Virtuelle Kamerasystem


Dies ist die neueste der angenommenen Überarbeitungen am 26. September 2014 angenommen.

In 3D-Videospiele, zielt darauf ab, eine virtuelle Kamerasystem bei der Kontrolle einer Kamera oder eine Reihe von Kameras, um einen Blick auf eine virtuelle 3D-Welt anzuzeigen. Kamerasysteme sind in Videospielen, wo ihr Zweck ist, um die Aktion zum bestmöglichen Winkel zeigen, verwendet werden; allgemeiner, sie in 3D virtuellen Welten verwendet werden, wenn eine dritte Person-Ansicht ist nicht erforderlich.

Was Filmemacher gegenüber, haben virtuelle Kamerasystem Schöpfer mit einer Welt, die interaktive und unberechenbar ist, umzugehen. Es nicht möglich ist zu wissen, wo der Spieler den Charakter wird zu der nächsten paar Sekunden; daher ist es nicht möglich, die Aufnahmen als Filmemacher tun würde, zu planen. Um dieses Problem zu lösen, setzt das System auf bestimmte Regeln oder künstliche Intelligenz, um die am besten geeigneten Aufnahmen auszuwählen.

Es gibt hauptsächlich drei Arten von Kamerasystemen. In festen Kamera-Systeme, hat die Kamera nicht bewegen und das System zeigt der Spieler den Charakter in einer Folge von Standbildern. Tracking-Kameras, auf der anderen Seite, folgen Sie Bewegungen des Charakters. Schließlich werden interaktive Kamerasysteme teilweise automatisiert und erlauben dem Spieler, den Blick direkt ändern. Um Kamerasysteme zu implementieren, Videospiel-Entwickler verwenden Techniken wie Constraint-Solver, der künstlichen Intelligenz Skripts oder autonomen Agenten.

 Blick aus der dritten Person

In Videospielen "dritte Person" bezeichnet eine graphische Perspektive, aus einem festgelegten Abstand hinter und etwas oberhalb des Spielerfigur gerendert. Diese Sichtweise ermöglicht es Spielern, eine stärker gekennzeichnet Avatar zu sehen, und ist am häufigsten bei Action-Spiele und Action-Abenteuer-Spiele. Spiele mit dieser Perspektive machen oft den Einsatz von Raumklang, der das Volumen der Umgebungsgeräusche hängt von der Position des Avatars je.

Es gibt im Wesentlichen drei Arten von Third-Person-Kamera-Systeme: die "feste Kamerasysteme", in dem die Kamerapositionen während des Spiels Schöpfung gesetzt werden; der "Tracking-Kamera-Systeme", in dem die Kamera einfach der Spieler den Charakter folgt; und die "interaktive Kamerasysteme", die unter der Kontrolle des Spielers sind.

Fester

In dieser Art von System, stellen die Entwickler die Eigenschaften der Kamera, wie seine Position, Ausrichtung oder Sichtfeld, während des Spiels Schöpfung. Die Kamerabilder werden nicht dynamisch ändern, so der gleichen Stelle wird immer unter dem gleichen Satz von Ansichten angezeigt. Ein frühes Beispiel für diese Art von Kamera-System kann in Alone in the Dark zu sehen. Während die Charaktere in 3D, der Hintergrund, auf dem sie sich entwickeln wurde vorab gerendert. Die ersten Resident Evil-Spiele sind bemerkenswerte Beispiele von Spielen, die fest installierten Kameras zu verwenden. Der Gott des Krieges Reihe von Videospielen wird auch für diese Technik bekannt. Ein Vorteil dieser Kamera-System ist, dass es ermöglicht, dass die Game-Designer, um die Sprache des Films zu verwenden. In der Tat, wie Filmemacher, haben sie die Möglichkeit, eine Stimmung durch Kameraführung und sorgfältige Auswahl der Aufnahmen zu erstellen. Spiele, die diese Art von Technik verwenden, werden häufig für ihre filmischen Qualitäten gelobt.

Tracking

Wie der Name schon sagt, folgt eine Tracking-Kamera die Zeichen von hinten. Der Spieler hat die Kamera nicht in irgendeiner Weise zu kontrollieren - er / sie nicht zum Beispiel es zu drehen oder verschieben Sie sie an eine andere Position. Diese Art von Kamerasystem war sehr häufig in frühen 3D-Spielen wie Crash Bandicoot oder Grab-Räuber, da es sehr einfach zu implementieren. Es gibt jedoch eine Reihe von Problemen mit sich. Insbesondere dann, wenn die aktuelle Ansicht nicht geeignet ist, kann sie nicht geändert, da der Spieler nicht die Kamera zu steuern. Manchmal wird diese Sicht führt zu Schwierigkeiten, wenn ein Charakter dreht oder Ständen stellen sich gegen eine Wand. Die Kamera kann ruckeln oder am Ende in ungünstigen Positionen.

Interactive

Diese Art von Kamera-System ist eine Verbesserung gegenüber dem Verfolgungskamerasystem. Während die Kamera noch die Verfolgung der Charakter, einige ihrer Parameter, wie dessen Ausrichtung und Abstand zu den Charakter können geändert werden. Auf Videospielkonsolen, die Kamera häufig durch einen Analog-Stick, um eine gute Genauigkeit zu liefern gesteuert; während auf PC-Spielen ist es meist mit der Maus gesteuert. Dies ist in Spielen wie Super Mario Sunshine oder The Legend of Zelda der Fall: The Wind Waker. Vollständig interaktive Kamerasysteme sind oft schwer zu in der richtigen Weise zu implementieren. So Gamespot argumentiert, dass viel von der Super Mario Sunshine 'Schwierigkeit kommt von mit zur Steuerung der Kamera. The Legend of Zelda: The Wind Waker war es mehr Erfolg - IGN nannte das Kamerasystem "so intelligent, dass es braucht nur selten manuelle Korrektur".

Eines der ersten Spiele, um eine interaktive Kamerasystem bieten war Super Mario 64. Das Spiel hatte zwei Arten von Kamerasystemen, zwischen denen der Spieler kann jederzeit umgeschaltet werden. Der erste war ein Standard-Tracking-Kamera-System mit der Ausnahme, dass es teilweise durch künstliche Intelligenz angetrieben. In der Tat war das System "bewusst" von der Struktur der Ebene und daher bestimmte Aufnahmen zu antizipieren. Beispielsweise in der ersten Ebene, wenn der Pfad zu der Hügel ist dabei nach links, beginnt die Kamera automatisch in Richtung der linken Seite zu, wodurch die Bewegungen des Spielers antizipieren. Die zweite Art ermöglicht es dem Spieler, um die Kamera relativ zur Position Mario steuern. Durch Drücken auf die linke oder rechte Taste dreht sich die Kamera um Mario, während Sie nach oben oder unten bewegt sich die Kamera näher zu oder weg von Mario.

Durchführung

Gibt es eine große Anzahl von Studien, wie ein Kamerasystem zu implementieren. Die Rolle eines Constraint-Solver-Software ist die bestmögliche Schuss bei einer Reihe von visuellen Einschränkungen generieren. Mit anderen Worten wird die Constraint-Solver eine angeforderte Bildkomposition wie "Diesen Charakter und sorgen dafür, dass er mindestens 30 Prozent der Platz auf dem Bildschirm abdeckt" angegeben. Der Solver verwendet dann verschiedene Methoden, um zu versuchen, die Schaffung einer Aufnahme, die diese Anforderung erfüllen würde. Sobald ein geeignetes Schuss gefunden wird, gibt der Löser die Koordinaten und die Drehung der Kamera, die dann von der Grafikmaschine Renderer verwendet werden kann, um die Ansicht anzuzeigen.

In einigen Kamera-Systeme, wenn keine Lösung gefunden werden kann, sind Einschränkungen entspannt. Zum Beispiel, wenn der Solver nicht Schuß wo das Zeichen belegt 30 Prozent der Größe des Displays zu erzeugen, könnte die Bildschirmraumbegrenzung zu ignorieren und einfach sicher, daß das Zeichen überhaupt sichtbar. Solche Verfahren schließen herauszoomen.

Einige Kamerasysteme verwenden vordefinierte Skripten zu entscheiden, wie die aktuelle Schuss auszuwählen. Typischerweise wird das Script geht als Ergebnis einer Aktion ausgelöst werden. Zum Beispiel, wenn der Spieler den Charakter initiiert ein Gespräch mit einem anderen Charakter wird die "Gespräch" Script würde ausgelöst werden. Dieses Skript Anweisungen zum "schießen" eine zweistellige Gespräch enthalten. Damit die Aufnahmen wird eine Kombination von, zum Beispiel, über die Schulter Aufnahmen und Nahaufnahmen sein. Solche skriptbasierte Ansätze beruhen in der Regel auf einem Constraint-Solver, um die Kamerakoordinaten zu erzeugen.

Bill Tomlinson verwendet ein origineller Ansatz für das Problem. Er entwickelte ein System, in dem die Kamera ist eine autonome Agenten mit seiner eigenen Persönlichkeit. Der Stil der Aufnahmen und deren Rhythmus durch seine Stimmung beeinflusst werden. So eine glückliche Kamera wird "geschnitten häufiger, verbringen mehr Zeit in Nahaufnahmen, bewegen Sie mit einem federnd, swooping Bewegung und hell beleuchten die Szene".

Im Mixed-Reality-Anwendungen

Im Jahr 2010 wurde die Kinect von Microsoft als 3D-Scanner / Webcam-Hybridperipheriegerät, das Ganzkörper-Detektion von Xbox 360-Player und Freisprech-Kontrolle über die Benutzerschnittstellen der Videospiele und andere Software auf der Konsole bietet freigegeben. Dies wurde später von Oliver Kreylos der University of California, Davis in einer Reihe von YouTube-Videos, die ihn zeigten die Kombination der Kinect mit einem PC-basierten virtuellen Kamera modifiziert. Weil die Kinect ist der Lage, eine vollständige Palette von Tiefe innerhalb eines aufgenommenen Szene demonstrierte Kreylos die Kapazität des Kinect und die virtuelle Kamera auf freie Sicht Navigation der Tiefenbereich zu ermöglichen, auch wenn die Kamera nur erlauben, eine Video-Capture von die Szene in Bezug auf die Vorderseite des Kinect gezeigt, was in den Bereichen der schwarzen, leeren Raumes in dem die Kamera nicht möglich, Video im Bereich der Tiefe zu erfassen. Später zeigte Kreylos eine weitere Ausarbeitung über die Änderung durch Kombinieren der Videodatenströme von zwei Kinects, um zur weiteren Verbesserung der Video-Capture in der Ansicht der virtuellen Kamera. Entwicklungen Kreylos 'mit dem Kinect wurden unter den Werken der anderen in der Kinect-Hacking und Homebrew-Community in einem New York Times Artikel abgedeckt.

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