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※ 본 기사는 "방송과 기술"에 4회에 걸쳐 연재 되었던 기사내용입니다.

- 글 : 기술지원팀
        이충구 과장


 ▒ 가상 스튜디오의 관련기술

가상 스튜디오 기술은 카메라 트랙킹 기술과 블루 백그라운드 기술, 3D 세트 모델링, 크로마키어 기술, 조명 기술등으로 이루어 집니다.

1. 카메라 트랙킹 기술

카메라 트랙킹 기술은 실제의 위치값과 촬영시 카메라의 움직임 값을 실시간으로 캡쳐하는 기술입니다. 이것은 Zoom, Focus와 같은 카메라의 렌즈 값, Pan, Tilt와 같은 모션 값, ROLL, X, Y, Z와 같은 카메라 앵글과 공간적 위치를 의미하는 값들을 포함합니다. 이러한 값들은 카메라와 렌즈를 고성능의 컴퓨터와 연동시키기 위해 필요한 값들입니다. 이러한 값들을 기본으로 백그라운드를 생성하기 위한 어플리케이션 소프트웨어는 가상 카메라의 위치, 방향, 렌즈 값등을 조절하여 카메라의 움직임에 상응하는 가상 세트의 결과를 얻습니다.

2. 블루 백그라운드 기술과 3D 세트 모델링

가상 스튜디오 제작에 필요한 블루 백그라운드는 곡선형으로 마무리가 처리된 백그라운드와 공간감(일반적으로 2면이나 3면의 벽과 바닥)이 요구됩니다. 파노라마 샷을 제대로 촬영하기 위해서 블루 그라운드에 비치는 조명은 일정하게 유지해야 합니다. 순수한 크로마키 블루는 알맞은 크로마키 효과를 위해 사용됩니다. 또한 블루 백그라운드의 크기는 스테이지의 특징을 제대로 살릴 수 있어야 하고, 액터가 움직일 수 있는 충분한 공간이 있어야 합니다.

가상 스튜디오의 백그라운드 이미지는 동적일 수도 있고 정적일 수도 있습니다. 가장 넓게 쓰이는 가상세트는 컴퓨터에 의해 생성된 3D 이미지입니다. 가상 스튜디오에서 선행되어야 할 부분은 모든 사물(Object)에 대한 모델을 만드는 것입니다. 예를 들어, 사물의 크기와 프로파일 디자인 모델을 만들기 위해서 컴퓨터는 사물(Object)를 폴리곤 형태로 나눕니다. 그리고 나서 프로파일을 정의하고 사물에 간단한 색깔과 질감을 포함한 각각의 폴리곤을 적용시킵니다. 마지막으로 이미지나 그림에 이 다각형들을 입혀 세트의 질감을 보다 사실적으로 생생하게 만듭니다. 얼마나 복잡한 세트를 만들 것인가를 결정하는 주요 요인 중에 하나는 얼마나 많은 개수의 폴리곤 수를 포함할 것인가와 같은 문제이고 너무 많은 폴리곤 수는 가상세트 운영 작업시 얘기치 못한 NG를 발생하기 때문에 세트 디자인은 디자이너와 연출자가 함께 고민해서 최적의 상태로 디자인 하는 것이 바람직합니다. 일반적으로 15000- 20000폴리곤 이내에서 스튜디오를 디자인 하여 사용하고 있습니다.



3.키어 신호 처리와 이미지 합성

크로마키 처리를 수행하는 크로마키어의 주요 목적은 카메라에서 제공되는 Froreground신호에서 키 신호를 뽑아내는 것입니다. 블루 백그라운드, 카메라와 조명 환경등에 결정되는 크로마키어의 화질은 만들어지는 프로그램의 화질을 결정합니다.

  

I-II 크로마키 작업의 기본 구성도

카메라의 움직임값을 조절하여 백그라운드 생성기는 이미 만들어진 백그라운드의 신호를 동기화 합니다. 그리고 나서 Foreground 이미지에 적합한 원근을 갖는 백그라운드 이미지를 실시간으로 생성합니다. 크로마키 싱크로나이저는 Foreground와 Background를 합성하는데 이상적입니다.

카메라의 영상에서 뒤의 배경과 액터를 분리하기 위해서는 깨끗하고 밝기가 같은 색을 사용해야 합니다. 그리고 나서 이 분리된 액터(Foreground)를 다른 백그라운드에 적용합니다. 액터(Foreground)의 그림자를 없애려면 리니어 키어를 사용하십시오. 그리고 그것을 백그라운드에 오버레이 시키십시오. 가상 스튜디오의 프로그램 제작은 합성 이미지가 만들어질 때가지는 완성된 것이 아닙니다. 가상세트를 성공적으로 합성하기 위해서 가상 스튜디오의 이미지들은 안정적인 변화를 유지해야 합니다. 그리고 이미지 워크 스테이션은 29.75 FPS(NTSC system)의 데이터 스트림을 진행해야 합니다. 컴퓨터에서 만들어진 백그라운드의 이미지와 카메라의 포그라운드 영상을 합성할 수 있습니다.



4. 가상 스튜디오를 위한 특수 조명

가상 스튜디오를 이용한 프로그램 제작에서 조명은 결정적인 역할을 합니다. 불필요한 그림자를 없애고 우수한 크로마키 효과를 얻기 위해 조명은 알맞게 배치되어야 합니다. 조명의 밝기를 알맞게 조절해야 앞 배경의 앵글과 가상의 뒷배경을 이음새 없이 합성할 수 있습니다. 앵커나 무대의 소품에서 만들어지는 그림자는 액터와 무대의 소품과 함께 가상의 공간에 나타날 것입니다.

만약 액터의 그림자가 길이에 맞지 않게 만들어 지면 가상 세트에서 그림자의 길이를 조절할 수 있습니다. 더 나은 그림자를 생성하기 위해서 조명은 그림자의 블루 레벨과 뒷배경의 블루 레벨의 무대적 공간감 차이를 확실히 할 수 있도록 비춰져야 합니다. 또한 그림자의 방향은 가상 공간에서의 조명의 방향과 일치해야 합니다. 조명은 움직임 효과를 피하기 위해서도 중요하게 여겨집니다. 가상 스튜디오에서 실제 조명 소스와 가상 조명 소스의 동기화는 전체 세트의 사실감 여부를 결정짓는 매우 중요한 요소입니다.



 
 

 

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