπύλες οι οποίες ενώνονται και σχηματίζουν ένα τρισδιάστατο αντικείμενο. Η εξώθηση ισχύει και στα πολύγωνα. Η μέθοδος της εξώθησης χρησιμοποιείται κυρίως στην περίπτωση αντικειμένων τα οποία είναι συμμετρικά κατά μήκος ενός άξονα. 2. Περιστροφή (Revolution): Η λογική είναι ίδια με εκείνη της εξώθησης. Στη μέθοδο της περιστροφής, η γεννήτρια καμπύλη περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα ή μία καμπύλη περιστροφής. Μπορεί, επίσης, να καθοριστεί και το μέγεθος της περιστροφής. 3. Δέρμα (Skin): Πολλά αντικείμενα δεν είναι συμμετρικά κατά μήκος ή γύρω από κάποιο άξονα και δεν μπορούν να δημιουργηθούν με καμία από τις παραπάνω δύο μεθόδους. Η διαδικασία skin επιτρέπει στο χρήστη να ορίσει ένα σύνολο διατομών του αντικειμένου και με την ένωση τους να δημιουργήσει το τρισδιάστατο αντικείμενο. Η εξώθηση και η περιστροφή είναι μία μορφή δέρματος αν αναλογιστεί κανείς ότι αυτές οι διατομές δημιουργούνται αυτόματα στους καθορισμένους από το χρήστη άξονες. Ιδιαίτερη σημασία έχει ο τρόπος που πρέπει να σχεδιαστούν οι διατομές. Αν χρησιμοποιηθούν καμπύλες εκτός από τύπου NURBS, τότε αυτές πρέπει να έχουν τον ίδιο αριθμό σημείων. Στην περίπτωση καμπύλων NURBS, αυτό δεν είναι απαραίτητο. Σελίδα 46

47 ΚΕΦΑΛΑΙΟ πλευρές (Four-sided): Η μέθοδος αυτή επιτρέπει τη δημιουργία μίας επιφάνειας από 4 καμπύλες που ορίζουν τα όρια της επιφάνειας. Είναι η λιγότερη χρησιμοποιούμενη μέθοδος. Εικόνα 3.12: Οι 4 διαδικασίες δημιουργίας 3D αντικειμένων από καμπύλες Τα αντικείμενα που δημιουργούνται με τους παραπάνω τρόπους είναι αποτελέσματα της συγγενικής μοντελοποίησης (relational modeling). Δηλαδή, υπάρχει μία ευθύς σχέση μεταξύ γεννήτριας καμπύλης και αντικειμένου. Αν τροποποιηθεί η καμπύλη, δηλαδή αν ο χρήστης μετακινήσει κάποια σημεία ή προσθέσει νέα, τότε το αντικείμενο υπολογίζεται από την αρχή και τροποποιείται η μορφή του ανάλογα Δευτερεύουσες μέθοδοι modeling Εκτός από τις βασικές μεθόδους μοντελοποίησης, το Softimage 3D διαθέτει και δευτερεύουσες μεθόδους που επεξεργάζονται το σχήμα και τη μορφή ενός αντικειμένου με πιο γενικές και αυτοματοποιημένες μεθόδους. Συνήθως, ένα αντικείμενο χρησιμοποιείται για να επηρεάσει τη μορφή ενός άλλου. Οι τεχνικές αυτές περιγράφονται με το γενικό όρο παραμόρφωση σχήματος (deformation). Η παραμόρφωση μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους: 1. Δημιουργείται ένα δικτυατό πλέγμα σημείων (lattice), το οποίο περιβάλλει το αντικείμενο. Το πλήθος των σημείων του πλέγματος καθορίζεται από το χρήστη. Πιο λεπτομερής παραμόρφωση απαιτεί καθορισμό περισσότερων σημείων. Τα σημεία του πλέγματος σχετίζονται με σημεία του αντικειμένου. Μετασχηματίζοντας τα σημεία του πλέγματος (μετακίνηση, περιστροφή, αναλογίες), το αντικείμενο μετασχηματίζεται ανάλογα. 2. Ένα αντικείμενο μπορεί να παραμορφωθεί κατά μήκος της επιφάνειας ενός άλλου αντικειμένου ή μίας καμπύλης. Ένα τυπικό παράδειγμα είναι ένα ερπετό. Η ουρά του μπορεί να παραμορφώνεται από μία καμπύλη. Συνεχής κίνηση του ερπετού πάνω στην καμπύλη δίνει την εντύπωση ότι η ουρά του κινείται, ενώ αυτή συνεχώς παραμορφώνεται από την καμπύλη. 3. Ορίζονται σύνολα σημείων με την ονομασία clusters. Τα σύνολα αυτά, όταν μετασχηματίζονται, επηρεάζουν το σχήμα και τη μορφή μόνο της περιοχής που καταλαμβάνουν. 3.3 Animation στο Softimage 3D Το ρήμα animate σημαίνει φέρνω εν ζωή. Ένα αντικείμενο ή ένα πλήρες μοντέλο που δημιουργείται μπορεί να κινηθεί δυναμικά, να αλλάξει το χρώμα του, να φωτιστεί διαφορετικά, καθώς ο χρόνος αλλάζει. Ο δημιουργός του έχει τον πλήρη έλεγχο για κάθε παράμετρο του αντικειμένου, όπως το υλικό, το χρώμα, τις υφές. Σελίδα 47

48 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Keyframes και fcurves Η βασική μονάδα ελέγχου της αλλαγής των παραμέτρων είναι το keyframe. Ο χρήστης καθορίζει ορισμένες βασικές χρονικές στιγμές (πλαίσια) και προσδιορίζει τις τιμές των παραμέτρων που πρέπει να αλλάξουν. Αν η διάρκεια, όμως, είναι μεγάλη τότε χρειάζονται πολλά keyframes για να ολοκληρωθεί η αλλαγή της κατάστασης. To Softimage 3D ακολουθεί την ίδια λογική, με τη διαφορά, ότι υπολογίζει τα ενδιάμεσα πλαίσια αυτόματα. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται παρεμβολή (interpolation). Εικόνα 3.13: Τα keyframes και η παρεμβολή Μετά τον υπολογισμό των παραμέτρων για τα ενδιάμεσα χρονικά πλαίσια, σχηματίζεται μία δισδιάστατη καμπύλη που ονομάζεται fcurve [17]. Πρόκειται για μία μαθηματική αναπαράσταση της αλλαγής της παραμέτρου με την πάροδο του χρόνου. Κάθε παράμετρος αποκτά την δικιά της καμπύλη. Ο άξονας X παριστάνει το χρόνο και ο άξονας Y την τιμή της παραμέτρου. Η καμπύλη αυτή μπορεί αργότερα να τροποποιηθεί, δίνοντας έτσι απόλυτο έλεγχο πάνω στα δεδομένα της δυναμικής κίνησης και της αλλαγής κατάστασης. Αλλάζοντας το σχήμα της καμπύλης, υπολογίζονται ξανά οι παράμετροι και παράγεται μία διαφορετική κίνηση ή αλλαγή της παραμέτρου. Οι καμπύλες αυτές δημιουργούνται όχι μόνο για παραμέτρους που σχετίζονται με την κίνηση, αλλά για κάθε παράμετρο που μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα, τα χρώματα των αντικειμένων, το σχήμα τους, ακόμα και οι οπτικές παράμετροι της εικονικής κάμερας, όπως η εστιακή απόσταση. Εικόνα 3.14: Το παράθυρο απεικόνισης των fcurves Οι εκφράσεις (expressions) αποτελούν έναν ακόμη τρόπο για τη δημιουργία κίνησης και αλλαγής κατάστασης με την πάροδο του χρόνου. Πρόκειται για μαθηματικές εκφράσεις, απλές ή σύνθετες, που Σελίδα 48

49 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ελέγχουν την fcurve κάποιας παραμέτρου ενός μοντέλου σε σχέση με μία άλλη fcurve είτε του ίδιου είτε ενός άλλου. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε για τη δημιουργία ή έλεγχο μίας καμπύλης fcurve είτε σε συνδυασμό με τα κανάλια του Softimage 3D. Για τη δημιουργία μίας έκφρασης χρειάζονται τρία στοιχεία. Η καμπύλη fcurve που ελέγχει, η καμπύλη fcurve που ελέγχεται και η μαθηματική έκφραση που προσδιορίζει τον έλεγχο Κανάλια Τα κανάλια (channels) είναι οι συνδετικοί κρίκοι μεταξύ του Softimage 3D και εξωτερικών συσκευών. Χρησιμοποιούνται κυρίως για να συλλαμβάνουν animation σε πραγματικό χρόνο. Το κανάλι είναι μία μεμονωμένη σύνδεση με κάποιους βαθμούς ελευθερίας με μία εξωτερική συσκευή. Χρησιμοποιούνται, επίσης, για τον έλεγχο και τη διαχείριση εξωτερικών συσκευών, όταν οι πληροφορίες δυναμικής κίνησης είναι έξοδος από το Softimage 3D και για να οδηγήσουν μία εξωτερική συσκευή, όπως για παράδειγμα, μία ηλεκτρονική μαριονέτα. Για την παραγωγή δυναμικής κίνησης ή αλλαγής κατάστασης μέσω των καναλιών είναι πρέπει πρώτα να οριστεί μία πηγή πληροφοριών δυναμικής κίνησης και να συνδεθεί με ένα στοιχείο προορισμού, δηλαδή με μία παράμετρο που μπορεί να αλλάξει την κατάσταση της. Σε επίπεδο λογισμικού, η επικοινωνία μέσω των καναλιών γίνεται με τη βοήθεια του οδηγού (driver), δηλαδή ένα πρόγραμμα το οποίο εξάγει ή εισάγει ροή δεδομένων ανάμεσα σε μία εξωτερική συσκευή και το Softimage 3D. Ένας οδηγός καναλιών μπορεί να είναι οδηγός εισόδου, που χειρίζεται μόνο κανάλια εισόδου, οδηγός εξόδου, που χειρίζεται κανάλια εξόδου, ή οδηγός εισόδου/εξόδου που χειρίζεται και τους δύο παραπάνω τύπους καναλιών. Ένας οδηγός καναλιών περιέχει ένα σύνολο καναλιών που το καθένα αναπαριστά τους βαθμούς ελευθερίας της συσκευής. Για παράδειγμα, σε μία σύνδεση εισόδου στην οποία η συσκευή εισόδου είναι το ποντίκι ενός υπολογιστή, υπάρχουν δύο βαθμοί ελευθερίας. Το ποντίκι μπορεί να κινηθεί οριζόντια κατά τον X άξονα και κάθετα κατά τον Y άξονα. Η εγκατάσταση των καναλιών περιλαμβάνει ένα σύνολο οδηγών, τα διαθέσιμα κανάλια του οδηγού και ένα σύνολο των συνδέσεων των καναλιών. Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι συνδέσεων καναλιών: 1. Συνδέσεις από κανάλια σε καμπύλες fcurves (capture): Ονομάζονται και συνδέσεις τύπου εισόδου επειδή οι πληροφορίες μεταδίδονται από μία εξωτερική συσκευή στο Softimage 3D. Αυτού του τύπου οι συνδέσεις χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή πληροφορίας δυναμικής κίνησης από μία εξωτερική συσκευή. Για παράδειγμα, το ποντίκι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιστραφεί ένα αντικείμενο γύρω από τον Y άξονα του. Η πηγή της δυναμικής κίνησης, στην περίπτωση αυτή, είναι ο οδηγός του καναλιού του ποντικιού και ο προορισμός είναι η καμπύλη fcurve περιστροφής γύρω από τον άξονα Y. To Softimage 3D δημιουργεί αυτόματα καμπύλες λειτουργίας λόγω της συνεχής ροής πληροφοριών από τη συσκευή στο πρόγραμμα. Ο οδηγός καναλιού μεταφράζει τα δεδομένα και θέτει αυτόματα keyframes, δημιουργώντας καμπύλες λειτουργίας τόσο γρήγορα όσο ο οδηγός καναλιού μπορεί να δεχθεί πληροφορίες από την συσκευή εισόδου. Ένα πλεονέκτημα της χρήσης των καναλιών είναι ότι μπορούν να επεξεργαστούν ταυτόχρονα 1000 διαφορετικά κανάλια από οποιοδήποτε αριθμό εξωτερικών συσκευών. Οι καμπύλες λειτουργίας δημιουργούνται, έτσι, πολύ γρήγορα. Ο χρήστης του Softimage 3D μπορεί να επέμβει σε αυτές τις καμπύλες και να πετύχει όλα τα επιθυμητά αποτελέσματα. 2. Συνδέσεις από καμπύλες fcurves σε κανάλια (control): Ονομάζονται και συνδέσεις τύπου εξόδου, αφού η πληροφορία μεταφέρεται από το Softimage 3D με σκοπό να ελεγχθεί μία εξωτερική συσκευή. Η διαδικασία είναι ανάλογη με την προηγούμενη. 3. Συνδέσεις από κανάλια σε κανάλια (direct): Πρόκειται για συνδέσεις τύπου εξόδου που ονομάζονται ευθείς συνδέσεις. Ουσιαστικά, είναι ένας συνδυασμός των δύο παραπάνω συνδέσεων [17]. Σελίδα 49

50 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Φως και υλικά στο Softimage 3D Το φως και τα υλικά παίζουν έναν από τους βασικότερους ρόλους στον τρόπο με τον οποίο οι επιφάνειες και γενικότερα τα αντικείμενα εμφανίζονται στη σκηνή. Ο τρόπος με τον οποίο η σκηνή είναι φωτισμένη μεταφέρει το θεατή στο χώρο, το χρόνο και το πνεύμα ενός γεγονότος και επιδρά πάνω στη ψυχολογία του. Ακόμη και αν ένα αντικείμενο έχει σχεδιαστεί σωστά, δεν δείχνει πραγματικό αν δεν φωτιστεί σωστά και δεν προστεθούν τα απαραίτητα υλικά Φώτα στο Softimage 3D Το Softimage 3D χρησιμοποιεί 4 διαφορετικά είδη φωτιστικών πηγών για το φωτισμό της σκηνής. 1. Infinite: Η πηγή του φωτός βρίσκεται απείρως μακριά από όλα τα αντικείμενα της σκηνής. Δεν μπορεί να οριστεί συγκεκριμένη θέση της πηγής αλλά μόνο διεύθυνση. Αφού η πηγή είναι τοποθετημένη στο άπειρο, όλα τα αντικείμενα φωτίζονται με την ίδια γωνία. 2. Point: Πρόκειται για ένα μη κατευθυντικό φως. Οι ακτίνες του φωτός ταξιδεύουν προς όλες τις διευθύνσεις από τη θέση της σημειακής πηγής, παρόμοια με τη λειτουργία ενός λαμπτήρα. Ανάλογα με τη θέση των αντικειμένων σε σχέση με τη θέση της πηγής, οι ακτίνες του φωτός συναντούν τα αντικείμενα της σκηνής υπό διαφορετικές γωνίες. 3. Spot: Πρόκειται για ένα κατευθυντικό φως. Για τον ορισμό του χρειάζονται η θέση της πηγής και ένα ακόμη σημείο το οποίο καθορίζει τη διεύθυνση και ονομάζεται light interest. Οι ακτίνες του φωτός ταξιδεύουν μέσα σε ένα κώνο από το ένα σημείο στο άλλο. Χρησιμοποιείται, συνήθως, για να φωτιστεί ένα συγκεκριμένο αντικείμενο ή μία συγκεκριμένη περιοχή της σκηνής. 4. Sun: Πρόκειται για ένα άπειρο φως του οποίου το διάνυσμα διεύθυνσης εξάγεται από μία φυσική εξομοίωση βασισμένη στο γεωγραφικό πλάτος και μήκος της τοποθεσίας της σκηνής σε μία συγκεκριμένη ημερομηνία και ώρα. Για παράδειγμα, η Αθήνα με γεωγραφικό μήκος Ε και πλάτος Ν την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου 21 Ιουνίου την ώρα το έτος Με αυτά τα στοιχεία δημιουργείται ένα άπειρο φως που μπορεί να προσομοιώσει τον ήλιο [14] Περιοχές και μοντέλα σκίασης αντικειμένου Ο καθορισμός του υλικού ενός αντικειμένου παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στην τελική του εμφάνιση μετά τη δημιουργία της εικόνας. Η διαδικασία δημιουργίας του υλικού αποτελείται από τρία βήματα. Την επιλογή του μοντέλου σκίασης, τον καθορισμό του χρώματος των περιοχών φωτισμού του αντικειμένου και τον ορισμό πρόσθετων ιδιοτήτων. Το Softimage 3D χρησιμοποιεί πέντε διαφορετικά μαθηματικά μοντέλα σκίασης και τρεις διαφορετικές περιοχές φωτισμού. Για κάθε μοντέλο σκίασης είναι ορατές συγκεκριμένες περιοχές φωτισμού. Οι περιοχές φωτισμού, ουσιαστικά, καθορίζουν τον τρόπο που κατανέμεται το φως πάνω στο αντικείμενο. Αυτές είναι: diffuse, ambient και specular. Η διάχυτη περιοχή (diffuse) περιλαμβάνει το φως που προκαλείται από τον άμεσο φωτισμό. Είναι το φως που αντανακλά πάνω σε μία επιφάνεια και έρχεται προς τα μάτια του ανθρώπου. Το διάχυτο χρώμα του φωτός που αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος είναι το αποτέλεσμα σύνθεσης δύο χρωμάτων: του χρώματος του φωτός που πέφτει πάνω σε μία επιφάνεια και του χρώματος της επιφάνειας. Είναι η πιο σημαντική συνιστώσα στη διαδικασία του φωτίσματος μίας σκηνής, γιατί δείχνει τον χρωματισμό και τις υφές των αντικειμένων που την απαρτίζουν. Η περικλείουσα περιοχή (ambient) περιλαμβάνει το φως που περικλείει την πίσω, αφώτιστη όψη ενός αντικειμένου. Στην πραγματικότητα, το περικλείων φως αρχίζει από τις πηγές ευθύ φωτισμού και ανακλάται πολλές φορές από τα αντικείμενα στο περιβάλλον γύρω από το αντικείμενο μέχρι να φαίνεται ότι προέρχεται από όλες τις διευθύνσεις σε μικρές ποσότητες. Η κατοπτρική περιοχή (specular) είναι το ισχυρό φως το οποίο ανακλάται από τις γυαλιστερές επιφάνειες. Ομαλά γυαλιστερά αντικείμενα έχουν μία πολύ μικρή ακριβής κατοπτρική κηλίδα ενώ πιο Σελίδα 50

51 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 σκληρές επιφάνειες έχουν πιο μεγάλες και ευρείς περιοχές κατοπτρικών περιοχών φωτισμού. Τα μέταλλα, όντας ανακλαστικά και συνήθως με σκληρές επιφάνειες χαρακτηρίζονται από μεγάλες και έντονες περιοχές κατοπτρικού φωτισμού. Το κατοπτρικό ισχυρό φως είναι ένα οπτικό στοιχείο που φανερώνει το πλήθος και τις διευθύνσεις των πηγών φωτισμού που υπάρχουν στη σκηνή [18]. Εικόνα 3.15: Οι 3 περιοχές σκίασης ενός αντικειμένου Τα μοντέλα σκίασης είναι διαφορετικοί μαθηματικοί αλγόριθμοι που προσπαθούν να προσομοιώσουν τη φυσική του φωτός και να χρωματίσουν ανάλογα ένα αντικείμενο. Γενικά, οι αλγόριθμοι αυτοί χρησιμοποιούν τα διανύσματα normals για να υπολογίσουν τη γωνία με την οποία πέφτει το φως μίας πηγής στην επιφάνεια ενός πολυγώνου. Η κάθε πηγή φωτός συνεισφέρει ένα ποσοστό χρώματος ανάλογα με τη γωνία πρόσπτωσης. Τα μοντέλα σκίασης που χρησιμοποιούνται είναι: 1. Constant: Χρησιμοποιεί μόνο τη διάχυτη περιοχή. 2. Lambert: Χρησιμοποιεί τη διάχυτη και την περικλείουσα περιοχή. 3. Phong: Χρησιμοποιεί και τις τρεις περιοχές στους υπολογισμούς. 4. Blinn: Χρησιμοποιεί και τις τρεις περιοχές. 5. Shadow: Δεν χρησιμοποιεί καμία περιοχή. Το αντικείμενο δεν είναι ορατό, μόνο η σκιά του φαίνεται στην τελική εικόνα Πρόσθετες ιδιότητες υλικού Στις πρόσθετες ιδιότητες του υλικού ενός αντικειμένου περιλαμβάνονται η ανακλαστικότητα (reflectivity), η διαφάνεια (transparency) και η διάθλαση (refraction). Η πρώτη αναφέρεται στη ανάκλαση των ακτίνων του φωτός όταν αυτές χτυπούν το αντικείμενο, η δεύτερη επιτρέπει τις ακτίνες του φωτός να διαπεράσουν το αντικείμενο. Έτσι, ένα μέρος του αντικειμένου οφείλεται στο υλικό που έχει οριστεί και το υπόλοιπο οφείλεται στο χρώμα του φόντου του αντικειμένου. Όταν ένα αντικείμενο έχει οριστεί ως διαφανές, τότε μπορεί να οριστεί και ο δείκτης διάθλασης. Η διάθλαση σχετίζεται με την απόκλιση των ακτίνων του φωτός όταν αυτές περνούν από ένα μέσο σε ένα άλλο [14]. Εικόνα 3.16: Οι πρόσθετες ιδιότητες υλικού, διαφάνεια, ανακλαστικότητα και διάθλαση Σελίδα 51

52 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Δημιουργία σκιών Στον πραγματικό κόσμο κάθε φως δημιουργεί σκιές στα αντικείμενα που φωτίζουν τη σκηνή. Στο περιβάλλον του Softimage 3D, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να αποφασίσει σε ποια αντικείμενα θα δημιουργηθούν σκιές και ποια φώτα θα τις δημιουργήσουν. Το λογισμικό προσφέρει δύο διαφορετικές μεθόδους για τη δημιουργία σκιών. Η πρώτη μέθοδος είναι η εφαρμογή του αλγόριθμου ανίχνευσης ακτίνων (raytracing) σε όλα τα αντικείμενα, τα οποία φωτίζονται από τα φώτα της σκηνής. Η δεύτερη μέθοδος είναι η δημιουργία ενός χάρτη βάθους (depth map) για κάθε φως που βρίσκεται στη σκηνή. Ο χάρτης βάθους δίνει πληροφορίες για την απόσταση των αντικειμένων της σκηνής από τα φώτα, ώστε να καθοριστεί σε ποια αντικείμενα θα δημιουργηθούν σκιές, καθώς και ποια αντικείμενα δημιουργούν με το φωτισμό τους σκιές σε άλλα. Συγκρίνoντας τις δύο μεθόδους, ο αλγόριθμος ανίχνευσης ακτίνων για τη δημιουργία σκιών παράγει πιο ακριβή αποτελέσματα κατά τη διαδικασία του rendering. Απαιτούνται, όμως, πολλοί υπολογισμοί και περισσότερος χρόνος για τη δημιουργία της εικόνας. Η μέθοδος του χάρτη βάθους χρειάζεται λιγότερο χρόνο επεξεργασίας αλλά παράγει πιο ανακριβή αποτελέσματα. Η ακρίβεια της μεθόδου εξαρτάται από την ανάλυση του χάρτη βάθους, η οποία καθορίζεται από το χρήστη Υφές Οι υφές ευθύνονται σε μεγάλο ποσοστό για την ρεαλιστική εμφάνιση ενός αντικειμένου στην τελική εικόνα. Οι δισδιάστατες (2D) υφές είναι ουσιαστικά εικόνες που καλύπτουν ένα αντικείμενο με ένα συγκεκριμένο τρόπο προβολής. Η προβολή δεν αφορά μόνο νέες πληροφορίες χρώματος για την επιφάνεια αλλά και πληροφορίες διαφάνειας ή ανακλαστικότητας. Το κάθε αντικείμενο μπορεί να δεχθεί περισσότερες από μία υφές, ο χρήστης μπορεί να καθορίσει πως αυτές θα συνδυαστούν ώστε να δημιουργηθεί η αίσθηση ρεαλισμού που επιδιώκεται. Εικόνα 3.17: Προβολή δισδιάστατων υφών Οι τρισδιάστατες (3D) υφές δεν είναι εικόνες αλλά τρισδιάστατοι αλγόριθμοι που περιγράφουν την υφή πάνω σε μία επιφάνεια. Στον πραγματικό κόσμο, οι περισσότερες υφές είναι τρισδιάστατες. Για παράδειγμα, αν γίνουν τομές σε ένα κομμάτι ξύλο, θα βρεθούν διαφορετικές μορφές φλεβών ξύλου σε κάθε τομή. Το Softimage 3D χρησιμοποιεί τρεις διαφορετικούς αλγόριθμους για τις υφές αυτές. Αυτοί είναι οι Wood, Marble και Cloud. Σελίδα 52

53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Rendering Το τελευταίο στάδιο δημιουργίας της εικόνας παρασκηνίου περιλαμβάνει τη διαδικασία του rendering. Όλες οι επιφάνειες των αντικειμένων χωρίζονται σε μικρά τρίγωνα επιφάνειας με μία διαδικασία που ονομάζεται tessellation. Κατά τη διαδικασία του rendering, το Softimage 3D υπολογίζει τα τρίγωνα επιφάνειας του κάθε αντικειμένου και τα διανύσματα normals σχετικά με τις πηγές του φωτός της σκηνής και δημιουργεί μία ορατή επιφάνεια που είναι φωτισμένη και σκιασμένη ανάλογα με τις παραμέτρους υλικού και υφών που έχουν οριστεί για το κάθε αντικείμενο. Πιο ειδικά, από κάθε εικονοστοιχείο της τελικής εικόνας εκπέμπεται μία ακτίνα που περνά από το κέντρο της εικονικής κάμερας και καταλήγει στη σκηνή. Μόλις μία ακτίνα συναντήσει ένα σημείο κάποιου αντικειμένου, καθορίζεται το χρώμα του υλικού, το χρώμα της υφής και το πως επιδρούν τα φώτα της σκηνής στο σημείο ανάλογα με το χρώμα τους και την απόσταση τους από αυτό. Με τη βοήθεια των παραπάνω πληροφοριών υπολογίζεται από το λογισμικό το χρώμα του συγκεκριμένου σημείου του αντικειμένου, η ακτίνα γυρνά πίσω στο εικονοστοιχείο από το οποίο προήλθε και αυτό χρωματίζεται ανάλογα Ο αλγόριθμος ανίχνευσης ακτίνων (raytracing) Για το rendering χρησιμοποιείται ο αλγόριθμος ανίχνευσης ακτινών (raytracing). Πιο συγκεκριμένα, οι ακτίνες που συναντούν αντικείμενα που έχουν οριστεί ως ανακλαστικά ανακλώνται και συνεχίζουν τη διαδρομή τους μέσα στη σκηνή, έχοντας πρώτα δώσει τις πρώτες πληροφορίες για το χρώμα του σημείου ανάκλασης. Αν τα αντικείμενα έχουν διαθλαστικές ιδιότητες, οι ακτίνες κάμπτονται σύμφωνα με το δείκτη διάθλασης του υλικού καθώς περνούν μέσα από την επιφάνεια του. Αν το υλικό είναι διαφανές, τότε η ακτίνα απλώς συνεχίζει τη διαδρομή της μέσα από την επιφάνεια. Ο αλγόριθμος αυτός δίνει ακριβή και ρεαλιστικά αποτελέσματα. Η υλοποίηση της τεχνικής γίνεται με μία παραλλαγή του αλγόριθμου υποδιαίρεσης χώρου των Glassner και Kaplann. Αρχικά, ορίζεται ένα κουτί που περιέχει όλα τα αντικείμενα στη σκηνή. Αυτό διαιρείται σε δύο κουτιά κατά τον άξονα των Χ. Αυτά διαιρούνται το καθένα σε δύο κατά τον άξονα των Υ. Τα τέσσερα κουτιά που προκύπτουν διαιρούνται με τη σειρά τους σε οκτώ κατά τον άξονα των Ζ. Τα οκτώ προκύπτοντα κουτιά διαιρούνται σε δεκαέξι κατά τον άξονα των Χ και η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι που ένα κουτί να περιέχει αριθμό τριγώνων μικρότερο από έναν καθορισμένο αριθμό. Μετά τη διαίρεση, η ακτίνα αρχίζει τη διαδρομή της και περνά από κουτί σε κουτί μέχρι να χτυπήσει κάποιο τρίγωνο. Σε κάθε κουτί η ακτίνα δοκιμάζεται ενάντια σε όλα τα τρίγωνα που περιέχονται στο κουτί. Τα αποτελέσματα που παράγονται είναι επακριβή, αλλά απαιτεί μεγάλη υπολογιστική ισχύ καθώς απαιτείται περισσότερη μνήμη όσο αυξάνει ο αριθμός των κουτιών [19] Το λογισμικό rendering mental ray Το Softimage 3D συνοδεύεται και από ένα ειδικό λογισμικό rendering που ονομάζεται mental ray. Το λογισμικό αυτό παράγει πιο ρεαλιστικές εικόνες, ειδικά οπτικά εφέ και είναι σχεδιασμένο για χρήση μέσω δικτύου. Κατανέμει, δηλαδή, τη διαδικασία του rendering σε περισσότερους από έναν σταθμούς εργασίας γραφικών, που είναι συνδεδεμένοι σε δίκτυο, εξοικονομώντας έτσι χρόνο και υπολογιστική δύναμη. Το mental ray είναι εξοπλισμένο με ένα σύνολο συναρτήσεων που παράγουν τα ειδικά εφέ κατά τη διαδικασία του rendering. Οι συναρτήσεις αυτές ονομάζονται shaders. Το πλεονέκτημα είναι ότι ο χρήστης μπορεί να παράγει τις δικές του συναρτήσεις υλοποιώντας έτσι τα εφέ που χρειάζεται. Οι συναρτήσεις αυτές ελέγχουν στοιχεία του Softimage 3D, όπως η κάμερα (camera shaders), τα φώτα (light shaders), τα υλικά (material shaders) και οι υφές (texture shaders). Σελίδα 53

54 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΠΡΟΣΚΗΝΙΟΥ ΚΑΙ ΕΙΚΟΝΙΚΟΥ ΣΚΗΝΙΚΟΥ 4.1 Χρώμα και ψηφιακή έγχρωμη εικόνα Φως είναι η περιοχή του φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών που γίνεται αντιληπτή από το μάτι. Χρώμα είναι η ερμηνεία του ματιού για τη φασματική κατανομή της ακτινοβολίας που δέχεται. Ως λευκή γίνεται αντιληπτή από το μάτι μία ακτινοβολία που περιέχει ίσα ποσά ενέργειας σε όλες τις συχνότητες του ορατού φάσματος Βασικά χαρακτηριστικά χρώματος Για να περιγραφούν τα χρώματα που γίνονται αντιληπτά από το μάτι χρησιμοποιούνται τρία χαρακτηριστικά [2]. Το πρώτο είναι η απόχρωση (hue) που αναφέρεται στις μονοχρωματικές ακτινοβολίες που θα δημιουργούσαν αυτό το αίσθημα. Υπάρχει μία περιοχή αποχρώσεων που δεν μπορεί να δημιουργηθεί από μονοχρωματική ακτινοβολία. Αυτή είναι η πορφυρή (magenta) που δημιουργείται από ίσα ποσά μπλε και κόκκινης ακτινοβολίας. Οι αποχρώσεις, συμπεριλαμβανομένης και της πορφυρής, τοποθετούνται σε έναν κύκλο που ονομάζεται χρωματικός κύκλος (color wheel).το κόκκινο (R), το πράσινο (G ) και το μπλε (B ) ονομάζονται πρωτεύοντα χρώματα. Ο συνδυασμός δύο πρωτεύοντων λέγεται συμπληρωματικό τους χρώμα. Συνδυασμός συμπληρωματικών χρωμάτων δίνει λευκό. Εικόνα 4.1: Ο χρωματικός κύκλος Το δεύτερο χαρακτηριστικό είναι ο κορεσμός (saturation). Ο κορεσμός ενός χρώματος χαρακτηρίζει την περιεκτικότητα του σε λευκό με την ακόλουθη έννοια. Κορεσμένο είναι ένα χρώμα στο οποίο αντιστοιχεί μονοχρωματική ακτινοβολία. Το λευκό θεωρείται ότι έχει κορεσμό μηδέν και συνεπώς δεν έχει απόχρωση ή έχει όλες τις αποχρώσεις. Αν στο λευκό ενισχυθεί σχετικά μία ακτινοβολία, τότε παίρνουμε ένα χρώμα με απόχρωση αυτή που αντιστοιχεί στη συγκεκριμένη ακτινοβολία και χαμηλό κορεσμό. Όσο αυτή η ακτινοβολία ενισχύεται, αυξάνεται ο κορεσμός. Έτσι αυτό που ονομάζεται ροζ είναι ακόρεστο κόκκινο. Το τρίτο χαρακτηριστικό είναι η φωτεινότητα (value). Η φωτεινότητα ενός χρώματος αναφέρεται στην ένταση της ακτινοβολίας. Το χρώμα μίας επιφάνειας αντιστοιχεί στην ακτινοβολία την οποία δέχεται το μάτι μας από αυτή την επιφάνεια. Αν η επιφάνεια είναι αυτόφωτη, τότε το χρώμα της εξαρτάται από την ακτινοβολία που αυτή παράγει. Αν δεν είναι αυτόφωτη, τότε το χρώμα της εξαρτάται από το χρώμα της πηγής που τη φωτίζει και από ποιες ακτινοβολίες και σε τι βαθμό τις ανακλά ή τις διαχέει. Σελίδα 54

55 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Είναι δυνατόν χρησιμοποιώντας τις τρεις πρωτεύουσες ακτινοβολίες σε κατάλληλες αναλογίες, να προκαλέσουμε στα αισθητήρια του ματιού τους ίδιους ερεθισμούς με οποιαδήποτε φυσική ακτινοβολία είτε μονοχρωματική είτε σύνθετη Απεικόνιση πληροφορίας χρώματος Δύο διαφορετικά εργαλεία χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και αναπαράσταση των έγχρωμων τηλεοπτικών σημάτων. Αυτά είναι η οθόνη κυματομορφών (waveform monitor) και το βεκτροσκόπιο (vectorscope). Η οθόνη κυματομορφών είναι ουσιαστικά ένας παλμογράφος που μετρά την τάση του τηλεοπτικού σήματος και τους παλμούς συγχρονισμού του. Η τάση αυτή φανερώνει τη φωτεινότητα του σήματος. Τα σήματα που αναπαριστούν πολύ φωτεινά αντικείμενα εμφανίζονται στο πάνω μέρος της οθόνης, αντίθετα με τα σήματα που αναπαριστούν πιο σκοτεινά αντικείμενα που εμφανίζονται στο κάτω μέρος. Τα σήματα φωτεινότητας εκτείνονται από το 7.5 % της κλίμακας μέχρι και το 100 %. Οι τόνοι του ανθρώπινου προσώπου, για παράδειγμα, είναι κοντά στο 70 % της κλίμακας. Εικόνα 4.2: Η οθόνη κυματομορφών Το βεκτροσκόπιο αποτελεί ένα άλλο είδος παλμογράφου που αναπαριστά τον κορεσμό και την απόχρωση των χρωμάτων. Κάθε εικονοστοιχείο αναπαριστάται με μία κουκίδα. Όσο πιο μακριά είναι αυτή από το κέντρο του κύκλου, τόσο λιγότερο κορεσμένο είναι το αντίστοιχο χρώμα. Αντίθετα, όσο πιο κοντά είναι αυτή η κουκίδα τόσο κορεσμένο είναι το αντίστοιχο χρώμα. Η γωνιακή απόκλιση της κουκίδας από το κέντρο του κύκλου δίνει την απόχρωση του χρώματος του εικονοστοιχείου. Εικόνα 4.3: Το βεκτροσκόπιο (vectorscope) Σύμφωνα με τα παραπάνω, δύο μηχανήματα είναι αναγκαία για την πλήρη απεικόνιση του χρώματος σε ένα τηλεοπτικό σήμα. Ο λόγος είναι ότι η πληροφορία του χρώματος είναι τρισδιάστατη. Σελίδα 55

56 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Κάθε ένα από τα παραπάνω εργαλεία απεικονίζει πληροφορίες σε δύο διαστάσεις. Σε μία οθόνη κυματομορφών δεν φαίνεται η πληροφορία της απόχρωσης, ενώ το βεκτροσκόπιο δεν απεικονίζει την πληροφορία της φωτεινότητας. Χρειάζεται, λοιπόν ένας τρισδιάστατος τρόπος απεικόνισης της πληροφορίας χρώματος σε μία τηλεοπτική εικόνα. Επειδή είναι γνωστό ότι οποιοδήποτε χρώμα μπορεί να δημιουργηθεί με σύνθεση των τριών βασικών χρωμάτων, R (κόκκινο), G (πράσινο) B, (μπλε), μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα τρισορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων όπου οι άξονες X, Y και Z αντιστοιχούν στα τρία βασικά χρώματα R, G και B. Έτσι, ένα συγκεκριμένο χρώμα αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο σημείο στον τρισδιάστατο χώρο. Για παράδειγμα, το μαύρο αντιστοιχεί στο κέντρο του συστήματος, διότι αναπαρίσταται από το σημείο (0,0,0). Όλα τα δυνατά χρώματα βρίσκονται μέσα σε ένα κύβο, ο οποίος ονομάζεται κύβος χρωματικότητας. Εικόνα 4.4: Ο κύβος χρωματικότητας Μία ψηφιακή εικόνα αποτελείται από έναν πίνακα κουκίδων. Οι κουκίδες αυτές ονομάζονται εικονοστοιχεία (pixels). Το πλήθος των εικονοστοιχείων που αποτελούν την εικόνα καθορίζει την ανάλυση (resolution) της εικόνας. Το κάθε εικονοστοιχείο αποτελείται από τρεις βασικές χρωματικές συνιστώσες. Την κόκκινη (R), την πράσινη (G) και την μπλε (B). Συνδυασμοί αυτών των τριών βασικών χρωμάτων μπορεί να δώσει οποιαδήποτε συνιστώσα του ορατού φάσματος, δηλαδή οποιοδήποτε χρώμα. Η πληροφορία της εικόνας για κάθε μία από τις τρεις αυτές βασικές συνιστώσες ονομάζεται κανάλι (channel). Κάθε συνιστώσα ενός εικονοστοιχείου συνήθως παριστάνεται από 8 δυαδικά ψηφία (bits) οπότε κάθε εικονοστοιχείο απαιτεί 24 δυαδικά ψηφία. 8 δυαδικά ψηφία ορίζουν 2 8 = 256 διαφορετικές τιμές (εντάσεις) οπότε και οι τρεις συνιστώσες μαζί αναπαριστούν περίπου χρώματα. Βέβαια, τα 8 δυαδικά ψηφία δεν είναι ο κανόνας, απλά η πιο συνήθης μέθοδος. Στον κινηματογράφο κάθε συνιστώσα περιγράφεται με 16 δυαδικά ψηφία, ενώ στα βιντεοπαιχνίδια χρησιμοποιούνται 4 δυαδικά ψηφία. Επειδή, γενικά, οι εικόνες αποθηκεύονται με διαφορετικούς αριθμούς δυαδικών ψηφίων, χρησιμοποιείται ένα κανονικοποιημένο σύστημα για την αναπαράσταση των πληροφοριών των τριών βασικών χρωμάτων. Έτσι, η τριάδα (1,1,1), κόκκινο, πράσινο και μπλε αντίστοιχα, αναφέρεται στο απόλυτο λευκό, η τριάδα (0,0,0) στο απόλυτο μαύρο και η τριάδα (0.5,0.5,0.5) στο γκρι 50%, δηλαδή σε ίση ποσότητα άσπρου και μαύρου. Σελίδα 56

57 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Η εικόνα μάσκα Ορισμός εικόνας μάσκας Το πιο βασικό κομμάτι στη διαδικασία σύνθεσης εικόνων είναι η δημιουργία μίας νέας εικόνας, η οποία ονομάζεται εικόνα μάσκα (mask). Μία διαφορετική ονομασία της εικόνας μάσκας είναι εικόνα matte, όρος που χρησιμοποιείται κυρίως στην περίπτωση σύνθεσης κινηματογραφικών εικόνων. Στην τηλεοπτική ορολογία χρησιμοποιείται ο όρος key. Πρόκειται για μία εικόνα, η οποία παράγεται από μία έγχρωμη είκονα και έχει ως σκοπό να ελέγξει τη διαφάνεια και αδιαφάνεια της έγχρωμης εικόνας κατά τη διαδικασία της σύνθεσης. Οι εικόνες μάσκες χρησιμοποιούνται όταν μόνο ένα συγκεκριμένο κομμάτι μίας εικόνας πρέπει να συμπεριληφθεί σε μία σύνθετη τελική εικόνα. Εικόνα 4.5: Σύνθεση εικόνων μέσω της εικόνας μάσκας Γενικά, οι εικόνες μάσκες είναι ασπρόμαυρες εικόνες. Στην περίπτωση ψηφιακών εικόνων, η πληροφορία της εικόνας μάσκας, που αντιστοιχεί σε μία έγχρωμη εικόνα, αποθηκεύεται σε ένα νέο κανάλι της εικόνας το οποίο δημιουργείται και συνοδεύει τα τρία βασικά κανάλια RGB και ονομάζεται κανάλι άλφα (Alpha channel). Χρησιμοποιούνται, συνήθως, 1-8 δυαδικά ψηφία για την καταγραφή της πληροφορίας μάσκας σε κάθε εικονοστοιχείο της εικόνας, τα οποία αποθηκεύονται στο κανάλι άλφα. Εικόνα 4.6: Εικόνα και η αντίστοιχη εικόνα μάσκας Εικόνες μάσκες στο σινεμά Οι εικόνες μάσκες δεν είναι ένα δημιούργημα της ψηφιακής εποχής. Έκαναν την εμφάνιση τους στην αρχή της ιστορίας του κινηματογράφου με σκοπό τη δημιουργία σύνθετων εικόνων. Στην κινηματογραφική ορολογία ο όρος μάσκα αντιστοιχεί στον όρο matte. Μία από τις πρώτες τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν ήταν μία έμμεση μέθοδος που ονομάστηκε μέθοδος διπλής έκθεσης (Double exposure matte) ή αλλιώς διαδικασία held/take. Ο όρος έμμεση αναφέρεται στο γεγονός ότι στην πραγματικότητα δεν δημιουργούταν καμία νέα εικόνα. Η διαδικασία ήταν αρκετά απλή. Αρχικά, γινόταν καταγραφή της πρώτης εικόνας αλλά με τη βοήθεια ενός μαύρου χαρτιού καλυπτόταν μέρος του φακού για να μην εκτεθεί μέρος του φιλμ που αναλογούσε σε εκείνο το κομμάτι του φακού. Ανάλογα με την πολυπλοκότητα του μέρους της εικόνας που έπρεπε να μην καταγραφεί, το μαύρο χαρτί έπρεπε να είχε τέτοιο περίγραμμα, ώστε να κάλυπτε με ανάλογο τρόπο το φακό. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα ήταν ενός ηθοποιού που υποδυόταν δύο δίδυμα Σελίδα 57

58 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 αδέρφια. Κάποιες σκηνές απαιτούσαν τα δύο αδέρφια να βρίσκονται μέσα στο ίδιο πλάνο. Τότε το μαύρο χαρτί κάλυπτε το μισό φακό και γινόταν η καταγραφή της μισής εικόνας με τον ηθοποιό να υποδύεται τον πρώτο αδερφό. Το φιλμ γυριζόταν στην αρχική θέση του και μετά γινόταν καταγραφή της άλλης μισής εικόνας. Ακολουθώντας το παραπάνω παράδειγμα, του ηθοποιού να υποδύεται το δεύτερο αδερφό. Αυτή τη φορά, όμως, το μαύρο χαρτί κάλυπτε μέρος του φακού έτσι ώστε να εκτεθεί μόνο το μέρος του φιλμ που δεν είχε εκτεθεί στην πρώτη λήψη, δηλαδή το κομμάτι το οποίο αντιστοιχούσε στον δεύτερο αδερφό. Όταν το φιλμ εμφανιζόταν, οι δύο εικόνες, τα δύο αδέρφια, υποδυόμενα από τον ίδιο ηθοποιό, έδιναν την εντύπωση ότι επρόκειτο για μία. Μία παραλλαγή της μεθόδου αυτής ήταν η οπτική σύνθεση. Δηλαδή, οι δύο σκηνές γυρίζονταν με δύο διαφορετικά φιλμ. Έτσι, δεν ήταν απαραίτητο το γύρισμα του φιλμ στην αρχική θέση για την καταγραφή του δεύτερου μισού της εικόνας. Με τη βοήθεια ενός οπτικού εκτυπωτή, ο οποίος χειρίζεται το φιλμ εικόνα με εικόνα (frame by frame) με ιδανική ακρίβεια, τα δύο κομμάτια του φιλμ προβάλλονται σε ένα τρίτο κομμάτι φιλμ και δημιουργείται η τελική εικόνα. Η τεχνική της διπλής έκθεσης χρησιμοποιήθηκε κυρίως για στατικές εικόνες. Στην περίπτωση κινούμενων εικόνων ή σε περίπτωση κίνησης της κάμερας έπρεπε το μαύρο χαρτί να επανατοποθετείται ή και να αλλάζει το σχήμα του σε κάθε νέα εικόνα πράγμα που δεν ήταν εφικτό. Η επόμενη προσέγγιση που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία εικόνων μάσκας ονομαζόταν τεχνική μονού φιλμ (single film). Η νέα τεχνική έκανε δυνατή τη δημιουργία σειρών εικόνων μάσκας (traveling matte). Σύμφωνα με την τεχνική αυτή, η εικόνα προσκηνίου, συνήθως κάποιος ηθοποιός ή ένα αντικείμενο, έπρεπε να κινηματογραφηθεί μπροστά από ένα έντονο μαύρο φόντο. Αν το φιλμ περάσει από συνεχόμενες εκτυπώσεις από φιλμ υψηλής αντίθεσης, τότε είναι δυνατό να παραχθούν οι εικόνες μάσκας. Τα αποτελέσματα της παραπάνω διαδικασίας δεν ήταν ικανοποιητικά διότι οι παραγόμενες εικόνες έπασχαν από ποιότητα, λόγω της αλλοίωσης που εισαγόταν από γενιά σε γενιά φιλμ [8]. Τα προβλήματα ξεπεράστηκαν με την εισαγωγή της τεχνικής διπλού φιλμ (multi film traveling matte). Για την τεχνική διπλού φιλμ χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικά φιλμ. Το πρώτο είναι ένα έγχρωμο αρνητικό φιλμ (color negative). Από τα πρώτα τέτοια φιλμ που χρησιμοποιήθηκαν ήταν το Eastman 5247 της Kodak. To δεύτερο είναι ένα φιλμ ευαίσθητο σε μία στενή περιοχή του ορατού φάσματος. Συνήθως χρησιμοποιούνται 3 στενές περιοχές του φάσματος. Η υπεριώδης ή diazzo blue όπως αλλιώς ονομάζεται (μήκη κύματος nm), η υπέρυθρη (μήκη κύματος nm) και ένα κίτρινο με την ονομασία sodium vapor (μήκος κύματος 589 nm). Με τη χρήση ενός διαχωριστή ακτίνων (beamsplitter) η εικόνα περνά και στα δύο φιλμ. Το δεύτερο φιλμ είναι αυτό που παράγει την matte εικόνα. Από τους τρεις παραπάνω τύπους φιλμ το κίτρινο ήταν το πιο αποτελεσματικό, διότι τα άλλα δύο παρήγαγαν αλλοιωμένες σε μέγεθος matte εικόνες επειδή βρισκόταν σε αντίθετες θέσεις στο ορατό φάσμα. Η εικόνα μάσκα, σύμφωνα με τα παραπάνω, σχηματίζεται σε ξεχωριστό φιλμ, οπότε δεν είναι ανάγκη το χρωματιστό φιλμ να υποστεί διαδικασίες για να απομακρυνθεί κάποιο μέρος του ορατού φάσματος μέσω φίλτρων. Δεν χάνεται έτσι καθόλου ποιότητα διότι δεν χρησιμοποιούνται φιλμ διαφορετικών γενεών, που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν προβλήματα στην ποιότητα των εικόνων [8], [9]. Η διαδικασία παραγωγής κινούμενων εικόνων μάσκας συνεχίστηκε με την παρουσίαση της μεθόδου σύνθεσης εικόνων με την ονομασία bluescreen στις αρχές της δεκαετίας του Οι εφευρέτες της μεθόδου ήταν ο Messrs Dunning και οι Pomeroy και Oliver. Η βασική ιδέα της μεθόδου ήταν η καταγραφή της εικόνας προσκηνίου μπροστά από ένα μπλε φόντο. Με τη χρήση συγκεκριμένων οπτικών διαδικασιών, που πήγαζαν από τις βασικές αρχές της θεωρίας χρωμάτων, θα ήταν δυνατό το μπλε αυτό φόντο να αφαιρεθεί και να αντικατασταθεί από την εικόνα παρασκηνίου. Το μπλε φόντο στον κινηματογράφο χρησιμοποιούταν με τρεις διαφορετικές μορφές: 1. Ζωγραφιζόταν ένα μέρος (συνήθως κάποιος τοίχος) μπλε και φωτιζόταν από μπροστά. 2. Μία οθόνη προβολής φωτιζόταν από τη θέση της κάμερας με μπλε φως. 3. Μία διαφανής μπλε οθόνη φωτιζόταν από πίσω. Σελίδα 58

59 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Το παράδειγμα που ακολουθεί περιγράφει τα βήματα για τη δημιουργία μίας σύνθετης εικόνας μέσω των εικόνων μάσκας με την τεχνική bluescreen. Χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικά φιλμ. Στο πρώτο καταγράφεται η εικόνα προσκηνίου μπροστά σε ένα μπλε φόντο. Στο δεύτερο καταγράφεται η εικόνα παρασκηνίου. Εικόνα 4.7: Οι εικόνες προσκήνιου και παρασκηνίου Το πρώτο φιλμ χωρίζεται σε τρία θετικά (positives) που το καθένα αναπαριστά τα τρία βασικά χρώματα της εικόνας. Τα τρία αυτά είναι ασπρόμαυρα φιλμ. Με τη χρήση οπτικών φίλτρων είναι εφικτό να σχηματιστούν δύο νέες εικόνες.. Αν το ασπρόμαυρο φιλμ που αναπαριστά το μπλε χρώμα της εικόνας γίνει ένα ζεύγος με το αρχικό φιλμ και επανατυπωθεί με τη χρήση ενός κόκκινου φίλτρου σε ασπρόμαυρο φιλμ υψηλής αντίθεσης, τότε παράγεται η εικόνα μάσκας ή burn-in matte εικόνα όπως αλλιώς ονομάζεται. Αν η εικόνα αυτή αντιστραφεί τότε παράγεται η αντίθετη εικόνα μάσκας reverse ή hold-out matte εικόνα. Εικόνα 4.8: Burn-in και reverse matte εικόνες Το επόμενο βήμα είναι η σύνθεση των φιλμ με τη λογική των επιστρώσεων και τη χρήση ενός οπτικού εκτυπωτή. Πρώτα συνδέεται η εικόνα παρασκηνίου με την εικόνα μάσκας του προσκηνίου. Δημιουργείται, έτσι, μία τρύπα στην εικόνα του παρασκηνίου. H αντίστροφη εικόνα μάσκας συνδέεται με την εικόνα του προσκηνίου και η νέα τρύπα που δημιουργείται εξαφανίζει το μπλε χρώμα. Σελίδα 59

60 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Εικόνα 4.9: Επεξεργασία των εικόνων στον οπτικό εκτυπωτή Το τελευταίο πέρασμα στον οπτικό εκτυπωτή, δηλαδή η επίστρωση και εκτύπωση των δύο παραγόμενων εικόνων, δίνει και το τελικό αποτέλεσμα. Η τελική σύνθετη εικόνα μεταφέρεται σε ένα νέο φιλμ. Εικόνα 4.10: Η τελική σύνθετη εικόνα Μία παραλλαγή της μεθόδου bluescreen παρουσιάστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980 από τους Jonathan Erland και Roger Dorney με την ονομασία αρνητικό bluescreen (Reverse or Negative Bluescreen) [9]. Το μοντέλο βρίσκεται μπροστά σε ένα μαύρο φόντο. Καλύπτεται με ένα διαφανές μέσο, συνήθως κάποιο βερνίκι, το οποίο περιέχει ένα φώσφορο που είναι αόρατος στην απουσία της υπεριώδους (ultraviolet) ακτινοβολίας. Το μοντέλο φωτίζεται κανονικά και γίνεται η καταγραφή. Αν τα φωτιστικά σώματα εκπέμπουν υπεριώδη ακτινοβολία πάνω από ένα όριο, χρησιμοποιούνται φίλτρα για να μπλοκάρουν την ακτινοβολία αυτή. Μόλις τελειώσει η πρώτη καταγραφή, αρχίζει η δεύτερη, αλλά υπό διαφορετικές συνθήκες. Τα φώτα σκηνής δεν χρησιμοποιούνται και το αντικείμενο εκτίθεται σε υπεριώδη ακτινοβολία μήκους κύματος 360 nm. Όταν η ακτινοβολία αυτή συναντήσει το φώσφορο στην επιφάνεια του αντικειμένου, μετατρέπεται σε ακτινοβολία μήκους κύματος από 360 ως 430 nm και επανεκπέμπεται ως μπλε φως. Το αντικείμενο, δηλαδή, λειτουργεί ως μία πηγή φωτισμού. Στο φακό της κάμερας τοποθετείται ένα φίλτρο αποκλεισμού υπεριώδους ακτινοβολίας για να εμποδίσει ανεπιθύμητη καθαρά υπεριώδη ακτινοβολία που προέρχεται από ανακλάσεις κυρίως. Η αυθεντική αρνητική εικόνα μάσκας τυπώνεται σε υψηλής αντίθεσης φιλμ με τη χρήση ενός μπλε φίλτρου. Γίνεται ζεύγος με ένα θετικό του πρωτότυπου αρνητικού, τυπώνεται και ακολουθείται από ένα ζεύγος της εικόνας παρασκηνίου και της αντίθετης εικόνας μάσκας. Σελίδα 60

61 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Το σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι οι παραγόμενες εικόνες μάσκας απέχουν μόνο μία γενεά από το αρχικό αρνητικό. Εικόνα 4.11: Reverse bluescreen 4.3 Αλγόριθμοι chromakey Hard chromakey Η πρωταρχική λειτουργία ενός μηχανήματος chromakey είναι να παράγει εικόνες μάσκες που απομονώνουν το αντικείμενο από το φόντο (μπλε ή πράσινο). Το αντικείμενο αναπαρίσταται με άσπρο χρώμα και το μπλε φόντο με μαύρο. Η διαδικασία που ακολουθείται είναι η εξής: 1. Εισάγεται η εικόνα με το μπλε φόντο 2. Τοποθετείται ένα κουτί που περιλαμβάνει μία περιοχή του μπλε μέσα στον τρισδιάστατο χώρο. Εικόνα 4.12: Η περιοχή του μπλε μέσα στον κύβο χρωματικότητας 3. Διαλέγεται το πρώτο εικονοστοιχείο (συνήθως το πάνω αριστερά) και αντιστοιχείται με ένα σημείο του τρισδιάστατου χρωματικού χώρου. 4. Καθορίζεται αν το σημείο ανήκει μέσα στο κουτί ή έξω από αυτό. 5. Στην εικόνα μάσκα δίνεται τιμή μαύρο στο αντίστοιχο εικονοστοιχείο αν το σημείο βρίσκεται μέσα στο κουτί και τιμή άσπρο αν αυτό βρίσκεται έξω από αυτό. 6. Επαναλαμβάνεται η παραπάνω διαδικασία για όλα τα εικονοστοιχεία της εικόνας και έτσι σχηματίζεται η εικόνα μάσκα. Σελίδα 61

62 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Η διαδικασία αυτήν ονομαζόταν hard (edged) chromakey, αλλά δεν παρουσίαζε επιθυμητά και ρεαλιστικά αποτελέσματα. Ο λόγος είναι ότι αυτή η τεχνική δίνει μία διακριτή ιδιότητα σε κάθε εικονοστοιχείο. Αυτό είτε ανήκει στο φόντο είτε ανήκει στο αντικείμενο. Αυτό, όμως, δεν ισχύει γενικά. Κυρίως στις ακμές του αντικειμένου υπάρχουν εικονοστοιχεία που το χρώμα τους επηρεάζεται και από το χρώμα του φόντου και από το χρώμα του αντικειμένου. Αυτά στον τρισδιάστατο χρωματικό χώρο τοποθετούνται κάπου ανάμεσα από το χρώμα του αντικείμενου και το μπλε χρώμα του φόντου. Αυτά τα εικονοστοιχεία δεν πρέπει να αντιμετωπιστούν με την παραπάνω διακριτή προσέγγιση [25]. Εικόνα 4.13: Η πληροφορία χρώματος μέσα στον κύβο χρωματικότητας Χαρακτηριστικά παραδείγματα τέτοιων περιπτώσεων είναι ο καπνός, το γυαλί, τα περιγράμματα του μαλλιού ενός ανθρώπου. Στην περίπτωση ενός γυάλινου αντικειμένου, λόγω της διαφάνειας του, το χρώμα του φόντου φαίνεται μέσα από το αντικείμενο. Έτσι, η αφαίρεση του φόντου θα απομακρύνει και κάποια κομμάτια του γυαλιού, αποτέλεσμα το οποίο δεν είναι επιθυμητό. Εικόνα 4.14: Hard chromakey Soft chromakey Για τους παραπάνω λόγους αναπτύχθηκαν νέες τεχνικές που ονομάζονται soft chromakey τεχνικές και αντιμετωπίζουν τα παραπάνω εικονοστοιχεία με ιδιαίτερη προσοχή. Σε αυτές τις περιπτώσεις τοποθετούνται δύο κουτιά, ένα μικρό και ένα μεγάλο. Σελίδα 62

63 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Εικόνα 4.15: Τοποθέτηση κουτιών για soft chromakey Η διαδικασία παραγωγής της εικόνας μάσκας είναι παρόμοια με την προηγούμενη μόνο που προστίθενται μερικά νέα υποβήματα στο βήμα Δίνεται η τιμή μαύρο στο αντίστοιχο εικονοστοιχείο της εικόνας μάσκας αν το εικονοστοιχείο βρίσκεται μέσα στο μικρό κουτί. 5.2 Δίνεται η τιμή άσπρο στο αντίστοιχο εικονοστοιχείο της εικόνας μάσκας αν το εικονοστοιχείο βρίσκεται έξω από το μεγάλο κουτί. 5.3 Δίνεται μία τιμή γκρι στο αντίστοιχο εικονοστοιχείο της εικόνας μάσκας αν το εικονοστοιχείο βρίσκεται ανάμεσα από τα δύο κουτιά. Η τιμή της φωτεινότητας του γκρι που δίνεται είναι ανάλογη της απόστασης του εικονοστοιχείου από τα δύο κουτιά. Αν αυτό είναι πιο κοντά στο μικρό κουτί τότε το γκρι είναι πιο σκούρο, ενώ αν είναι πιο κοντά στο μεγάλο κουτί τότε το γκρι είναι πιο φωτεινό. Η φωτεινότητα του γκρι καθορίζει σε πιο ποσοστό το εικονοστοιχείο ανήκει στο αντικείμενο. Εικόνα 4.16: Καθορισμός ποσοστών του γκρι ανάμεσα στα δύο κουτιά Όπως φαίνεται στην εικόνα 4.16 τοποθετούνται κάποια χωρίσματα ανάμεσα στα δύο κουτιά για να καθοριστούν τα ποσοστά του γκρι. Η σχεδίαση των κουτιών και των χωρισμάτων παίζει σημαντικό ρόλο στη σωστή λειτουργία της μεθόδου chromakey. Η εικόνα 4.17 δείχνει ένα δείγμα μίας εικόνας με μπλε φόντο στον τρισδιάστατο χρωματικό χώρο και την τρισδιάστατη κατανομή των σημείων. Σελίδα 63

64 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Εικόνα 4.17: Κατανομή πληροφορίας χρώματος εικόνας με μπλε φόντο Όπως εύκολα γίνεται αντιληπτό, τα ιδανικά χωρίσματα θα έπρεπε να ήταν όπως αυτά που φαίνονται στην εικόνα Οι αποχρώσεις του γκρι που χρησιμοποιούνται αποθηκεύονται στο κανάλι άλφα της εικόνας και συνήθως χρησιμοποιούνται 8 έως 10 δυαδικά ψηφία ανάλογα με το πλήθος των αποχρώσεων που έχουν προαποφασιστεί [25]. Εικόνα 4.18: Εικόνα μάσκας με τη μέθοδο soft chromakey Η μέθοδος soft chromakey είναι όπως φάνηκε μία γραμμική διαδικασία σε αντίθεση με τη hard chromakey που είναι μία διακοπτική διαδικασία. Χειρίζεται αντικείμενα όπως ο καπνός και το γυαλί με περισσότερο ρεαλισμό. Ο εφευρέτης της μεθόδου θεωρείται ο Petro Vlahos, ιδρυτής της εταιρίας Ultimatte [40], της πρώτης εταιρίας που εισήγαγε τέτοιου τύπου μηχανήματα. Η εξαιρετική του δουλειά του έχει αποφέρει ένα βραβείο Oscar και σήμερα ο όρος Ultimatte χρησιμοποιείται από πολλούς αντί του όρου chromakey [41], γεγονός που δείχνει την τεράστια απήχηση των μηχανημάτων Ultimatte στον κόσμο της τηλεοπτικής βιομηχανίας. Σελίδα 64

65 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Εικόνα 4.19: Τα Ultimatte 8 και 9 και τελική σύνθετη εικόνα με μηχάνημα Ultimatte 4.4 z mixing Κατά τη διαδικασία της σύνθεσης είναι εφικτό να τοποθετηθούν εικονικά αντικείμενα μπροστά από τους ηθοποιούς και από άλλα πραγματικά αντικείμενα. Γίνεται, με αυτόν τον τρόπο, ιδιαίτερα αισθητή η τρισδιάστατη εντύπωση που δημιουργεί το σκηνικό στον θεατή καθώς και η αλληλεπίδραση του ηθοποιού με το εικονικό σκηνικό. Στην περίπτωση αυτή η διαδικασία της σύνθεσης ονομάζεται z-synthesis ή zmixing. Αντίθετα με τη δισδιάστατη τεχνική υπέρθεσης εικόνων, η τεχνική z-mixing βασίζεται σε τρισδιάστατες εικόνες. Σε αυτό το πλαίσιο, μία τρισδιάστατη εικόνα, που δημιουργείται στον υπολογιστή, περιέχει πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την απόσταση της εικονικής κάμερας από το κάθε εικονοστοιχείο της τελικής εικόνας. Η απόσταση αυτή ονομάζεται βάθος ή τιμή z. Με τη σύγκριση των αντίστοιχων τιμών βάθους των δύο εικόνων εισόδου που πρόκειται να υπερτεθούν, αποφασίζεται πιο εικονοστοιχείο θα χρησιμοποιηθεί κατά τη διαδικασία της σύνθεσης. Οι σημερινοί σταθμοί εργασίας γραφικών είναι εξοπλισμένοι με φυσικά συστήματα (hardware), που ονομάζονται z-buffers και μπορούν να υπολογίσουν και να αποθηκεύσουν το βάθος των εικονικών σκηνικών σε πραγματικό χρόνο. Έτσι, στις πληροφορίες της εικόνας προστίθεται ακόμα ένα κανάλι, το οποίο ονομάζεται κανάλι Z. Συνήθως χρησιμοποιούνται 8 δυαδικά ψηφία για την καταγραφή της τιμής βάθους Z κάθε εικονοστοιχείου. Όσον αφορά τις εικόνες που λαμβάνουν οι πραγματικές κάμερες, έχουν αναπτυχθεί ειδικά μηχανήματα και αλγόριθμοι (multi-baseline stereo algorithm) [12] που μπορούν να δημιουργήσουν έναν χάρτη βάθους για την εικόνα που λαμβάνει η πραγματική κάμερα. Αυτά βασίζονται, κυρίως, στη λήψη εικόνων από διαφορετικές πλευρές για να εξαχθεί η πληροφορία βάθους. Δύο διαφορετικές προσεγγίσεις έχουν χρησιμοποιηθεί για να επιτευχθεί το z-mixing. Σύνθεση βασισμένη στο αντικείμενο ή στην απόσταση. Κατά την πρώτη προσέγγιση, στο κάθε εικονικό αντικείμενο δίνεται η ιδιότητα του προσκηνίου (foreground) ή του παρασκηνίου (background). Τα αντικείμενα με την ιδιότητα του προσκηνίου εμφανίζονται μπροστά από τα πραγματικά αντικείμενα στη σύνθετη εικόνα. Ένας χειριστής αλλάζει την ιδιότητα του κάθε αντικειμένου όποτε χρειάζεται ανάλογα με την κίνηση του ηθοποιού μέσα στο σκηνικό. Η δεύτερη προσέγγιση είναι εξίσου απλή. Όλα τα εικονοστοιχεία που αναπαριστούν σημεία του σκηνικού με απόσταση από την εικονική κάμερα μικρότερη από την απόσταση της πραγματικής κάμερας και του ηθοποιού περιλαμβάνονται στο άλφα κανάλι (alpha channel). Έτσι, τοποθετούνται τα εικονικά αντικείμενα πίσω από τα αληθινά. Το μηχάνημα που έχει αναλάβει το z-mixing δέχεται ως είσοδο εκτός από τις δύο εικόνες και τις εικόνες βάθους που έχουν παραχθεί. Για κάθε εικονοστοιχείο των δύο εικόνων συγκρίνονται οι τιμές βάθους που αντιστοιχούν σε αυτό. Αυτό το εικονοστοιχείο που έχει την μικρότερη τιμή βάθους χρησιμοποιείται στην τελική εικόνα. Σελίδα 65

66 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Καθώς η τεχνολογία εξελίσσεται, σήμερα κατασκευάζονται κάμερες που έχουν τη δυνατότητα εκτός από την κατασκευή της εικόνας να παράγουν και ένα χάρτη βάθους για την εικόνα σε πραγματικό χρόνο [36]. Οι κάμερες αυτές έχουν ενσωματωμένη μία πηγή που παράγει παλμούς φωτός. Καθώς το φως χτυπά τις επιφάνειες των αντικειμένων της σκηνής, κάποια ποσότητα του φωτός που σκεδάζεται, λαμβάνεται από έναν ανιχνευτή δέκτη που μετράει το εισερχόμενο σήμα. Η ένταση του φωτός υποδηλώνει την ανάκλαση που υπέστη το φως από το συγκεκριμένο σημείο ενός χώρου και παράγει την πληροφορία του χρώματος. Η καθυστέρηση μεταξύ εκπεμπόμενου και λαμβανόμενου φωτιστικού παλμού χρησιμοποιείται για να υπολογιστεί η πληροφορία του βάθους. Οι νέοι αυτοί τύποι εικονοληπτών παρουσιάζουν πολλά πλεονεκτήματα. Προσφέρουν υψηλή ακρίβεια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές πραγματικού χρόνου (field rate 50 ή 60 Hz), δεν είναι ογκώδεις. Το πιο βασικό πλεονέκτημα είναι ότι δεν απαιτούνται πρόσθετα μηχανήματα για τον υπολογισμό του βάθους, πράγμα που σημαίνει ότι μειώνεται το κόστος της παραγωγής και ταυτόχρονα ελευθερώνεται χώρος στην αίθουσα παραγωγής. Σελίδα 66

67 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΤΗΛΕΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΣΤΟΥΝΤΙΟ ΤΟΥ Κ.Ε.Γ Η τεχνολογία του εικονικού στούντιο μπορεί να βρει εφαρμογές και σε άλλους τομείς εκτός από την τηλεόραση και τον κινηματογράφο. Αν και κατά κύριο λόγο τα εικονικά στούντιο χρησιμοποιούνται για ψυχαγωγικούς σκοπούς, μπορούν να αποκτήσουν βασικό ρόλο και στον τομέα της εκπαίδευσης. Η εκπαίδευση δεν είναι μία στατική διαδικασία αλλά εξελίσσεται δυναμικά με το πέρασμα των αιώνων. Νέες μέθοδοι εξετάζονται και υιοθετούνται για να την κάνουν πιο ελκυστική και αποδοτική. Σημαντικός αρωγός στην προσπάθεια αυτή είναι και οι νέες τεχνολογίες. Ο εμπλουτισμός της διαδικασίας του μαθήματος με οπτικοακουστικά μέσα την κάνει πιο ενδιαφέρουσα και βοηθά τον εκπαιδευόμενο στην πλήρη κατανόηση του περιεχομένου. Τα εικονικά στούντιο προσφέρουν πολύτιμη βοήθεια στον εκπαιδευτικό για να ενισχύσει τη διδασκαλία του με αρκετά παραδείγματα και να ξεφύγει από το παλαιό στερεότυπο της μετωπικής διδασκαλίας. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας, όσον αφορά το πρακτικό της μέρος, είναι η παραγωγή εκπαιδευτικού τηλεοπτικού προγράμματος στο Κέντρο Ελληνικής Γλώσσας. Το πρόγραμμα θα έχει ως βάση την τεχνολογία των εικονικών στούντιο. Το Κέντρο Ελληνικής Γλώσσας δημιούργησε έναν ηλεκτρονικό κόμβο (http://www.komvos.edu.gr) με πλούσιο εκπαιδευτικό υλικό για την υποστήριξη των διδασκόντων την Ελληνική Γλώσσα. Το όλο έργο απευθύνεται κυρίως σε καθηγητές του Λυκείου. Εκτός από τον ηλεκτρονικό κόμβο, δημιουργήθηκε στις αρχές του 2000 ένα εικονικό στούντιο για την ανάγκη των τηλεοπτικών παραγωγών. Ύστερα από τις απαραίτητες μελέτες, αγοράστηκε ο απαραίτητος εξοπλισμός και άρχισαν οι ενέργειες διαμόρφωσης του χώρου σε ένα τηλεοπτικό στούντιο. Είναι κατανοητό, βέβαια, ότι το συγκεκριμένο στούντιο δεν μπορεί να συγκριθεί με ένα επαγγελματικό, αλλά ο εξοπλισμός του και η κατασκευή του το καθιστούν δυνατό για την παραγωγή ενός τηλεοπτικού προγράμματος. 5.1 Το στούντιο και ο εξοπλισμός Η σκηνή του στούντιο είναι, ουσιαστικά, ένα green box. Ένα κομμάτι του δωματίου με μήκος 4.65m, ύψος 2.47 m και πλάτος που καθορίζεται από ένα ημικύκλιο με ακτίνα 1.7 m και κέντρο παράλληλο με αυτό του δωματίου και 2.32m από τον πίσω τοίχο, βάφτηκε με πράσινη ειδική μπογιά. Εικόνα 5.1: Το green box και ο φωτιστικός εξοπλισμός του στούντιο του Κ.Ε.Γ Σελίδα 67

68 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Το υπόλοιπο δωμάτιο χρησιμοποιήθηκε για την εγκατάσταση του απαραίτητου εξοπλισμού καταγραφής και επεξεργασίας του τηλεοπτικού υλικού. Ο εξοπλισμός αποτελείται από τα εξής μηχανήματα: 1. Μία κάμερα καταγραφής (camcorder) SONY DSR-500 με φακό zoom Canon VCL 918-BY. Η κάμερα καταγράφει σε ψηφιακό format DVCAM. Εικόνα 5.2: Η Sony DSR Δύο φωτιστικά δέσμης Fresnel της εταιρίας Desisti με όνομα μοντέλου Magis 300, μέγιστης ισχύος 650 W. 3. Δύο κοίλα φωτιστικά (σκάφες) της εταιρίας Desisti με όνομα μοντέλου Wyeth, μέγιστης ισχύος 1000 W. 4. Δύο φωτιστικά μαλακού φωτισμού τύπου quartz της εταιρίας IANIRO με όνομα μοντέλου 180 ΜΚ 1 VARIBEAM 800, μέγιστης ισχύος 800 W. 5. Ένα κυκλόραμα αποτελούμενο από τέσσερα φωτιστικά σώματα της εταιρίας coemar με κωδικό 1070, μέγιστης ισχύος 500 W το καθένα. 6. Ένας ηλεκτρονικός ρυθμιστής έντασης (dimmer) της εταιρίας MGN μοντέλο series 100, έξι καναλιών με κλίμακα βαθμονομημένη από το 0 ως το 10. Το κανάλι 1 ελέγχει το πρώτο φωτιστικό δέσμης, το κανάλι 2 ελέγχει τις δύο σκάφες, το κανάλι 3 ελέγχει το άλλο φωτιστικό δέσμης, το κανάλι 4 ελέγχει τα δύο quartz φώτα, το κανάλι 5 ελέγχει τα δύο από τα τέσσερα φώτα του κυκλοράματος και το κανάλι 6 τα υπόλοιπα δύο. 7. Ένα πυκνωτικό μικρόφωνο της εταιρίας Georg Neumann με όνομα μοντέλου TLM 103. Το μικρόφωνο έχει καρδιοειδές πολικό διάγραμμα. Εικόνα 5.3: Το πολικό διάγραμμα του μικροφώνου TLM Ένα πανκατευθυντικό ασύρματο μικρόφωνο τύπου πέτου της εταιρίας Sennheiser με όνομα μοντέλου Ένας υπολογιστής εξοπλισμένος με το λογισμικό Softimage 3D έκδοση Extreme. Σελίδα 68

69 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ένα ψηφιακό καταγραφέα (video) SONY DSR 40P που καταγράφει και αναπαράγει εικόνες και ήχο σύμφωνα με το ψηφιακό πρότυπο DVCAM. 11. Ένα ψηφιακό καταγραφέα σημάτων ήχου της εταιρίας SONY. Η καταγραφή γίνεται σύμφωνα με το ψηφιακό format DAT (Digitial Audio Tape). 12. Ένα μίκτη ήχου της εταιρίας YAMAHA με όνομα μοντέλου 01V. 13. Ένας υπολογιστής IBM Intellistation με δύο εξωτερικούς σκληρούς δίσκους Avid συνολικής χωρητικότητας 20 GB συνδεδεμένος με ένα Avid Merridien Box. Ο υπολογιστής είναι εξοπλισμένος με το λογισμικό ψηφιακής επεξεργασίας ήχου και εικόνας Avid Xpress. Τη λίστα των λογισμικών συμπληρώνει το ειδικό λογισμικό τηλεοπτικών τίτλων με την ονομασία Avid Marquee. Εικόνα 5.4: Η σουίτα μοντάζ του στούντιο και η κάμερα Sony DSR Εξοικείωση με τον εξοπλισμό Πριν από την αρχή της παραγωγής, αφιερώθηκε ικανός χρόνος για την εξοικείωση με τον εξοπλισμό του στούντιο, μηχανήματα και λογισμικά. Έγιναν προκαταρκτικά γυρίσματα χωρίς σενάριο με σκοπό την απαραίτητη κατάρτιση πάνω στις τηλεοπτικές λήψεις και γνωριμία με τις λειτουργίες της τηλεοπτικής κάμερας. Κατά τη διάρκεια των γυρισμάτων, δοκιμάστηκαν διαφορετικά φωτιστικά πλάνα, χρησιμοποιώντας τα υπάρχοντα φωτιστικά σώματα και συγκρίθηκαν ως προς την απόδοση τους σε σχέση με τη διαδικασία chromakey. Τα φωτιστικά σώματα στήθηκαν έτσι ώστε να πληρούνται οι κανόνες σωστού φωτισμού για chromakey, δηλαδή το φόντο να είναι φωτισμένο ομοιόμορφα και να μην παρεμβαίνει στο φωτισμό του αντικειμένου, που στην περίπτωση της συγκεκριμένης παραγωγής θα είναι ένας άνθρωπος που παριστάνει έναν εκπαιδευτικό. Η γνωριμία με τα λογισμικά Softimage 3D Extreme, Avid Xpress και Avid Marquee και η απόκτηση εξοικείωσης με τις λειτουργίες και εφαρμογές τους έγινε με τη μορφή μαθημάτων (tutorials). Τα συγκεκριμένα λογισμικά συνοδεύονται από βιβλία που παρουσιάζουν τις λειτουργίες και δυνατότητες τους (manuals, user s guides), καθώς και βιβλία με ασκήσεις και παραδείγματα χρήσεων και εφαρμογών (workbooks, tutorials). Η μελέτη των παραπάνω βιβλίων και η πολύωρη ενασχόληση με τα λογισμικά προσέφερε την απαραίτητη εξοικείωση για τις ανάγκες της παρούσας αλλά και μελλοντικών παραγωγών. Στο περιβάλλον του Softimage 3D δημιουργήθηκαν μοντέλα με σχεδόν όλες τις διαφορετικές μεθόδους μοντελοποίησης (extrusion, deformation, polygon modeling) και κινήθηκαν είτε με την παραδοσιακή μέθοδο των keyframes, είτε με επεξεργασία των fcurves κίνησης και τη χρήση μαθηματικών εκφράσεων (expressions). Εισαγωγή πληροφορίας κίνησης μέσω των καναλιών έγινε μόνο με το ποντίκι, αφού ήταν το μοναδικό εξάρτημα διαθέσιμο για τέτοια εφαρμογή. Δοκιμάστηκαν διαφορετικά υλικά για τα Σελίδα 69

70 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 μοντέλα, παρατηρήθηκαν οι ιδιότητες της διαφάνειας, της ανακλαστικότητας και της διάθλασης και συγκρίθηκαν οι τρόποι προβολής των υφών (texture mapping) ανάλογα με το μοντέλο. Στη διαδικασία του rendering χρησιμοποιήθηκαν δύο διαφορετικά λογισμικά, το Softimage Renderer και το mental ray. Το δεύτερο παρήγαγε πιο ρεαλιστικές εικόνες αλλά με μεγαλύτερο χρονικό και υπολογιστικό κόστος. Ο χρόνος ήταν ανάλογος της βαρύτητας της κάθε σκηνής. Η βαρύτητα σχετίζεται με το πλήθος των μοντέλων σε μία σκηνή, το πόσο πολύπλοκες είναι οι κινήσεις τους, το πλήθος των φωτών της σκηνής, καθώς και από τα υλικά και τις υφές τους. Στο Avid Xpress η εισαγωγή στη διαδικασία του μοντάζ έγινε με τη δημιουργία ενός τηλεοπτικού προγράμματος (Boat Shop Tutorial) με οπτικό και ηχητικό υλικό που διατέθηκε από την κατασκευάστρια εταιρία, το οποίο αφορούσε τη διαδικασία δημιουργίας μίας βάρκας. Η επιλογή σκηνών με τις εντολές Mark In και Mark Out, η τοποθέτηση τους σε μία λογική σειρά (storyboarding) με τις διαδικασίες splice in και overwrite, η πρόσθεση απλών αλλά και πιο πολύπλοκων εφέ, η μετάβαση από μία σκηνή σε μία άλλη με εφέ όπως τα dissolve και τα fade, ο συγχρονισμός ήχου και εικόνας είναι λειτουργίες που έγιναν κατανοητές και εμπεδώθηκαν κατά τη δημιουργία του παραπάνω τηλεοπτικού προγράμματος. Παρόμοια ήταν και η πρώτη επαφή με το Avid Marquee. Τηλεοπτικοί τίτλοι, είτε στατικοί (static titles), είτε κινούμενοι (scrolling and rolling titles), δημιουργήθηκαν στο πλαίσιο της εξοικείωσης με το λογισμικό. 5.3 Καταγραφή οπτικοακουστικού υλικού Η περίοδος προσαρμογής και εξοικείωσης με το περιβάλλον και τον εξοπλισμό του στούντιο προσέφερε τις απαραίτητες γνώσεις και κατέστησε ώριμες τις συνθήκες για την έναρξη της παραγωγής. Η δημιουργία του προγράμματος χωρίστηκε σε δύο φάσεις. Τη φάση της καταγραφής του τηλεοπτικού και ηχητικού υλικού (pre-production) και τη φάση του μοντάζ (editing) και της περαιτέρω επεξεργασίας του καταγραφέντος υλικού (post-production). Στη δεύτερη φάση, εκτός από το μοντάζ, δημιουργήθηκαν και τα απαραίτητα γραφικά (εικόνες παρασκηνίου) που εμφανίζονται στο τελικό πρόγραμμα. Η πρώτη φάση (pre-production) περιελάμβανε δύο διαφορετικά βήματα. Την ηχογράφηση της αφήγησης ενός κειμένου (speakage) και τηλεοπτικές λήψεις στο green box, βασισμένες σε ένα σενάριο το οποίο δημιουργήθηκε από τους υπεύθυνους της παρούσας εργασίας Το speakage Το σκεπτικό του speakage ήταν να ηχογραφηθεί ένα κείμενο το οποίο θα χρησιμοποιούνταν ως εισαγωγή και θα περιείχε γενικές πληροφορίες για τα συστήματα εικονικού στούντιο. Το κείμενο θα συνδυαζόταν με μία σειρά εικόνων κατασκευασμένες στο Softimage 3D. Το νοηματικό περιεχόμενο των εικόνων θα συμβάδιζε με αυτό του κειμένου. Το μπλοκ διάγραμμα του σχήματος 5.1 απεικονίζει τη διαδικασία του speakage. Για την καταγραφή του ηχητικού σήματος χρησιμοποιήθηκε το πυκνωτικό μικρόφωνο της Georg Neumann. Όπως φαίνεται και στο μπλοκ διάγραμμα, μετά τη λήψη του ηχητικού σήματος από το μικρόφωνο, το σήμα περνά από ένα μίκτη ήχου και εκεί διεξάγεται η ισοστάθμιση (equalizing). Πριν την ισοστάθμιση, ρυθμίστηκε η ένταση στον προενισχυτή του μίκτη με σκοπό να ενισχυθεί το σήμα που λαμβάνεται από το μικρόφωνο. Όσον αφορά την ισοστάθμιση, αρχικά μειώνεται η ένταση στις χαμηλές συχνότητες λόγω της ύπαρξης θορύβου από το σύστημα εξαερισμού. Στη συνέχεια περιορίζεται μία στενή περιοχή συχνοτήτων (μειώνεται η ένταση τους) με κεντρική συχνότητα τα 5KHz διότι σε εκείνη την περιοχή ο φθόγγος «σ» που προέρχεται από τη φωνή του ομιλητή εμφανίζεται αρκετά έντονος και ακούγεται ιδιαίτερα ενοχλητικά. Τελευταίο βήμα πριν την ηχογράφηση, η ρύθμιση της στάθμης εγγραφής, δηλαδή η ρύθμιση του πλάτους του σήματος στον καταγραφέα (DAT) για να αποφευχθούν φαινόμενα παραμόρφωσης (clipping). Μετά από την ηχογράφηση τα ψηφιακά δεδομένα μεταφέρθηκαν στο λογισμικό Avid Xpress με τη διαδικασία Digitize. Στο σημείο αυτό αξίζει να σημειωθεί ότι ήταν δυνατό να παραληφθεί ο καταγραφέας και το ηχητικό σήμα να καταγραφεί απευθείας στο Avid Xpress. Έπρεπε, όμως, το σύστημα των σκληρών δίσκων και ο Σελίδα 70

71 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 υπολογιστής να είναι ανοικτοί κατά τη διεξαγωγή της ηχογράφησης, πράγμα που σήμαινε παρουσία θορύβου λόγω της λειτουργίας των μηχανημάτων, θορύβου που θα υποβίβαζε την ποιότητα του επιθυμητού ηχητικού σήματος. Για το λόγο αυτό έγινε η καταγραφή στο DAT και μετά το πέρας της ηχογράφησης, το DAT συνδέθηκε με τον υπολογιστή και έγινε η μεταφορά, σε ψηφιακή μορφή, των δεδομένων. Το κείμενο αφήγησης ήταν το εξής: Τα εικονικά στούντιο αποτελούν μία νέα μορφή τηλεοπτικών και κινηματογραφικών παραγωγών. Υπερσύγχρονοι σταθμοί επεξεργασίας γραφικών, συστήματα ανίχνευσης κάμερας και ειδικά λογισμικά μεταφέρουν τους ηθοποιούς σε εικονικά περιβάλλοντα, αντικαθιστώντας τα εικονικά σκηνικά. Αθλητικές εκπομπές, δελτία ειδήσεων καθώς και σκηνές οπτικών εφέ αποτελούν μερικά παραδείγματα χρήσης των εικονικών στούντιο. ΟΜΙΛΗΤΗΣ ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ ΜΙΚΤΗΣ ΗΧΟΥ ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΑΣ DAT ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ AVID XPRESS Σχήμα 5.1: Μπλοκ διάγραμμα για τη διαδικασία του speakage Τηλεοπτικές λήψεις Μετά το speakage, σειρά είχαν οι τηλεοπτικές λήψεις στο green box του στούντιο. Το σενάριο έκανε απαραίτητη την παρουσία δύο διαφορετικών ηθοποιών. Ο πρώτος θα αναλάμβανε να εξηγήσει τις δυνατότητες ενός εικονικού στούντιο και ο δεύτερος θα εξηγούσε τις εφαρμογές του εικονικού στούντιο στον τομέα της εκπαίδευσης. Και για τους δύο ηθοποιούς, το πράσινο φόντο του green box έπρεπε να αντικατασταθεί είτε από γραφικά κατασκευασμένα στο Softimage 3D είτε από εικόνες που προέρχονται από μία άλλη κάμερα. Το κείμενο του πρώτου ηθοποιού ήταν: Βρίσκομαι μέσα σε ένα εικονικό στούντιο. Το πράσινο χρώμα στο φόντο μπορεί να αφαιρεθεί όπως βλέπετε και με τη διαδικασία σύνθεσης video με γραφικών μπορώ να βρεθώ μέσα σε ένα εικονικό αμφιθέατρο. Όπως παρατηρείτε, έχει αλλάξει και η ακουστική του χώρου. Οι δυνατότητες που μας δίνει η χρήση του εικονικού στούντιο είναι πολλές. Μπορούμε για παράδειγμα να προσθέσουμε έναν πίνακα με κινούμενες εικόνες και γραφικά. Αντίστοιχα, το κείμενο του δεύτερου ηθοποιού ήταν: Η τεχνολογία του εικονικού στούντιο μπορεί να εφαρμοστεί στην εκπαίδευση είτε σε συνδυασμό με την τεχνολογία της τηλεσυνδιάσκεψης για τη διενέργεια ζωντανών εξ αποστάσεως μαθημάτων ή του video on demand για την παραγωγή εκπαιδευτικού υλικού και διάθεση του στους εκπαιδευόμενους όταν αυτοί το απαιτούν. Χρειάζεται, βέβαια, εξοικείωση με τις εφαρμογές, επιμόρφωση και αρκετή συζήτηση μέχρι να αφομοιωθούν στην εκπαιδευτική διαδικασία. Πριν την έναρξη των τηλεοπτικών λήψεων έπρεπε να αποφασιστεί ο φωτισμός του green box. Τα φωτιστικά σώματα στήθηκαν σύμφωνα με τις απαιτήσεις φωτισμού για μία παραγωγή chromakey. Τα 2 quartz φώτα μαζί με το κυκλόραμα των τεσσάρων φωτιστικών χρησιμοποιήθηκαν για το φωτισμό του φόντου. Τα δύο φωτιστικά δέσμης με τα δύο κοίλα φωτιστικά ανέλαβαν το φωτισμό του ηθοποιού. Τα φωτιστικά δέσμης ως κύρια φώτα (key lights) και τα κοίλα φωτιστικά ως φώτα πλήρωσης (fill lights). Η διαρρύθμιση του χώρου δεν επέτρεπε την τοποθέτηση πίσω φωτών (back lights). Για το λόγο αυτό τα φωτιστικά δέσμης τοποθετήθηκαν υπό γωνία ώστε να φωτίζουν τον ηθοποιό μερικώς από πίσω. Σελίδα 71

72 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Εικόνα 5.5: Οι δύο ηθοποιοί μπροστά στο green box Μετά το φωτισμό του green box, σειρά είχε το στήσιμο της τηλεοπτικής κάμερας. Η κάμερα συνοδεύεται και από μία βάση στήριξης (τρίποδας), που προσφέρει το πλεονέκτημα ρύθμισης ύψους της κάμερας, και τοποθετήθηκε 5 μέτρα από το κέντρο του green box και σε ύψος 1,7 μέτρα από το δάπεδο. Η σωστή τοποθέτηση της κάμερας ολοκληρώθηκε με τη διαδικασία του αλφαδιάσματος της βάσης στήριξης. Χρησιμοποιήθηκε το αλφάδι της βάσης και έτσι ο οπτικός άξονας της κάμερας βρέθηκε παράλληλα με τον ορίζοντα. Ακολουθεί η διαδικασία του white balance. Πρόκειται για μία βασική ενέργεια πριν την καταγραφή του υλικού, στην οποία δίνεται η πληροφορία στην κάμερα ότι αυτό που λαμβάνει είναι άσπρο (ηλεκτρική τάση εξόδου στα CCD 0 Volts). Αρχικά, επιλέχθηκε το κρυσταλλικό φίλτρο No1, το οποίο χρησιμοποιείται για συνθήκες εσωτερικού φωτισμού με θερμοκρασία χρώματος 3200 K. Η κάμερα διαθέτει άλλα τρία τέτοια κρυσταλλικά φίλτρα για συνθήκες εξωτερικού φωτισμού με θερμοκρασία χρώματος 5600 K. Τα φίλτρα αυτά, ουσιαστικά δίνουν την πληροφορία θερμοκρασίας χρώματος στην κάμερα, ώστε να διεξαχθεί σωστά το white balance. Το white balance έγινε με τη ρύθμιση του διαφράγματος στην επιλογή AUTO και χρησιμοποιήθηκε ένα άσπρο χαρτί ή μία άσπρη επιφάνεια, παρόλο που η κάμερα διαθέτει preset white balance για φωτισμό 3200 K. Επίσης, αποθηκεύτηκε στην πρώτη από τις δύο μνήμες της κάμερας. Μετά το white balance ρυθμίστηκε το διάφραγμα ανάμεσα από το f 11 και f 16, αφού πρώτα είχε ενεργοποιηθεί η λειτουργία zebra στο viewfinder της κάμερας και ελέγχθηκε η εικόνα σε ένα τηλεοπτικό μόνιτορ με σκοπό να μην είναι καμένη, δηλαδή υπερφωτισμένη. Για την καταγραφή του ηχητικού σήματος χρησιμοποιήθηκε το ασύρματο μικρόφωνο τύπου πέτου. Το ηχητικό σήμα στέλνεται από τον πομπό του μικροφώνου ασύρματα στο δέκτη, ο οποίος είναι τοποθετημένος δίπλα από την κάμερα. Με ένα καλώδιο Cannon το ηχητικό σήμα περνά από το Audio Out του δέκτη στο Audio In της κάμερας και καταγράφεται στο κανάλι 1 της κάμερας παράλληλα με την τηλεοπτική εικόνα. Η κάμερα διαθέτει δύο κανάλια ήχου για στερεοφωνική ηχογράφηση. Πριν την έναρξη των γυρισμάτων έγινε πρόβα ήχου για τη σωστή ρύθμιση της στάθμης ηχητικής έντασης, ώστε να αποφευχθούν φαινόμενα παραμόρφωσης του σήματος. Ο έλεγχος του ηχητικού σήματος έγινε με ακουστικά μέσω της κάμερας. Μετά την προετοιμασία, ακολούθησαν τα γυρίσματα. Το πιο βασικό σημείο των γυρισμάτων ήταν η κίνηση της κάμερας, διότι έπρεπε αργότερα να προσομοιωθεί από μία εικονική κάμερα στο στάδιο δημιουργίας των γραφικών. Η κάμερα κινήθηκε μόνο στην περίπτωση του πρώτου ηθοποιού. Συνολικά έγιναν ένα zoom out ταυτόχρονα με ένα tilt προς τα κάτω στη δεύτερη σκηνή και ένα pan στην Τρίτη σκηνή. Η κίνηση της κάμερας προσπαθήθηκε να είναι όσο πιο σταθερή και γραμμική ήταν δυνατόν. Η έλλειψη ειδικών σερβομηχανισμών που μπορούν να διατηρήσουν σταθερές τις ταχύτητες κίνησης και να τις μετρήσουν ποσοτικά, έκανε τις παραπάνω κινήσεις ιδιαίτερα δύσκολες και πολλές σκηνές χρειάστηκε να επαναληφθούν. Όσον αφορά την καταγραφή του υλικού, υπήρχαν δύο εναλλακτικές λύσεις. Η πρώτη ήταν η σύνδεση της κάμερας μέσω ενός καλωδίου S-Video με το Avid Xpress και η απευθείας μεταφορά και ψηφιοποίηση του σύνθετου τηλεοπτικού σήματος στο λογισμικό. Η λύση αυτή, ύστερα από κάποιες δοκιμές, απορρίφθηκε διότι ο θόρυβος που προκαλούσαν οι σκληροί δίσκοι του υπολογιστή ήταν αρκετά έντονος και μείωνε αισθητά την καθαρότητα του επιθυμητού ηχητικού σήματος, δηλαδή της φωνής του Σελίδα 72

73 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ηθοποιού. Η δεύτερη λύση ήταν η καταγραφή του τηλεοπτικού και ηχητικού σήματος σε μία κασέτα DVCAM. Μετά τη λήξη των γυρισμάτων το υλικό θα μεταφερόταν υπό ψηφιακή μορφή στο Avid Xpress μέσω του video SONY DSR 40P με τη διαδικασία Digitize, όπως και τελικά έγινε. 5.4 Επεξεργασία οπτικοακουστικού υλικού (post production) Δημιουργία τηλεοπτικού τίτλου Περνώντας στη φάση του post production, διάφορα θέματα έπρεπε να αντιμετωπιστούν πριν το τελικό μοντάζ. Αρχικά, έπρεπε να κατασκευαστεί ο αρχικός τίτλος του προγράμματος. Αυτός παρουσιάζει το φορέα εκπόνησης καθώς και το θέμα της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Ο τίτλος διαρκεί πέντε δευτερόλεπτα και δημιουργήθηκε στο ειδικό λογισμικό τηλεοπτικών τίτλων Avid Marquee. Χρησιμοποιήθηκε ανάλυση pixels σύμφωνα με το τηλεοπτικό πρότυπο PAL. Εικόνα 5.6: Ο τίτλος του προγράμματος Δημιουργία γραφικών Το επόμενο θέμα ήταν η δημιουργία ενός γραφικού για να συνοδεύσει το κείμενο του speakage. Αυτό δημιουργήθηκε στο Softimage 3D. Αποτελείται από 627 εικόνες (frames) ανάλυσης pixels. Το rendering έγινε με το λογισμικό rendering mental ray και είχε διάρκεια περίπου 15 ώρες. Σελίδα 73

74 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Εικόνα 5.7: Δημιουργία του γραφικού στο Softimage 3D Το γραφικό αρχίζει με την έκφραση VIRTUAL STUDIOS μέσα σε ένα τρισδιάστατο εικονικό χώρο με φόντο κάποια σύννεφα που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα. Η έκφραση κινείται και από το βάθος εμφανίζονται τρεις φωτογραφίες που ταξιδεύουν μέσα στο χώρο και απεικονίζουν μηχανήματα και παραδείγματα χρήσης των εικονικών στούντιο. Η εικονική κάμερα, ύστερα από την εξαφάνιση των φωτογραφιών, ταξιδεύει μέσα στο χώρο και προσεγγίζει μία πόρτα, η οποία ανοίγει και αποκαλύπτεται μία νέα φωτογραφία. Με ένα εφέ dissolve εμφανίζεται μία δεύτερη φωτογραφία, οι αναλογίες της οποίας συνεχώς μεγαλώνουν μέχρι αυτή να καταλάβει ολόκληρη την οθόνη και να τελειώσει η εισαγωγή ταυτόχρονα με τα λόγια του αφηγητή. Εικόνα 5.8: Τελικές εικόνες μετά το rendering Οι περισσότερες κινήσεις στο γραφικό έγιναν με την εντολή path translation. Ο χρήστης δημιουργεί μία καμπύλη πάνω στην οποία θα κινηθεί το μοντέλο και καθορίζει τη διάρκεια της κίνησης. Το άνοιγμα της πόρτας έγινε με τη μέθοδο των keyframes. Οι φωτογραφίες που χρησιμοποιούνται στο γραφικό ανατέθηκαν ως υφές πάνω σε ένα δισδιάστατο ορθογώνιο που αποτελείται από πολύγωνα. Το εφέ dissolve έγινε χρησιμοποιώντας την επιλογή Overall Blending ανάμεσα σε δύο υφές. Πιο ειδικά, σε ένα ορισμένο frame η πρώτη υφή έχει ποσοστό συμμετοχής 100% και η δεύτερη 0%. Σταδιακά, το ποσοστό συμμετοχής της πρώτης μειώνεται και της δεύτερης αυξάνεται με ένα συγκεκριμένο ρυθμό που καθορίζει ο χρήστης. Ύστερα από κάποια frames η πρώτη υφή έχει ποσοστό συμμετοχής 0% και η δεύτερη 100% και το dissolve έχει ολοκληρωθεί. Ένα point light και 3 spot lights, με ενεργοποιημένη την επιλογή των σκιών, αποτελούν το φωτισμό της σκηνής. Συνεχίζοντας στη δημιουργία των γραφικών έπρεπε να δημιουργηθεί μία εικονική αίθουσα, πιο συγκεκριμένα ένα εικονικό αμφιθέατρο. Ο λόγος ήταν ότι το σενάριο απαιτούσε την αντικατάσταση του πράσινου φόντου από ένα εικονικό αμφιθέατρο, ώστε να δοθεί η εντύπωση ότι ο πρώτος ηθοποιός βρίσκεται μέσα σε ένα τέτοιο εικονικό περιβάλλον. Το γραφικό δημιουργήθηκε στο Softimage 3D. Μέσα στην αίθουσα που οριοθετείται από έναν κύβο, τοποθετείται ένας σχολικός πίνακας που έχει πάνω το λογότυπο του Κέντρου Ελληνικής Γλώσσας στα αγγλικά (Greek Language Center), ένα τραπέζι, ένα βάθρο και αμφιθεατρικές θέσεις. H μονάδα μέτρησης του λογισμικού (Softimage unit) καθορίστηκε να ισοδυναμεί με 10cm. Η αίθουσα ορίστηκε να έχει όγκο περίπου 900m 3 Οι θέσεις έγιναν με την εντολή περιστροφής (revolution), αφού πρώτα ορίστηκε μία linear καμπύλη περιστροφής. Η περιστροφή καθορίστηκε στις 120. Η βάση του τραπεζιού αποτελείται από κύβους που έχουν υποστεί μετασχηματισμούς ως προς το μέγεθος. Το πάνω μέρος του τραπεζιού δημιουργήθηκε με την εντολή εξώθησης (extrusion), αφού πρώτα ορίστηκε μία NURBS καμπύλη εξώθησης. Ένας μετασχηματισμένος κύβος χρησιμοποιείται για την κατασκευή του βάθρου και του πίνακα. Το βάθρο και το τραπέζι τοποθετήθηκαν μέσω ενός αντικειμένου null σε μία ιεραρχία. Έτσι, με μετακίνηση του null αντικειμένου μετακινούνται ταυτόχρονα και το βάθρο και το τραπέζι χωρίς να αλλάζει Σελίδα 74

75 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 η σχετική τους θέση. Σε όλα τα μοντέλα τοποθετήθηκαν τα κατάλληλα υλικά και οι απαραίτητες υφές, με σκοπό να δείχνουν όσο το δυνατόν αληθοφανή. Εικόνα 5.9: Δημιουργία εικονικής αίθουσας στο Softimage 3D Εικόνα 5.10: Άποψη του αμφιθεάτρου μετά το rendering Προσομοίωση εικονικής κάμερας Το πιο σημαντικό σημείο της διαδικασίας δημιουργίας του γραφικού πριν τη διαδικασία του rendering είναι η τοποθέτηση και κίνηση της εικονικής κάμερας μέσα στην εικονική αίθουσα. Η απουσία ενός συστήματος ανίχνευσης κατά τη διαδικασία των λήψεων στο στούντιο κάνει το παραπάνω σημείο αρκετά δύσκολο και χρονοβόρο και έχει επίπτωση στο τελικό αποτέλεσμα. Η πραγματική κάμερα κάνει μία κίνηση σε ορισμένες σκηνές και αυτή η κίνηση πρέπει να προσομοιωθεί από την εικονική κάμερα. Περνώντας στη λογική του Softimage 3D, το συγκεκριμένο πρόβλημα λύνεται με τη δημιουργία από το χρήστη των fcurves που απαιτούνται για να κινηθεί η εικονική κάμερα. Δηλαδή, απαιτείται να μελετηθεί η κίνηση της πραγματικής κάμερας, να καθοριστούν οι κινήσεις της και αργότερα στο Σελίδα 75

76 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 περιβάλλον του Softimage 3D να δημιουργηθούν εκείνες οι fcurves που αντιστοιχούν στις κινήσεις της πραγματικής κάμερας, ώστε η εικονική κάμερα να κινηθεί όμοια με την πραγματική. Η παρατήρηση της κίνησης της πραγματικής κάμερας δεν είναι μία εύκολη διαδικασία. Ακόμα και με παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια των γυρισμάτων, υπάρχουν ερωτήματα που μένουν αναπάντητα λόγω της ανυπαρξίας ειδικών μηχανισμών μέτρησης. Για παράδειγμα, αν είναι γνωστή η αρχική και τελική θέση zoom του φακού της κάμερας πρέπει να είναι γνωστή και η διάρκεια του zoom αλλά και η ταχύτητα αλλαγής της εστιακής απόστασης, η οποία είναι δύσκολο να κρατηθεί σταθερή κατά τη διάρκεια ενός zoom in ή ενός zoom out. Στη δεύτερη σκηνή του πρώτου ηθοποιού η πραγματική κάμερα εκτελεί μία κίνηση zoom out και μία κίνηση tilt προς τα κάτω. Οι δύο αυτές κινήσεις αντιστοιχούν σε δύο fcurves της εικονικής κάμερας. Η πρώτη fcurve με την ονομασία camera field of view (cmfov) καθορίζει το οπτικό πεδίο της εικονικής κάμερας και η δεύτερη με την ονομασία camera interest translation (cmintrs) ελέγχει την κίνηση του camera interest, δηλαδή ενός εικονικού σημείου στο οποίο κοιτάει ο φακός της εικονικής κάμερας. Η κίνηση αυτού του εικονικού σημείου προσομοιώνει την κίνηση tilt της πραγματικής κάμερας. Εικόνα 5.11: Οι fcurves cmfov και cmintrs που δημιουργήθηκαν για την προσομοίωση της εικονικής κάμερας Πρόσθεση τεχνητής αντήχησης Το επόμενο βήμα ύστερα από την ολοκλήρωση της δημιουργίας και επεξεργασίας των γραφικών στο Softimage 3D, ήταν η πρόσθεση τεχνητής αντήχησης σε κάποια λόγια του πρώτου ηθοποιού. Πιο συγκεκριμένα στη φράση Όπως παρατηρείται, έχει αλλάξει και η ακουστική του χώρου. Σύμφωνα με το σενάριο, ο πρώτος ηθοποιός εμφανίζεται μέσα σε ένα εικονικό αμφιθέατρο. Η ακουστική ενός αμφιθεάτρου είναι τελείως διαφορετική από αυτήν του στούντιο. Το μικρόφωνο τύπου πέτου που χρησιμοποιήθηκε κατέγραψε το απευθείας ηχητικό κύμα, οπότε έπρεπε με κάποιο τρόπο να προστεθεί και η τεχνητή αντήχηση, ώστε να δίνεται και η ηχητική εντύπωση στο θεατή ότι όντως ο ηθοποιός βρίσκεται μέσα σε ένα τέτοιο χώρο. Σελίδα 76

ΤΟ ΦΩΣ. Ο φωτισμός μπορεί να υπογραμμίσει σημαντικές λεπτομέρειες ή να τις κρύψει

ΤΟ ΦΩΣ. Ο φωτισμός μπορεί να υπογραμμίσει σημαντικές λεπτομέρειες ή να τις κρύψει ΤΟ ΦΩΣ Ο φωτισμός μπορεί να υπογραμμίσει σημαντικές λεπτομέρειες ή να τις κρύψει Μπορεί να κολακέψει ένα αντικείμενο, τονίζοντας κάποια θετικά χαρακτηριστικά ή να υποβαθμίσει τα λιγότερο ελκυστικά Η τηλεόραση

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ 1 ΦΩΣ Στο μικρόκοσμο θεωρούμε ότι το φως έχει δυο μορφές. Άλλοτε το αντιμετωπίζουμε με τη μορφή σωματιδίων που ονομάζουμε φωτόνια. Τα φωτόνια δεν έχουν μάζα αλλά μόνον ενέργεια. Άλλοτε πάλι αντιμετωπίζουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΡΕΑΛΙΣΜΟΣ & ΚΙΝΗΣΗ (ΘΕΩΡΙΑ)

ΦΩΤΟΡΕΑΛΙΣΜΟΣ & ΚΙΝΗΣΗ (ΘΕΩΡΙΑ) ΦΩΤΟΡΕΑΛΙΣΜΟΣ & ΚΙΝΗΣΗ ΔΙΔΑΣΚΩΝ : ΝΤΙΝΤΑΚΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ (MSC) Καθηγητής Εφαρμογών ΚΑΡΔΙΤΣΑ 2013 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΦΩΤΟΑΠΟΔΟΣΗ: ΕΝΝΟΟΥΜΕ ΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΟΛΩΝ ΕΚΕΙΝΩΝ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΩΣΤΕ ΝΑ ΕΧΟΥΜΕ

Διαβάστε περισσότερα

Β2.6 Άλλες Περιφερειακές Συσκευές και Κάρτες Επέκτασης

Β2.6 Άλλες Περιφερειακές Συσκευές και Κάρτες Επέκτασης Β2.6 Άλλες Περιφερειακές Συσκευές και Κάρτες Επέκτασης Τι θα μάθουμε σήμερα: Να αναγνωρίζουμε και να ονομάζουμε άλλες περιφερειακές συσκευές και κάρτες επέκτασης Να εντοπίζουμε τα κύρια χαρακτηριστικά

Διαβάστε περισσότερα

Βίντεο και κινούµενα σχέδια

Βίντεο και κινούµενα σχέδια Βίντεο και κινούµενα σχέδια Περιγραφή του βίντεο Ανάλυση του βίντεο Κωδικοποίηση των χρωµάτων Μετάδοση τηλεοπτικού σήµατος Συµβατικά τηλεοπτικά συστήµατα Τεχνολογία Πολυµέσων 06-1 Περιγραφή του βίντεο

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΟΤΗΤΑ 6 6.0 ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ 6 6.0 ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΝΟΤΗΤΑ 6 60 ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η τηλεόραση είναι σήμερα ένα από τα πιο σημαντικά επικοινωνιακά συστήματα Δεν υπάρχει άνθρωπος, στις ανεπτυγμένες χώρες, που να μην αφιερώνει ορισμένες ώρες την ημέρα μπροστά

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 1. Εισαγωγή. Η ενέργεια, όπως είναι γνωστό από τη φυσική, διαδίδεται με τρεις τρόπους: Α) δι' αγωγής Β) δια μεταφοράς Γ) δι'ακτινοβολίας Ο τελευταίος τρόπος διάδοσης

Διαβάστε περισσότερα

Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32)

Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32) Γνωστική Ψυχολογία Ι (ΨΧ32) Διάλεξη 6 Μηχανισμοί επεξεργασίας οπτικού σήματος Οι άλλες αισθήσεις Πέτρος Ρούσσος Η αντιληπτική πλάνη του πλέγματος Hermann 1 Πλάγια αναστολή Η πλάγια αναστολή (lateral inhibition)

Διαβάστε περισσότερα

Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας

Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας Διδάσκων: Αναγνωστόπουλος Χρήστος Κώδικες μετρήσεων αντικειμένων σε εικόνα Χρωματικά μοντέλα: Munsell, HSB/HSV, CIE-LAB Κώδικες μετρήσεων αντικειμένων σε εικόνες Η βασική

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στη σχεδίαση κινούμενων γραφικών

Εισαγωγή στη σχεδίαση κινούμενων γραφικών ΕΣΔ200 Δημιουργία Περιεχομένου ΙI Εισαγωγή στη σχεδίαση κινούμενων γραφικών Νικόλας Τσαπατσούλης Επίκουρος Καθηγητής Τμήμα Επικοινωνίας & Σπουδών Διαδικτύου Εισαγωγή Εφαρμογές Κύρια Χαρακτηριστικά Flash

Διαβάστε περισσότερα

TFT TV. Τι είναι οι TFT και πως λειτουργούν;

TFT TV. Τι είναι οι TFT και πως λειτουργούν; TFT TV Τι είναι οι TFT και πως λειτουργούν; Η ετυμολογία του όρου TFT (Thin Film Transistor ή τρανζίστορ λεπτού φιλμ) μας παραπέμπει στο δομικό στοιχείο ελέγχου της οθόνης, που είναι το τρανζίστορ. Οι

Διαβάστε περισσότερα

Α.Τ.Ε.Ι. Ηρακλείου Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας ιδάσκων: Βασίλειος Γαργανουράκης. Ανθρώπινη Όραση - Χρωµατικά Μοντέλα

Α.Τ.Ε.Ι. Ηρακλείου Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας ιδάσκων: Βασίλειος Γαργανουράκης. Ανθρώπινη Όραση - Χρωµατικά Μοντέλα Ανθρώπινη Όραση - Χρωµατικά Μοντέλα 1 Τι απαιτείται για την όραση Φωτισµός: κάποια πηγή φωτός Αντικείµενα: που θα ανακλούν (ή διαθλούν) το φως Μάτι: σύλληψη του φωτός σαν εικόνα Τρόποι µετάδοσης φωτός

Διαβάστε περισσότερα

Εικόνα. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 05-1

Εικόνα. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 05-1 Εικόνα Εισαγωγή Ψηφιακή αναπαράσταση Κωδικοποίηση των χρωμάτων Συσκευές εισόδου και εξόδου Βάθος χρώματος και ανάλυση Συμβολική αναπαράσταση Μετάδοση εικόνας Σύνθεση εικόνας Ανάλυση εικόνας Τεχνολογία

Διαβάστε περισσότερα

Βίντεο. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 06-1

Βίντεο. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 06-1 Βίντεο Εισαγωγή Χαρακτηριστικά του βίντεο Απόσταση θέασης Μετάδοση τηλεοπτικού σήματος Συμβατικά τηλεοπτικά συστήματα Ψηφιακό βίντεο Εναλλακτικά μορφότυπα Τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας Κινούμενες εικόνες

Διαβάστε περισσότερα

Ολογραφία. Ιστορία, χρήση και µέλλον της ολογραφίας

Ολογραφία. Ιστορία, χρήση και µέλλον της ολογραφίας Ολογραφία Ιστορία, χρήση και µέλλον της ολογραφίας Σπουδαστική Οµάδα: Κότσιαρη Αγγελική Μαϊµάρης Ανδρέας Μπουγουλιά Ειρήνη Παπαβασιλείου Ζέτα Σφύρα Κατερίνα Φωτογραφία-Ολογραφία : δύο απόψεις του ίδιου

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στα χαρακτηριστικά των μικροφώνων

Εισαγωγή στα χαρακτηριστικά των μικροφώνων ΕΙΔΗ ΜΙΚΡΟΦΩΝΩΝ Επιμέλεια: Νίκος Σκιαδάς ΠΕ 17.13 Μουσικής Τεχνολογίας Το μικρόφωνο πήρε την ονομασία του από τον Ντέιβιντ Χιουζ, ο οποίος επινόησε μια διάταξη μεταφοράς ήχου που ήταν τόσο ευαίσθητη, που

Διαβάστε περισσότερα

Στα 1849 ο Sir David Brewster περιγράφει τη μακροσκοπική μηχανή λήψης και παράγονται οι πρώτες στερεοσκοπικές φωτογραφίες (εικ. 5,6).

Στα 1849 ο Sir David Brewster περιγράφει τη μακροσκοπική μηχανή λήψης και παράγονται οι πρώτες στερεοσκοπικές φωτογραφίες (εικ. 5,6). ΣΤΕΡΕΟΣΚΟΠΙΑ Η στερεοσκοπία είναι μια τεχνική που δημιουργεί την ψευδαίσθηση του βάθους σε μια εικόνα. Στηρίζεται στο ότι η τρισδιάστατη φυσική όραση πραγματοποιείται διότι κάθε μάτι βλέπει το ίδιο αντικείμενο

Διαβάστε περισσότερα

Ηχρήση του χρώµατος στους χάρτες

Ηχρήση του χρώµατος στους χάρτες Ηχρήση του χρώµατος στους χάρτες Συµβατική χρήση χρωµάτων σε θεµατικούς χάρτες και «ασυµβατότητες» Γεωλογικοί χάρτες: Χάρτες γήινου ανάγλυφου: Χάρτες χρήσεων γης: Χάρτες πυκνότητας πληθυσµού: Χάρτες βροχόπτωσης:

Διαβάστε περισσότερα

F LIGHT II TUNNELS 2014

F LIGHT II TUNNELS 2014 F LIGHT TUNNELS 2014 II ΗΛΙΟΛΟΥΣΤΟ ΣΠΙΤΙ Σε περιπτώσεις όπου θέλουμε να παρέχουμε φυσικό φως, αλλά οι συνθήκες δεν ευνοούν την εγκατάσταση κάθετων παραθύρων ή παραθύρων στέγης μία αποτελεσματική λύση είναι

Διαβάστε περισσότερα

Ανάκλαση Είδωλα σε κοίλα και κυρτά σφαιρικά κάτοπτρα. Αντώνης Πουλιάσης Φυσικός M.Sc. 12 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ

Ανάκλαση Είδωλα σε κοίλα και κυρτά σφαιρικά κάτοπτρα. Αντώνης Πουλιάσης Φυσικός M.Sc. 12 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ Ανάκλαση Είδωλα σε κοίλα και κυρτά σφαιρικά κάτοπτρα Αντώνης Πουλιάσης Φυσικός M.Sc. 12 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ Πουλιάσης Αντώνης Φυσικός M.Sc. 2 Ανάκλαση Είδωλα σε κοίλα και κυρτά σφαιρικά κάτοπτρα Γεωμετρική

Διαβάστε περισσότερα

Φύση του φωτός. Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο. μήκος κύματος φωτός. συχνότητα φωτός

Φύση του φωτός. Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο. μήκος κύματος φωτός. συχνότητα φωτός Γεωμετρική Οπτική Φύση του φωτός Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: ΚΥΜΑΤΙΚΗ Βασική ιδέα Το φως είναι μια Η/Μ διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο Βασική Εξίσωση Φαινόμενα που εξηγεί καλύτερα (κύμα) μήκος

Διαβάστε περισσότερα

Υλικά, Γραμμές και Τεχνικές στο Ελεύθερο Σχέδιο

Υλικά, Γραμμές και Τεχνικές στο Ελεύθερο Σχέδιο Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο Α Υλικά, Γραμμές και Τεχνικές στο Ελεύθερο Σχέδιο Σκοπός Σκοπός του κεφαλαίου αυτού είναι να γνωρίσουν οι μαθητές τα υλικά που χρειάζονται για το ελεύθερο σχέδιο και τον τρόπο που θα τα

Διαβάστε περισσότερα

Φωτισμός χώρου Μιλτιάδη Μ. Κάπου Μηχ. Ηλεκτρολόγου, Καθηγητή, Εργολ. Δημοσίων Εργων

Φωτισμός χώρου Μιλτιάδη Μ. Κάπου Μηχ. Ηλεκτρολόγου, Καθηγητή, Εργολ. Δημοσίων Εργων Φωτισμός χώρου Μιλτιάδη Μ. Κάπου Μηχ. Ηλεκτρολόγου, Καθηγητή, Εργολ. Δημοσίων Εργων Γενικά Μια καλή μελέτη ηλεκτρικής εγκατάστασης φωτισμού, πρέπει να βασίζεται στις πραγματικές ανάγκες φωτισμού του χώρου.

Διαβάστε περισσότερα

ΝΥΧΤΕΡΙΝΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΗΣΗ

ΝΥΧΤΕΡΙΝΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΝΥΧΤΕΡΙΝΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΗΣΗ http://www.samsung.com/gr/article/revealing-the-secrets-of-taking-night-time-photos Παρουσίαση: Θάνος Παπαδημητρίου Η νυχτερινή φωτογραφία είναι πραγματικά γοητευτική. Τα υπέροχα

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα 4.10: Οπτικά Αποθηκευτικά Μέσα

Μάθημα 4.10: Οπτικά Αποθηκευτικά Μέσα Κεφάλαιο 4 ο Ο Προσωπικός Υπολογιστής Μάθημα 4.10: Οπτικά Αποθηκευτικά Μέσα Όταν ολοκληρώσεις το κεφάλαιο θα μπορείς: Να εξηγείς τις αρχές λειτουργίας των οπτικών αποθηκευτικών μέσων. Να περιγράφεις τον

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φωτοτεχνία. Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Φωτομετρία

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φωτοτεχνία. Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Φωτομετρία ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Φωτοτεχνία Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Φωτομετρία Γεώργιος Χ. Ιωαννίδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΑΙΘΟΥΣΑΣ

ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΑΙΘΟΥΣΑΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΑΙΘΟΥΣΑΣ Επιλογή κατάλληλης αίθουσας στο σχολείο Η αίθουσα που θα επιλεγεί πρέπει να καταλαμβάνει 40-70 τ.μ. Να είναι εύκολα προσπελάσιμη και κοντά στις υπόλοιπες αίθουσες διδασκαλίας.

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Εισαγωγή

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Εισαγωγή ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ 1 Εισαγωγή Το μάθημα «Αρχές Ψηφιακής Τηλεόρασης» εξετάζει τις τεχνολογίες και τους μηχανισμούς που παρεμβάλλονται για να διανεμηθεί

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή σε οπτική και μικροσκοπία

Εισαγωγή σε οπτική και μικροσκοπία Εισαγωγή σε οπτική και μικροσκοπία Eukaryotic cells Microscope Cancer Μικροσκόπια Microscopes Ποια είδη υπάρχουν (και γιατί) Πώς λειτουργούν (βασικές αρχές) Πώς και ποια μικροσκόπια μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε