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从虚拟环境中创造直播
摘要:
“家居电视”将电视和多用户虚拟环境结合起来,使在线观众可以参与在虚拟世界中上演的电视节目。它同时呈现给传统的被动观看者和在线参与者。在许多情况下它受益于直播广播,本篇论文是基于我们第四个主要的实验,家居电视,一个叫做“超出这个世界”的实时虚拟游戏节目有关。对于这个事件,我们采用了非自动化的方法来进行摄像机控制和混合方法来探索适合于家居电视的适当表现形式。我们描述了在表演过程中的产生的用于创建和增强实时视频传输的技术;适当的世界设计;参与者动作的动态约束;以及面向动作的虚拟摄像机控制接口。这个相机控制接口包括一系列的时空控制样式的显示支持。我们还对摄像机控制界面和事件的(基于电视的)方法进行了反馈,以便于混合和指导,在准备和表演的过程中绘制在现场进行的社科实地研究。
CR类别和主题描述符:I.3.8[计算机]
Graphics]:应用程序;I.3.6[计算机图形学]:
方法和技术交互技术;I.3.7
【计算机图形学】:三维图形学与现实主义
——虚拟现实
附加关键字:多用户、网络应用程序、视频,视点控制。
1 导言
多用户虚拟环境是共享的三位音频图形世界,在其中分散的用户可以进行交流、交互、竞争和承担其他任务与活动;我们对使用这些环境来创造“家居电视”感兴趣。这将多用户虚拟环境和电视结合起来从而使在线观众-成员也可以参加在虚拟世界中上演的电视节目。我们相信这可能成为多用户虚拟机的“杀手级应用程序”环境。家居电视超越了传统广播电视(以及最近的互动电视系统)的能力,允许在线观众彼此进行社交互动,并直接参与内容,例如,成为游戏表演或辩论的参与者。家居电视为广播公司提供了新的格式、结构和观众;它为现有的虚拟环境提供了参与的动力、发展的动力和潜在开发的途径。家居电视的一个显著特点是它同时呈现给传统的被动电视
(或互动)观众和在线参与者,即“居民”。在线参与者可以通过联网PC或未来的机顶盒与虚拟环境交互。观众观看传统(或数字或互动)广播电视节目。进行居民电视直播而不墨预先录树有两个主耍好处:
bull;互动电视观众可以在争目进行时直接影响虚拟世界中的事件.例如通対投票表决特定的变化或结果:和
bull;在节目播放期间.观众可以选择成为居民.反之亦然(假设他们使用适当的设备观看节目).
因此.“有人信住的电视”的关键要求之一就是要在虚fit环境中创建直播。本文介招了在独特的公共买筮性居住电视节目“超出世界' (OOTW)中.用于从多用户虚拟环境中创建有效的现场广播(到剧院空间)的方法和技术。这是1998年9月5日和6日在英格兰曼彻斯特绿厅举行的国际电子艺术研讨会的一部分,即ISEA98革命。
第2至介绍了我们以前在
家居电视,以及我们在将多用户虚取环境与电视风格的广播相結合时遇到的特殊问题。第三节分描述并对比了相关工作。第4节提供了有关OOTW事件的结构和性质的更多信息.还介绍了我打用来増强节目的广播潜力的前两种技术:适当的世界设计:和管理的參与者约束。第5节介绍了第三种技术:为实时性能而量身定制的虚翅摄像机投制界reg;。第6节包含我们对摄像机控物界面的评估,以及基于现场进行
的社会科学现场研究縛出的事件(基于电视的)混合和导演方法。最 后.第7节包含我们的姑论并描述了未来的工作领域。
2家居电视的经验
作者曾在家居电视上进行过三次实验[2]:
bull;“大规模”[3],一种虚拟的诗歌表演,同时发生在物理剧场和虚拟世界中。这是诺丁汉大学与虚拟现实艺术家肖恩·瓦尼和巧克力艺术的诗人合作,作为诺丁汉现代艺术的一部分节日。
bull;“镜子”[18],英国BBC电视连续剧《网络》旁边有六个公共网络虚拟世界。这是由英国电信和照明公司联合英国广播公司和索尼公司创建的。本案的广播是根据经过编辑的录像进行的。
bull;制作团队,包括摄像机操作员、导演和技术支持,他们在幕后工作,使每一个事件发生。
在每项活动中有4种类型的参与者(或“参与程度”):
bull;被动观众,无论是观看广播电视还是在剧院观看单一的投影视图(在大规模的情况下);
bull;在线居民,体现在虚拟世界中,能够互动和参与;
bull;专业表演者或通讯员,也体现在虚拟世界中,提供内容和协调;以及
bull;制作团队,包括摄像机操作员、导演和技术支持,他们在幕后工作,使每一个事件发生。
这些实验提出了一些关于有人居住的电视创作的重大问题。与本文相关的问题描述如下。
bull;在多用户虚拟环境中,通常很难实现精确和协调的移动。在一个正常的电视节目中,参与者的位置和动作都受到严格的控制,以支持节目的呈现和时间安排。在虚拟环境中,移动通常比较笨拙且不受控制。因此,居民(未经培训的公众)甚至演员都很难在正确的时间出现在正确的地点。
bull;虚拟环境(如现在所存在的)和电视在自然节奏上有着巨大的差异。
电视通常是严格的脚本和指导,以提供一个激烈的观看体验。另一方面,通用的多用户虚拟环境则趋向于更为稳定的交互速度。当互动是基于文本的时,这一点尤其正确,就像《镜中情人》和《天堂与地狱》中的情形一样(这里我们忽略了特殊的快速反应游戏环境,例如第一人称射击游戏或虚拟赛车,因为我们希望探索更广泛的类型和更丰富的社交形式互动)。
摄像机控制和导航出现了重大问题。尤其是《天堂与地狱》和《魔镜》使用了普通的用户导航界面来控制虚拟摄像机;这是一个“以身体为中心”或飞行器控制的比喻[19]。这意味着虚拟摄像机很难跟上动作,有时甚至会迷路,甚至拍摄到空位。他们在处理场景中的遮挡问题时也遇到了困难极难调整镜头以避免,例如路过的居民,同时保持射击。
这些问题结合在一起形成了一个最终的广播,这个广播常常是语无伦次的,有时作为一个普通的观众是看不懂的。这些问题在《天堂与地狱》中表现得最为明显,因为它将真正的直播与相对复杂和人口稠密的世界结合在一起。
如本文所述,我们试图通过三种技术来缓解这些问题:适当的世界设计(第4.1节);管理居民和表演者的移动(第4.2节);以及新的面向性能的虚拟摄像机控制界面(第5节)。
3相关工作
多用户虚拟环境,以及电影和电视有自己独特的文学体裁。然而,在本文中,我们将重点讨论两者之间的边界:从共享的3D音频图形环境中塑造和增强实时视频输出。
在这种情况下,我们采用了非自动化的方法来进行相机控制和混合,而不是依靠已建立的人类工作技能和模式,即导演和摄像机操作员。这样我们就可以探索这些活动是如何受技术和媒介变化的影响,而不是用不适合三维虚拟世界的方法来简单地重新创建和自动化现有的技术 。
这可能与将整个系统自动化的尝试形成对比演示过程,包括摄像机工、方向和混合。例如,他、科恩和塞尔辛[12]创造了“虚拟电影摄影师”,也用于实时多用户虚拟世界。但是,在他们的情况下,摄像机的位置和切割完全自动化。他们的虚拟环境还使用高级动作的约束集(例如“go to the bar”)而我们的世界很大程度上是建立在自由导航和互动。这种方法可能适用于尽管它需要提取可能的语义来自更原始的活动(如自由导航)。
随着我们对有人居住电视的理解逐渐成熟,它将能够将自动化集成到
知情的方式。这将使我们能够利用诸如接下来。德鲁克等人。[7] 为定义过程接口表达镜头和整合其他技术然后在[8]中扩展使用约束满足,包括路径计划。Seligmann和Feiner[9]地址自动放置用于在语义特定的情况。他们没有现场直播性能问题,尽管它们表明它们的方法可以与交互操作相结合。
所有这些方法都可以用来增强或(可能部分)自动化有人居住的电视的摄像机操作。然而,媒体的实时性和性能特性会被仔细考虑的在这些文件中提到)。
其中一些,还有其他(特别是卡普和费纳[14],他等。[12] ,考虑了电影的原则(例如[1])可应用于计算机图形学。在这项工作中我们正在物质世界里探索有人居住的电视和三维图形环境实际上可能不同于已有的经验。
在更概念的层面上,这项工作可以与互动数字艺术品和装置具有实时性能的计算机图形(请参见例[17])。这些同样的东西也可以买到通过有人居住的电视媒体,尽管对非互动体验的更多关注(传统电视)观众。
4超出世界
“超出世界”事件可能被视为“天堂与站狱-直播”的后续活动。就像《天堂与地狱》现场一样.《超出世界》是一场在多用户虚取世界中上演的现场游戏节目。游戏节目在剧院空间中进行“广播”直播.
并被投影到大屏幕上.如图3所示。
这场表演的特色是两个队之间的比赛“外星人”和“机器人”,为了逃离一个注定要失败的空间站(图5)。每支队伍都由一位专业的表演者领导戴着一个身临其境的虚拟现实耳机双手)使用电磁追踪器。团队领导在图3的主投影屏幕的侧面可见。每个小组由四名公众成员组成(选自进入剧院的观众)坐在后台制作区的联网PC上,如图4所示。在“真实的”有人居住的电视里人们会在家里。这些居民可以继续航行地面使用标准PC操纵杆,并参与四个协作游戏。节目由一位虚拟主持人主持他以现场视频的形式出现在世界上虚拟屏幕(如图6所示)。居民和所有表演者都戴着麦克风耳机,能够与使用分组网络音频(c.f.IP电话)的另一方。主持人也有一个麦克风,现场效果是在游戏中的不同点自动触发。这个使用的多用户虚拟环境是海量的-2[11]。
为了制作剧院的现场音频/视频,我们使用了标准的外部广播(现场制作)方法。后台区域的一部分,包括导演,如图1所示。与视频相关的组件如图2所示。有四个虚拟摄像机,每个都有自己的操作员。这些视频输入到视频混音台(带有输入、预览和传输监视器),以及主机的直接视图和视频磁带(VT)播放机,用于额外的连接画面。一位经验丰富的电视导演负责导演和视频混合。另外一名技术人员操作录像机,音频由一名音频工程师通过家庭广播单独混合。所有这些人都在有线对讲电路上,以便他们协调行动。
通过这种方式,我们试图在一个新的环境——3D虚拟世界中,利用既定的工作方法和人类技能(如导演和摄像师)。
在该剧的最后一幕中,剧场观众能够使用一个互动系统“拯救”一个失去的居民,该系统的灵感来自洛伦卡彭特(Loren Carpenter)的CINEMATRIX互动娱乐系统[6],他们挥舞着彩色卡片为自己最喜欢的玩家投票。
在为期三天的时间里,共进行了四次排练和四次表演,每次大约持续40分钟。
4.1 世界设计原则
在为OOTW创建世界和游戏的过程中,我们试图增强虚拟摄像机的易读性、表现力和有效性。为此,我们采用了以下原则和准则:
bull;使用简单的表示法,尽可能简化游戏和概念;
bull;利用系统的实时音频功能进行交互和效果;
bull;采用开放式设计,视觉障碍少,无外墙(便于概览和背景拍摄,如图6),并使用显著的虚拟分隔来建立不同的游戏场地(如图5所示);
bull;将大部分行动放在地面上;以及
bull;使用依赖于邻近性的游戏互动方法,以便参与者接近其在环境中的影响(例如,在一个游戏中-如图9所示-居民必须跑到“太空青蛙”身边,将它们赶向队长;在另一个游戏中,所有的居民都必须站在一辆“喷气式汽车”上,集体引导它通过一个赛道,而不是例如距离或射击。
在更受限制的应用程序或类型中,其中一些或全部可能不可能或不合适。我们预计,随着有人居住电视的技术和共同概念的发展,这些启发式方法中的许多可以被放松,或者通过额外的自动化辅助来补偿。
图5显示了虚拟世界的规模和线性形式。摄像机正从最后竞技场的主机/记分板(飞船准备离开)前往回看,朝向竞技场,前面的竞技场(智力竞赛)就在远处。图6显示了问答游戏的鸟瞰图(第三个竞技场)。主机显示为视频纹理,监视事件。当团队正确地回答问题时,他们的领导者会被世界经理提拔出来。图7显示了正在运行的鱼游戏(第二个游戏竞技场)。居民们正协同引导他们的领队穿过竞技场,让他们从空中钓到“太空鱼”。
4.2参加者约束
OOTW的关键创新之一是使用了事件管理和控制接口,该接口允许我们(除其他外)对每个参与者(居民、表演者或宿主)应用位置约束。这种约束可能是时变的,允许我们将参与者从游戏世界的一部分移动到另一部分,例如在不同的游戏竞技场之间创建虚拟的“旅行者”(见图5和图6)。这些限制也可能在大小上有所不同,允许我们在采访环节中“扎根”参与者,或在实际游戏中释放他们探索整个游戏竞技场(但不是整个世界)。
具体地说,每个约束包括限制空间运动的边界框,加上向前(看)向量和允许的角度偏差。约束成对定义,并以每个约束对中指定的速率在它们之间进行线性插值。每个约束的位置分量和前向向量通常是从世界定义文件中的注释中自动提取的。
游戏的每个“阶段”都可以指定新的约束条件,整个OOTW事件包含50多个阶段,包括意外事件和替代方案。世界管理者(他正在收听回拨的指导)负责从管理界面的列表中触发阶段更改。此管理界面随后通知每个参与者的客户端程序有任何新的约束,并触发虚拟世界中任何所需的对象重新配置(例如,重置游戏对象)。
这使得我们能够确保所有参与者都能跟上游戏的节奏——如果有必要的话,可以拖拽他们——并在正确的时间、在正确的地点。通过这种方式,我们解决了(至少部分地)第2节中的两个问题:
bull;我们可以在虚拟环境中实施协调行动和“人群”控制,避免居民迷失或失控
bull;我们可以通过强制执行时间限制和迅速将参与者运送到展会的新地点或元素来加快活动的节奏
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