村BA进入 “子弹时间”
  • 文路
  • 2023年06月19日 16:22
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这是决定胜负的一球。

0秒出手,终场哨音破空而响,望着篮球滑向弧线的终点,突然他的身体在空中悬停,一个决定性的瞬间被无限拉长,分镜切过一张张面孔,所有人的情绪都在空气中凝固,渴望、焦灼都被定格……

这样的场景,不是出自动画《灌篮高手》,而是来自贵州大山里,一场乡村篮球赛的直播。

2023年6月10日,贵州安顺小寨村,“快手村BA”乡村篮球赛现场,用于国际顶级赛事的前沿直播技术「子弹时间」首次应用到了乡村体育赛事的直播中。

所谓「子弹时间」(Bullet time)是一种使用在电影、电视广告或电脑游戏中的摄影技术模拟变速特效,可实现强化的慢镜头、时间静止等效果。

在村BA直播中,快手技术人员针对关键球,快速产出“子弹时间”特效场景,伴随黑科技,村BA登上热搜,相关视频播放量超过4.2亿次,贵州山村里的篮球文化也被更多人看见。

村BA进入 “子弹时间”

生成一条村BA「子弹时间」 只要10秒

「子弹时间」技术最初被人知晓,要归功于电影《黑客帝国》:当子弹雨点般射向主人公尼奥时,他以不可思议的速度后仰,时间仿佛瞬间,镜头围绕子弹旋转,观众甚至可以清晰地看到子弹划过的空气尾流。

此后,在大投资电影、3A游戏、顶级体育赛事中,我们都能见到类似的应用。北京冬奥会在冰壶和速滑赛事中也应用了这一特效,通过云上转播可自动合成多角度的回放视频,并向全球转播方分发。

由于子弹时间生产流程的复杂性和所需计算数据量的庞大,之前行业的普遍生产时效性都在分钟级。而本次快手在村BA所使用的「子弹时间」技术,较此前顶级赛事中的更为先进:平均一场村 BA 比赛直播,就有接近30条子弹时间特效,包含125个3D虚拟运镜视点,基本覆盖了所有的精彩进球。

以往,即使是应用行业内领先的Intel True View技术,3D重建都需要数分钟。这就意味着,子弹时间回放只能应用于节间或者中场休息。

得益于快手自研的3D重建、虚拟运镜和渲染技术,只要10秒,就可以完成整个重建和渲染过程,大大增加了子弹时间特效的应用频率。

首先,借助3D重建技术,村BA直播中呈现了精彩的攻防回合。30部高速摄像机阵列部署,经过高精度3D重建,360度无死角定格超燃瞬间,无论是45度后仰起跳命中,还是中场突破,赛场中任意位置的精彩细节都能被灵活捕捉。

其次是可变焦点3D虚拟运镜。高精度三维重建,提供了多视角下的空间信息,可支持后期灵活组织镜头、自定义拍摄轨迹。通过3D曲线变速运镜,视觉冲击力得以进一步增强,实现了丝滑流畅的「子弹时间」效果。

最后是先进的渲染技术。快手自研的六自由度压缩算法与三维渲染引擎,通过三维重建与视点渲染,可还原4K及以上的高清渲染画质。

村BA进入 “子弹时间”

“黑科技”进村

在实验场景,变量可控、效果可预期,技术人员只需集中力量攻克技术问题。而真实场景复杂、多变,额外变量层出不穷,往往会面对各种意外挑战。

大型赛事场馆的直播即使反复彩排,也不能确保万全无虞。而这一次,在西南大山里的贵州小寨村,露天篮球场现场,快手只有三天时间。

摆在他们面前的,首先是网络和电力紧缺的问题。现场的5G和Wifi信号时断时续,影响各类数据的实时通信,而体育赛事的转播又有很强的时效性要求。初期进场调试,由于供电功率不足,现场服务器的运行也不稳定。

“无论如何,先跑起来再说。”快手技术人员先是协调了发电车,解决了基础的供电稳定性问题。同时,通过技术上的极致优化,将一条村BA「子弹时间」回放视频的生产时间压缩到了10秒,有效保障了时效性和观赏性。

然后是场地条件,受制于空间,相机设备只能直线排布。按照此前的技术方案,若想呈现出精彩的「子弹时间」,设备需要环绕一圈。

村BA进入 “子弹时间”

面对客观环境的严峻挑战,快手有备而来。技术人员通过自研可变焦点3D虚拟运镜技术,避免了直线型搭建在呈现效果上的单调性,成功打造了多焦点3D虚拟运镜「子弹时间」,比固定焦点的普通子弹时间有了重大升级。

最后是户外直播的不可控性。除了室外的高温、突如其来的降雨,还有长时间比赛带来的光线变化:6点30分,太阳还很亮;8点左右天就全黑了。这些都对技术本身的稳定性和适应性提出了很高要求。

快手的技术方案经受住了考验,阳光直晒和高温下都能稳定运行。即使因下雨中断,方案也可以敏捷地重新部署,无需再经过长时间的精细化调试,就能再度投入使用。在太阳光和场地灯光的差异化照明情况下,算法模型都能够完成高精度的建模和渲染,连续不断地支持比赛的正常转播。

即使比赛期间相机前挤满了观众,甚至无意触碰到相机,导致相机位置发生改变,算法模型也能适应相机姿态在一定范围内的变化,继续生产高精度的3D模型。

村BA进入 “子弹时间”

多面的六自由度技术

在令人惊奇的子弹时间背后,是来自快手StreamLake六自由度技术(6DoF)的全面支撑。

正如它的名字所称,这项创新技术,足够「6」,也足够「自由」。六自由度通过多摄像头同步采集、3D重建、压缩传输和实时渲染技术,可以实现子弹时间、虚拟运镜、自由视角交互等效果,并支持3D空间剪辑创作,为用户带来沉浸式体验。

体育赛场之外,六自由度技术也在更多场景中给用户带来新奇体验。比如,在快手电商场景,目前该技术在服装的短视频拍摄和制作中已得到应用,实现了基于全视角虚拟运镜的服装带货短视频体验,用户们在手机上可以全方位交互式的观看服装多角度的细节。仿佛在xy轴之外,从屏幕里又延伸出一条打破空间的z轴。

技术创新源于持续探索,快手音视频技术团队数年来积累了丰富的工程、算法技术。在直播活动上,团队成功支持了2021年春晚、东京奥运等大型活动。面对来自不同业务场景的诉求,音视频技术团队充分发挥算法的灵活性和延展性,根据项目“定制化”方案,融入最新前沿科技,致力于以用户需求为导向,提升用户体验。

村BA进入 “子弹时间”

技术普惠的初心

一直以来,快手希望通过普惠的流量分发策略,给普通用户更多的曝光机会,这也滋养了快手平台内容的多样性。

如今火出圈的村BA,正是通过快手等短视频平台被更多大山之外的人们看见。小寨村的篮球赛向来热闹,但在过去,山村之外却无人知晓。后来,村民随手拍下来发到快手上,村BA开始火爆全网,并得到了官方扶植。

同时,普惠理念也刻在快手技术创新的基因里。

不久前,子弹时间的镜头对准的,还只有顶尖赛事的体育明星。而现在,身在大山深处的运动爱好者,也能站上焦点。他们惊人的爆发力、精彩的扣篮瞬间、竞技体育精神,以及对篮球的热爱,都凝固在「子弹时间」的特效里,冲出了十里八乡,可以被全球观众反复欣赏。

和「子弹时间」一样,快手多年来积累的深厚技术也在帮助用户越过高墙。2022年8月,快手正式发布技术toB品牌StreamLake,提供一站式音视频+AI解决方案,助力行业视频化和智能化升级。让视频的生产和创作变得更「轻盈」,让前沿技术融入日常生活,也正是快手技术普惠的初心。

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