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機械式カメラトラッキングシステム "SHOTOKU VRクレーン" を試す

BASSDRUM 公文です。

今回とある案件で、SHOTOKU さんの VRクレーンを使用したので紹介します。VRクレーンは、汎用のクレーンにロータリーエンコーダをパン軸・チルト軸に装着することで、機械的にカメラの座標をトラッキングすることを可能にした機材です。つまりは、空間の中でのカメラの座標やパン・チルトの状態を把握するための機材です。

VRクレーンは、カメラの座標トラッキングに有効な手段の一つとして、放送局やバーチャルスタジオ等で使用されています。

早速ですが、BASSDRUM むらけんさんの VRクレーンの検証動画があるのでどうぞ


4つの動画のうち どれが本物の映像で、どれがバーチャルかわかりますか?

左下の動画以外はすべてCGです。
この動画には大きく2つの技術的なトピックが含まれています。フォトグラメトリで3D化したバーチャルワールド上に、VRクレーンからくる座標データをデコードしてバーチャルワールドにカメラ位置として反映したものです。

VRクレーンで何ができるか? 

改めて、このVRクレーンで何ができるのか紹介すると、たとえばライブ映像にARをのせてダイナミックな絵を撮れたり

クロマキー合成と組み合わせると、バーチャルワールドの中で人や情報をダイナミックに見せることができます。

どんな仕組みなのか?

先述しましたが、VRクレーンは、汎用のクレーンカメラアームのパン/チルト軸に ロータリーエンコーダを装着し、機械的にカメラ座標のトラッキングを可能にしたものです。それぞれの回転軸には、ロータリーエンコーダーが仕込まれています。

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また、クレーンアームの先端には電動雲台を取り付けられており、カメラのパン/チルトの角度情報を検出しています。下記写真参照。

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ロータリーエンコーダで取得したパルスを、クレーンの側面についた装置が、カウント&演算し BASSDRUM の PCにカメラ位置情報を送出してくれています(下記画像参照)

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上記構成をまとめると、この様な構成になっております。

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プロトコル

座標データ送出機からは、RADMEC の D1プロトコル に準拠し、

・カメラID
・パン
・チルト
・xyz座標
・ズーム
・フォーカス 

といった データがBASSDRUMのPCに 16.7ms毎(≒60fps) で送出されています。インターフェースは、RS-422 です。今回の案件では、BASSDRUMのPC のでは受け取ったデータをさらに整形しています。下記動画は、4つのカメラ情報を受けているときの様子。

今後の展望

コロナ禍の影響もあり、ARライブ配信のニーズが高まってきています。実現してみたい企画などございましたら、是非ご相談ください。機材から、演出までお手伝いができるかと思います。

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BASSDRUM / Tech Director / http://bassdrum.org

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