Frustum

Panoramica

Il termine Frustum (dal latino per "tronco di cono o piramide") proviene dalla computer grafica 3D e descrive il volume di visione a forma di tronco di piramide di una telecamera. Nella produzione cinematografica, il termine compare soprattutto nel contesto della Virtual Production e dell'ICVFX (In-Camera Visual Effects), ovvero durante le riprese davanti a pareti LED ("LED volumes").

Su una parete LED, il set digitale generato dal motore di rendering (tipicamente Unreal Engine) è diviso in due zone: l'Inner Frustum e l'Outer Frustum. Questa distinzione è fondamentale affinché la telecamera registri un'immagine prospetticamente corretta e il soggetto venga contemporaneamente illuminato in modo coerente dal contenuto dell'immagine.

Inner Frustum e Outer Frustum

Entrambe le zone svolgono compiti diversi:

• Inner Frustum: La porzione della parete LED che corrisponde al campo visivo (FOV) attuale della telecamera di ripresa. Quest'area viene renderizzata prospetticamente corretta dalla prospettiva della telecamera e restituita con la massima qualità ("final pixel"). Si muove tramite il camera tracking in sincronia con la posizione, la panoramica e la lunghezza focale della telecamera.
• Outer Frustum: L'intera superficie della parete LED al di fuori del campo visivo della telecamera. Viene visualizzata a una risoluzione inferiore e serve principalmente come fonte di luce e superficie riflettente (image-based lighting). Crea la luce ambientale proveniente dal set e fornisce riflessi su attori, costumi e superfici lucide.

Affinché l'Inner Frustum corrisponda prospetticamente, la telecamera virtuale nel motore e la telecamera di ripresa reale devono corrispondere esattamente in termini di formato (dimensione del sensore) e lunghezza focale. Il camera tracking trasmette dati di posizione e lente in tempo reale al motore di rendering.

Significato per l'illuminazione sul set

Dal punto di vista della luce, l'Outer Frustum è particolarmente rilevante: poiché la parete LED emette luce propria, illumina il soggetto direttamente con i colori e le luminosità del set rappresentato. Non ci si affida esclusivamente ai classici fari, ma si utilizza la parete come fonte di luce ampia, morbida e cromaticamente adatta. In questo modo si creano automaticamente riflessi coerenti e un'impressione luminosa uniforme tra primo piano e sfondo digitale.

Affinché le transizioni non siano evidenti nell'immagine, l'Inner Frustum viene in pratica proiettato leggermente più ampio della porzione di immagine effettivamente catturata e sfumato dolcemente ai bordi nell'Outer Frustum (feathering). L'area di buffer compensa inoltre la latenza tra il movimento della telecamera e il rendering in tempo reale.