突破幀率,計(jì)算奇觀 ——將普通視頻變成高速攝影
我們對(duì)高速攝影都不陌生。簡(jiǎn)單來說,它是慢鏡頭的一種常見形式。在拍攝時(shí),我們可以使用一個(gè)較高的幀率來進(jìn)行,譬如每秒240幀、480幀等等;然后按照每秒24幀、30幀等普通幀率播放,這樣就會(huì)獲得一個(gè)運(yùn)動(dòng)速度非常緩慢的片段,在其中我們會(huì)看到很多原速運(yùn)動(dòng)之下難以察覺的細(xì)節(jié)。
2018年的CVPR(計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別)會(huì)議上,有一篇論文引起了不少人的關(guān)注。這篇論文提供了一種方法——利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)將普通視頻片段升級(jí)為高速攝影效果,并給它起了個(gè)霸氣的名字叫做“超級(jí)慢鏡頭”(Super SloMo)。雖然該詞只在整篇論文的標(biāo)題中出現(xiàn)過一次,但我們完全可以用它來概括這一研究項(xiàng)目的成果。值得一提的是,這份研究的論文作者中有多名中國(guó)人,他們都是圖形圖像研究的好手。
在論文中,作者們寫了很多頗為感性的話。他們提到,在我們的生活中一定有很多值得紀(jì)念的時(shí)刻,是想要用慢鏡頭記錄下來的,因?yàn)楹芏嗉?xì)節(jié)用肉眼真的是太難看清楚了。這些需要被特別銘刻的瞬間,可能包括了嬰孩的第一次走路、復(fù)雜困難的滑板技巧、狗高高躍起接住球的一刻等等。更何況有些時(shí)候我們沒有辦法臨時(shí)去打開那些高速攝影的設(shè)備或工具,只能用標(biāo)準(zhǔn)幀率拍下某個(gè)瞬間。而“超級(jí)慢鏡頭”的出現(xiàn),則解決了這樣的遺憾。
比論文更火的是網(wǎng)上的一段演示視頻——它告訴了我們?cè)摷夹g(shù)現(xiàn)在能夠達(dá)到何種高度。視頻展現(xiàn)出多段利用“超級(jí)慢鏡頭”技術(shù)把每秒30幀或60幀的影像輸出為每秒480幀的高速攝影效果——車輛在水上漂移轉(zhuǎn)圈的剎那、運(yùn)動(dòng)員跌倒的瞬間、舞蹈演員原地轉(zhuǎn)圈的過程……全都被變?yōu)榫实穆R頭。可以說效果非常理想。假如不告訴觀者,恐怕很難有人指出這是借由計(jì)算機(jī)補(bǔ)足出來的畫面。此外,視頻當(dāng)中還取用了網(wǎng)絡(luò)上非常火的視頻播客“慢鏡老鐵”(The Slow Mo Guys)的多段拍攝素材。這些素材本身就是通過高速攝影制作出來的,而研究團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上把它進(jìn)一步處理得更慢:原始的慢鏡片段,可以被處理成再慢四倍;諸如氣球的爆裂、膠狀物的四濺……通過這項(xiàng)技術(shù)都生成了更加細(xì)致入微的畫面。
從本質(zhì)上講,這一技術(shù)的基本原理就是計(jì)算機(jī)在每?jī)蓚€(gè)相鄰視頻幀之間根據(jù)算法插入多幀。那么,我們?cè)镜膶?shí)拍影像,在這種情況下是否還能被視為實(shí)拍?物體運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過處理,似乎沒有改變,或者嚴(yán)格來說沒有太大改變,從這個(gè)意義上說,我們或許仍然可以稱其為“實(shí)拍”;但利用算法來生成運(yùn)動(dòng),這分明是屬于動(dòng)畫的影像生產(chǎn)方式。所以“超級(jí)慢鏡頭”給我們帶來的不光是美妙的運(yùn)動(dòng)奇觀,還有對(duì)于動(dòng)畫與實(shí)拍關(guān)系的更多討論可能。