虚拟制作LED卷中多个显示器上同步渲染的虚幻引擎技术——管理集群渲染、Frustum Warping和摄像机跟踪集成。实现无缝的相机内视觉效果(ICVFX)。
什么是 nDisplay?
nDisplay 是一项用于同步多显示器渲染的虚幻引擎技术。它能够将虚拟环境呈现在 LED Volume 上,用于影视和广播制作中的摄影机内视觉特效 (ICVFX)。
基本原理
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 引擎 | 虚幻引擎 |
| 功能 | 多显示器同步 |
| 应用 | LED Volume,ICVFX |
| 核心 | 集群渲染 |
主要功能
| 功能 | 描述 |
|---|---|
| 集群渲染 | 多 GPU 同步 |
| 视锥跟踪 | 视角跟随摄影机 |
| 畸变校正 | 校正画面扭曲 |
| Genlock | 帧同步 |
架构
| 组件 | 角色 |
|---|---|
| 主节点 | 主控 |
| 渲染节点 | GPU 集群 |
| nDisplay 配置 | 设置定义 |
| 同步 | 时间码/Genlock |
集群设置
| 元素 | 描述 |
|---|---|
| 视口 | 定义的屏幕区域 |
| 投影 | 摄影机视锥匹配 |
| 重叠 | 边缘混合 |
| 分辨率 | 每个显示器片段 |
视锥渲染
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 内视锥 | 摄影机可见区域 |
| 外视锥 | 环境/反射 |
| 跟踪数据 | 位置、旋转、镜头 |
| 实时 | < 10ms 延迟 |
硬件要求
| 组件 | 规格 |
|---|---|
| GPU | NVIDIA Quadro/RTX |
| 网络 | 10GbE 起步 |
| 同步 | NVIDIA Quadro Sync II |
| 节点 | 每个 LED 部分 |
典型设置
| 尺寸 | 节点 | GPU |
|---|---|---|
| 小型 | 2-4 | 4-8 |
| 中型 | 6-10 | 12-20 |
| 大型 | 12-20+ | 24-40+ |
集成
| 系统 | 连接 |
|---|---|
| 动作捕捉 | 位置/旋转 |
| 摄影机跟踪 | Mo-Sys, Ncam, Stype |
| LED 处理器 | Brompton, Megapixel |
| DMX | 灯光控制 |
摄影机跟踪
| 系统 | 描述 |
|---|---|
| Mo-Sys StarTracker | 红外天花板 |
| Ncam | 基于标记 |
| Stype | 传感器融合 |
| OptiTrack | 基于动作捕捉 |
配置
| 文件 | 内容 |
|---|---|
| nDisplay 配置 | 集群拓扑 |
| 视口配置 | 显示器映射 |
| 投影策略 | 渲染设置 |
| 校准 | 几何校正 |
工作流程
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 创建配置 |
| 2 | 设置节点 |
| 3 | 校准 |
| 4 | 集成跟踪 |
| 5 | 加载内容 |
实时功能
| 功能 | 描述 |
|---|---|
| LiveLink | 跟踪数据流 |
| 远程控制 | 参数更改 |
| Switchboard | 多用户设置 |
| Take Recorder | 性能捕捉 |
ICVFX 特有功能
| 元素 | 描述 |
|---|---|
| 色彩校正 | 按显示器分级 |
| 灯光卡 | 虚拟光源 |
| 舞台几何 | LED 墙映射 |
| 遮挡 | 前景遮罩 |
性能
| 方面 | 目标 |
|---|---|
| 帧率 | 23.98-120 fps |
| 延迟 | < 2 帧 |
| 同步 | 帧精确 |
| 分辨率 | 每个视口 4K+ |
挑战
| 问题 | 解决方案 |
|---|---|
| 延迟 | 优化渲染 |
| 同步漂移 | Genlock 系统 |
| 校准 | 精确测量 |
| 内容 | LOD 管理 |
竞争产品
| 系统 | 制造商 |
|---|---|
| nDisplay | Epic Games |
| Disguise | Disguise |
| TouchDesigner | Derivative |
| Notch | Notch |
最佳实践
| 实践 | 原因 |
|---|---|
| 专用节点 | 性能稳定 |
| 隔离网络 | 避免干扰 |
| 备份配置 | 快速恢复 |
| 测试 | 拍摄前全面测试 |
现状
nDisplay 是基于虚幻引擎的虚拟制作的标准技术。它能够将照片级真实感的环境同步渲染到 LED Volume 的能力,彻底改变了电影制作。像《曼达洛人》这样的项目使 nDisplay 和类似技术成为了主流。
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