分享到微博 分享到人人 分享到LinkedIn 分享到Email
Microsoft Hyperlapse——让第一人称视频更快更流畅

职业摄影师Nick Didlick一直都想拍一个酷炫的滑雪视频,但昂贵的摄影装备和大量的拍摄制作时间一直让他难以付诸行动。

如今,这已成为过去。

几周前一个春光明媚的早晨,Didlick和两个专业运动员兴致勃勃地来到了加拿大Whistler Blackcomb滑雪场,终于完成了那个在他们心中跃跃欲试很久的滑雪视频的拍摄!而帮助Didlick仅用几个GoPro相机就完成视频拍摄的梦想实现者,正是微软最新开发的技术——Microsoft Hyperlapse

就在当天滑雪结束的时候,Didlick已经基本完成了他所设想的延时短视频的全部连续镜头——两个滑雪运动员从不列颠哥伦比亚的山上俯冲下去,先是在滑雪板上滑翔,继而到自行车上,最后跃入水中。

职业摄影师Nick Didlick使用GoPro相机和Microsoft Hyperlapse技术成功完成滑雪拍摄

“在一天之内我便非常轻松的制作出了这样一个充满娱乐性的滑雪视频。” Didlick说道。

现在,有了Microsoft Hyperlapse,每一个人都可以尝试拍摄属于你的小视频。

近日,微软发布了Hyperlapse技术和其系列产品,可以让由第一人称设备拍摄的视频变为更加流畅、稳定的延时短片。

如果你是普通用户,无论你想拍摄颠簸的骑行路况,还是和家人漫步于公园的场景, Microsoft Hyperlapse移动版都可以帮你把那些画面欠佳的长视频转换成清晰的短视频,便于和家人、朋友分享。目前,该版本已发布了Windows Phone和部分Android手机的预览版,对于那些一直不满意实时视频记录质量的人来说,这无疑是雪中送炭。

如果你是专业的摄影师或严格的视频制作爱好者,Microsoft Hyperlapse专业版可以帮助你使用Windows系统的电脑创建任一相机或其他设备上的延时视频——甚至可以处理无人机拍摄的空中镜头。目前,Microsoft Hyperlapse专业预览版已全面免费向用户开放,为制片人从前拍摄起来即使不是不可能,实现起来也是很困难的任务提供了可能。

而Hyperlapse系列的第三个产品——Hyperlapse Azure媒体服务版,则方便开发人员在网站和应用程序上集成Hyperlapse的功能选项。目前,此功能预览版的部分功能已免费开放使用。

摄影师Nick Didlick在拍摄视频时调整他的GoPro相机以使用Microsoft Hyperlapse技术

背后的故事——创建更多有趣的视频

Microsoft Hyperlapse想法的诞生是从登山开始的。

Johannes Kopf 是一名登山爱好者,因此当GoPros这些以第一人称摄像设备问世的时候,他特别希望可以用它们记录下自己在问鼎山巅的途中的所见所想。

但遗憾的是,尽管登山本身是很令人愉悦的,但收集每一步登山镜头所花费的时间就不尽人意了。

“我妈妈会是唯一能看到这些视频的人。”Kopf开玩笑道。

当登山的个人情怀遇上在计算机视觉领域的专业热情,一连串神奇的化学反应就这样发生了。

“我当时便开始尝试各种方法来使这些视频更加有趣。”Kopf——微软交互式可视化媒体组的研究员如是说。

2013年夏天,Kopf和微软计算摄影组的研究员们正式开始了这方面的研究。但很快,他们就发现自己想得过于简单了。“我们最初简单地以为它就是时间上的压缩,但随即我们就发现它并没有看上去的那么容易。”

最大的挑战就是拍摄的镜头本身。传统的时间延迟一般都是通过静止的相机创建的,而第一人称摄像设备所拍摄的视频画面往往都有很强的抖动性。如果只是简单的加快视频的速度,比如每10帧显示一次,结果只会放大所有抖动。

“这都是不能正常观看的视频。”同样从事这个项目研究的微软研究院著名科学家Richard Szeliski如是说。

为了使视频快速流畅的播放,微软研究员们开发了一套算法,首先为拍摄的画面创建一个近似的3D模型,通过算法还原相机在拍摄过程中的运动轨迹,以及相机相对于每一帧画面中物体的距离和角度。接着,优化并模拟出一条比原来更顺滑的相机运动轨迹,并从原始视频中抓取、拼接像素来重建在这条新轨迹下的场景,从而输出一段延时摄影效果稳定、流畅的视频。

此技术同样可以快速略去那些没有实际意义的时间,例如当你在等红灯时或者停下来喝水时的片段。

新突破——选择正确的帧

对于Microsoft Hyperlapse的移动版,微软研究院图像工作组的研究员Neel Joshi还做了一些不同的尝试。

除了将不同的帧“缝合”之外,他还创建了一项技术可以找到几乎完全被重叠的完整帧。如此一来,系统不再仅是随机的每10个帧选择一个画面,而是会自动地筛选,比如第1、12、18、29帧等。这项技术也被应用到了专业版中,用来帮助延时视频略去一些突然抖动或跳跃的画面,仅筛选出视频的最佳部分。此技术将会在SIGGRAPH 2015大会上进行展示。

Joshi说,Microsoft Hyperlapse的专业版和普通用户版也都用到了微软研究院先前开发的视频稳定技术,以进一步减少第一人称设备拍摄时常有的视频抖动。

未来巨大的可能

虽然Microsoft Hyperlapse的想法起初来自极限运动,但研究员们对其在非极限场景的应用也充满了兴趣。

Joshi就把GoPro相机装在了自己狗狗的身上,想通过它拍摄的延时视频来看看它眼中的世界和我们有什么不同。

Szeliski在旅行途中——逛露天集市和参观宫殿的时候也都用上了这项技术。

微软研究院研究员Johannes Kopf头戴GoPro在攀登舒克桑山(Mount Shuksan)

Kopf和他的同事们在SIGGRAPH 2014大会上发表了关于Microsoft Hyperlapse的论文后,他们非常兴奋地得知有非常多的纪录片导演和其他业内人士非常看好Microsoft Hyperlapse在电影业的前景。与此同时,他们也同样期待我们每一个人用这项技术创造出更多的惊喜。

“一方面,我会期待可以看到问鼎珠穆朗玛峰的延时视频;但我更希望可以看到我们数以万计的业余爱好者们在他们的日常生活中使用Hyperlapse的场景,比如上下班的途中会发现哪些新鲜事。”Kopf说。