Opiskelijat toteuttivat virtuaalistudion prototyypin ympäristöpääkaupunkihankkeelle

Virtuaalilavastus on nykyaikaisessa videotuotannossa jo arkipäivää. Tässä katsauksessa käydään läpi kokemuksia virtuaalistudion toteuttamisesta opiskelijoiden kesäharjoitteluprojektina LAB-ammattikorkeakoulun StartHubiin. Työn toimeksiantajana toimi Lahden ympäristöpääkaupunki-hanke.

Kirjoittaja: Henri Koukka

Mikä on virtuaalistudio

Virtuaalistudio on tekninen toteutus, jossa yhdistyvät green screen -studio ja virtuaalisesti luodut lavasteet. Tämä tuo mahdollisuuden sijoittaa studiossa olevat henkilöt mielikuvituksellisiin tai erikoisiin ympäristöihin. Erityisesti pandemian aiheuttamissa erityisoloissa virtuaalistudiototeutukset ovat tuoneet muuten niin tylsiin esityksiin ja tapahtumiin uutta ja raikasta ulkoasua.

Virtuaalistudiototeutukset ovat yleistyneet perinteisten videopalveluiden tuottajien tuotevalikoimassa (Messukeskus 2022). Tähän lienee useitakin syitä. Ensinnäkin nykyinen tilanne on lisännyt tarvetta hyvälaatuisille ja erottuville esityksille. Toisaalta nykytekniikka mahdollistaa helpohkon virtuaalilavastamisen. Tämän osoitti myös tieto- ja viestintätekniikan opiskelijaryhmän kesällä 2021 toteuttama työharjoitteluprojekti, joka tuloksena toteutettiin virtuaalilavastus LABin StartHubiin rakennettuun green screen -studioon.

Studio LABin tiloissa

Green screen -studion lähetykset alkoivat alkuvuodesta 2021, jolloin hyödynnettiin alla olevassa kuvassa näkyvää taustaa ja ehkä hieman perinteisempää tapaa taustan ja videokuvan yhdistämisessä. Alustavasti oli jo kuitenkin keskusteltu mahdollisuudesta toteuttaa näyttävämpi virtuaalistudio, jossa esiintyjät olisi sijoitettu virtuaaliseen tilaan virtuaalilavasteiden keskelle.

Kuva 1. Kuvakaappaus Ympäristöpääkaupunki-hankkeen keskustelutilaisuudesta YouTubessa (Kuva: Henri Koukka)

Virtuaalistudion toteuttamiseen on mahdollista käyttää nykyaikaista pelimoottoria. Pelimoottori ottaa vastaan saapuvan videokuvan, suorittaa vihreän taustan poiston ja yhdistää 3D-mallinnetun ympäristön videokuvaan. Pelimoottori mahdollistaa usean eri kuvalähteen tuomisen, jolloin esimerkiksi power point -esityksiä ja teams-yhteyden avulla mukana olevia henkilöitä voitiin sijoittaa virtuaalisessa tilassa oleville näytöille.

Hankkeen aikana hankittiin uutta laitteistoa, jota oli mahdollista hyödyntää yhdessä pelimoottorin kanssa. Pelimoottori asettaa laitteistolle tiettyjä vaatimuksia mm. kuvasignaalin laadulle. Täten kameroiksi valikoitui Black Magic Designin studiokameramalli. Tällä pyrittiin varmistamaan paras mahdollinen yhteensopivuus.

Alla näkyy kameran näkymä green screen -studioon (Kuva 2). Kuvassa näkyvä pöytä sijoitetaan paikkaan, jossa virtuaalikaluste peittää sen näkyvistä. Studion kalusteiden ja kameroiden sijoittelun tulee vastata virtuaalistudion näkymää, jotta illuusio ympäristöstä saadaan toteutumaan mahdollisimman todentuntuisena.

Kuva 2: Kameranäkymä green screen -studioon (Kuva: Henri Koukka)

Pelimoottorilla virtuaaliseen ympäristöön

Virtuaalilavastuksen toteuttamiseen käytettiin Unreal Engine 4 pelimoottoria, johon on saatavilla lisäosa erityisesti virtuaalilavastuksen toteutukseen. Tätä samaa tekniikkaa on nähty käytettävän mm. pandemia-ajan vappuina lähetetyissä tv-konserteissa, joissa yhtye on esiintynyt virtuaalisten lavasteiden keskellä (Helsingin kaupunki 2021).

Lavastuksen lähtökohtana oli 3D-mallinnettu virtuaalinen tila kalusteineen. Tilan ensimmäinen versio sisälsi myös näkymän ulos. Sama toteutui myös lopullisessa versiossa. Tilassa olevista ikkunoista näkyi taustalla vaihdettavissa oleva maisema. Maisemassa pystyi mm. animoimaan lumisadetta ja muuttamaan valaistusolosuhteita. Mallinnetusta maisemasta tehtiin muutama eri versio – mm. Lahden satama, joka kattoi sataman ja Kariniemen mäen alueen. Tässä 3D-mallissa virtuaalirakennusta, jossa sisätila kalusteineen sijaitsi, voitiin siirrellä eri lokaatioihin. Näin laajan alueen saaminen riittävän yksityiskohtaiseksi osoittautui kuitenkin liian työlääksi ja tästä vaihtoehdosta luovuttiin.

Maiseman toteutuksessa kokeiltiin myös 360-videon käyttöä ja projektia varten kuvattiin useita videoita lahtelaisille tutuissa paikoissa. 360-video helpottaa työtä, koska työläs mallinnusvaihe jää pois. Tässä tekniikassa on kuitenkin omat haasteensa, sillä kuvaukset tuli suorittaa tilanteissa, joissa ihmisiä oli mahdollisimman vähän liikkeellä. Tämä tarkoitti mm. erittäin aikaisia aamuja. Kaikki kuvissa näkyvät kohteet tulivat olla riittävän kaukana kamerasta, jotta ne eivät korostuisi suhteettoman suurina taustavideossa.

Studion sisätilasta tehtiin myös useita versioita. Yhteistä kaikille tilaversioille oli se, että tiloissa oli useita mediapintoja, joissa pystyi näyttämään mm. powerpoint-esityksiä, videokuvaa ja esimerkiksi teams-kokouksen kuvaa. Tämä vaatii useaa kuvalähdettä, eli ympäristöön oli toteutettava useita mediaprofiileja eri syötteille. Alla kuvassa 3 lopullinen studio, jossa näkyy iso videopinta ikkunoiden välissä. Lahti-teemaa on tuotu näkyviin mm. Lahden kaupungin vaakunoilla.

Kuva 3: Studion lopullinen sisätila (Kuva: Roni Niittumäki)

Kuvassa 4 näkyy yksinkertainen testi virtuaalistudion tuottamasta lopputuloksesta. Ulos lähtevässä videokompositiossa näkyy todellisen ympäristön henkilö ja pöytä, jossa kannettava tietokone ja kahvikuppi. Tausta ja kuvassa vasemmalla näkyvä viherkasvi tulevat virtuaalilavastuksesta.

Kuva 4: Kamerakuva yhdistettynä virtuaalilavastukseen (Kuva: Teppo Luoma).

Opiskelijoiden kokemuksia

Projektiryhmä, joka toteutti virtuaalilavastuksen, osoitti hienoa oppimiskykyä, sillä kellekään ryhmän jäsenistä käytössä ollut ohjelmisto ei ollut mitenkään tuttu. Lopputulos vaatii paljon töitä, omatoimista tiedon etsimistä, kokeilua ja tekemisen kautta oppimista. Tämä oli projekti, joka osoitti, että mielenkiintoinen ja haastava mutta samaan aikaan motivoiva tekeminen johtaa mainioihin oppimistuloksiin. Johtopäätöksenä opiskelijat huomasivat, että yksinkertaisuus on tässäkin toteutuksessa paras ratkaisu. Projektin aikana testattiin useita eri tekniikoita ja mallinnuksissakin keskityttiin näyttävään lopputulokseen. Kuitenkin loppujen lopuksi huomattiin, että iso osa näyttävistä mallinnuksista jää kameranäkymän ulkopuolelle, joten niihin käytetty aika ei todellisessa maksullisessa tuotannossa ole järkevää. Tärkeintä oli kuitenkin työstä saatu oppi ja lopputulos saikin erinomaista palautetta niin henkilökunnalta, kun myös Green Lahti -organisaatiolta.

Toteutettu virtuaaliympäristö jäi studiopalveluja tarjoavien LABin työntekijöiden haltuun. Studion löytäessä lopullisen fyysisen paikkansa kampuksella voi myös virtuaalistudio olla yksi palveluista, jota voidaan tarjota sekä koulutuksen, hankkeiden että yritysten ja yhteisöjen käyttöön. Tämä kuitenkin vaatii omaa osaavaa tekijätiimiä, sillä tällä hetkellä perinteisempi videostriimauskysyntä täyttää nykyisen henkilöstön kalenterin täysin. Tässä onkin loistava mahdollisuus jatkaa tätä esimerkiksi työharjoittelun ja opinnäytetöiden kautta.

Lähteet

Helsingin kaupunki. 2021. Helsinki kannustaa turvalliseen etävapun viettoon – Vapun päällä vappu -konsertti Virtuaalisessa Helsingissä kruunaa vappuaaton. Viitattu 23.1.2022. Saatavissa https://www.hel.fi/uutiset/fi/kaupunginkanslia/helsinki-kannustaa-turvalliseen-etavapun-viettoon

Messukeskus. 2022. Green screen -virtuaalistudio (306). Viitattu 20.3.2022. Saatavissa https://messukeskus.com/tilat-striimaukseen/virtuaalistudio/