導(dǎo)語(yǔ)：虛擬演播室技術(shù)特征運(yùn)用探討論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文研究了虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目中運(yùn)用的分析，首先要了解其在電視節(jié)目制作中所用到的關(guān)鍵技術(shù)，然后認(rèn)識(shí)其實(shí)際運(yùn)用到的技巧，最后要清楚其在電視節(jié)目制作中的流程。

關(guān)鍵詞：虛擬演播室、電視節(jié)目、演播室

隨著計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了虛擬演播室技術(shù)的不斷改進(jìn)。在全球范圍內(nèi)影響和改變著人們固有的審美思維。虛擬演播室技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展必然的產(chǎn)物，虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的運(yùn)用，使傳統(tǒng)電視節(jié)目體系發(fā)生了很大的變化。面對(duì)此類問(wèn)題，我們進(jìn)行了深刻的思考，對(duì)虛擬演播室技術(shù)進(jìn)行重新分析，以確定虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的運(yùn)用和發(fā)展。

一、虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的實(shí)際應(yīng)用技巧

(一)建模技巧

由于虛擬演播室的模型和動(dòng)畫需要實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)，所以建模過(guò)程需要遵循以下幾個(gè)原則：盡量避免復(fù)雜模型的建造；用Lightscape等軟件轉(zhuǎn)化燈光參數(shù)；運(yùn)用鍵罩加大虛擬系統(tǒng)的逼真性。

(二)紅外檢測(cè)技術(shù)

在實(shí)際應(yīng)用中有時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況，主持人需要從虛擬景物后面走到前面來(lái)，這時(shí)需人為去控制鍵罩的開關(guān)，當(dāng)工作人員與主持人配合不好時(shí)會(huì)有穿幫的可能。利用紅外檢測(cè)技術(shù)可解決這個(gè)問(wèn)題。紅外線檢測(cè)是確定被檢測(cè)物體的縱向位置，即在演播室中被拍攝的前景位于背景內(nèi)的深度。首先，在演播室上方固定2-4個(gè)紅外線攝像機(jī)，作為紅外線接收裝置。然后，用紅外發(fā)射裝置對(duì)演播室進(jìn)行測(cè)量，最后繪制出活動(dòng)范圍的網(wǎng)格圖。這樣當(dāng)演播室中的移動(dòng)物體配帶上紅外線發(fā)射裝置，其紅外線被紅外線攝像機(jī)攝取，通過(guò)計(jì)算機(jī)識(shí)別和計(jì)算出該物體在網(wǎng)格中的位置，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ髡荆鶕?jù)背景與物體縱向數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出移動(dòng)物體在模型中所處的位置及深度。以上就是虛擬演播室常提到的“深度鍵”的概念。這種系統(tǒng)根據(jù)紅外線檢測(cè)，產(chǎn)生深度鍵，能持續(xù)地使主持人置于虛擬背景內(nèi)的正確位置。深度鍵容許在節(jié)目中虛擬物體、實(shí)際物體和主持人相互之間動(dòng)態(tài)地前后阻擋，從而創(chuàng)造出現(xiàn)實(shí)圖像的感覺(jué)。這樣當(dāng)主持人從虛擬景物后面走到前面來(lái)，不需要人為去控制鍵罩的開關(guān)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)利用深度鍵來(lái)分析主持人和虛擬景物前后定位關(guān)系，自動(dòng)形成遮擋與被遮擋的畫面。大大減少了穿幫的可能，也方便了節(jié)目的制作。

(三)虛擬影子

三維模型的逼真性，在于它可仿真光和影。這就需要我們?cè)诮＿^(guò)程中要注意光的方向與實(shí)際保持一致。但是，由十演播室燈光較多較亮，增加了色鍵摳像的難度，所以在摳像合成的圖像中，前景主持人的影子較難與背景物體相吻合。還有就是如果是用網(wǎng)格識(shí)別方法的演播室，要想用摳像的方法獲得影子也幾乎是不可能的，因?yàn)楸尘鞍寰W(wǎng)格有兩種藍(lán)色。所以要想獲得完美的效果，增加必要的設(shè)備是刻不容緩的。這就需要在電視節(jié)目的制作中加入虛擬影子機(jī)，其做法是在演播室上方架設(shè)一臺(tái)攝像機(jī)，攝入主持人在藍(lán)箱內(nèi)的畫面，通過(guò)色鍵器摳像獲得鍵信號(hào)，用這個(gè)鍵信號(hào)來(lái)模擬主持人的影子。最后再把這個(gè)影子與虛擬圖像進(jìn)行合成。運(yùn)用虛擬影子機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于其不受客觀條件限制，并且可靈活調(diào)整影子的方向。有時(shí)建模會(huì)出現(xiàn)有倒影的情況，在建模時(shí)可通過(guò)鏡像復(fù)制的方法來(lái)制作背景的倒影，在藍(lán)箱內(nèi)鋪設(shè)有一定反光能力的透明塑料布即可得到。這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，實(shí)際效果可以亂真。

(四)自動(dòng)反饋/標(biāo)志系統(tǒng)

在節(jié)目的制作過(guò)程中主持人或表演者在虛擬布景中移動(dòng)時(shí)，很容易從虛擬物體中穿過(guò)，出現(xiàn)了穿幫現(xiàn)象，為了避免現(xiàn)象，被攝者要看著反送監(jiān)視器，或者在活動(dòng)范圍內(nèi)畫好行走路線。但是由于虛擬系統(tǒng)都存在著視頻延時(shí)，所以并不能從根本上解決表演不自然的問(wèn)題，另外這種做法也容易污染藍(lán)箱的地板，造成摳像的困難。這時(shí)就可以利用自動(dòng)反饋/標(biāo)志系統(tǒng)，在演播室地板上投影靜止和運(yùn)動(dòng)的虛擬物體。以便讓表演者知道所有虛擬物體在任何時(shí)段內(nèi)位于何處。但這種技術(shù)又一定的弊端，其投影會(huì)對(duì)主持人自己的影子產(chǎn)生干擾，所以并不常用。

二、虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的運(yùn)作流程

(一)攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)

虛擬演播室中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是如何判斷攝像機(jī)、主持人、計(jì)算機(jī)合成場(chǎng)景之間相對(duì)位置關(guān)系。攝像機(jī)跟蹤器把真實(shí)人物及物體與攝像機(jī)之間的位置及透視信息送給圖形計(jì)算機(jī)，然后以攝像機(jī)的鏡頭產(chǎn)生虛擬環(huán)境，把真實(shí)人物與虛擬場(chǎng)景匹配起來(lái)。所謂跟蹤技術(shù)，即指如何獲取攝像機(jī)在演播室中的實(shí)際位置參數(shù)和動(dòng)作參數(shù)。

(二)實(shí)時(shí)虛擬背景生成

所謂的虛擬背景只不過(guò)是渲染出來(lái)的一張32位的TGA虛擬場(chǎng)景圖。實(shí)時(shí)生成此虛擬三維背景是虛擬演播室技術(shù)除跟蹤技術(shù)外的另一項(xiàng)重要技術(shù)。實(shí)時(shí)生成背景是指在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)控制下，背景生成裝置對(duì)制作好的背景信號(hào)進(jìn)行處理。實(shí)時(shí)生成與前景有正確的透視關(guān)系的背景圖像。實(shí)時(shí)生成背景可以采用建模技術(shù)。虛擬演播室的模型和動(dòng)畫需要實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)，所以其建模的過(guò)程需要遵循以下幾個(gè)原則：第一個(gè)原則是實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)要求構(gòu)成模型的三角形數(shù)量有一定的限制，所以應(yīng)盡量避免復(fù)雜模型的建造。第二個(gè)原則是模型中燈光不宜過(guò)多，但逼真漂亮的模型一般燈光也比較多。為解決這一矛盾，應(yīng)在建模完成后用“l(fā)ightscape”等軟件把燈光參數(shù)轉(zhuǎn)化為貼圖，可大大加快實(shí)時(shí)運(yùn)行的速度。第三個(gè)原則是為達(dá)到逼真的效果，一般虛擬背景應(yīng)建造前景物體，它可用來(lái)遮擋住主持人。當(dāng)主持人從其后走過(guò)時(shí)，產(chǎn)生身在其中的逼真感覺(jué)。這種技術(shù)關(guān)鍵在于建造前景遮擋物時(shí)建造一模一樣的兩個(gè)，一個(gè)有貼圖和光影，另一個(gè)為全白。全白的作為遮擋的鍵罩輸出到色鍵疊加器中，由于鍵罩的作用當(dāng)主持人走到遮擋物時(shí)好像真的被遮擋住了。這種方法與傳統(tǒng)色鍵摳像的不同在十圖形工作站根據(jù)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)改變輸出的背景畫面，遮擋物與用十遮擋的鍵罩也相應(yīng)改變。mo鍵罩的隨時(shí)變化更加大了虛擬系統(tǒng)的逼真性。公務(wù)員之家

(三)圖像合成

虛擬演播室實(shí)時(shí)系統(tǒng)的最終效果要由能將前景和背景圖像混合起來(lái)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)合成，在這里仍然采用傳統(tǒng)的色鍵合成系統(tǒng)(摳像)，但卻消除了攝像機(jī)不能與背景同步運(yùn)動(dòng)的致命弱點(diǎn)。在進(jìn)行色鍵合成時(shí)，需要注意的是由于前景圖像是在演播室里實(shí)地拍攝的，而背景圖像是計(jì)算機(jī)生成的，二者照明條件不同，需要設(shè)法減少分別制作時(shí)因照明條件的差異而產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)感。虛擬演播室技術(shù)的采用通常需要兩面或二面藍(lán)色幕墻加地面。為保證鏡頭的靈活使用，照射在藍(lán)背景上面的光線要均勻，還要保證色鍵效果最好，應(yīng)使用純正的色鍵藍(lán)色，藍(lán)背景的空間大小應(yīng)能保證可容納全部道具，并且可以使主持人有足夠的活動(dòng)區(qū)域。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建輝，門月琴.虛擬演播室技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用.中國(guó)有線電視，2005-3-4,347-348.

[2]梁謙炕，謝可峰，柯軍.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用與討論.電視技術(shù)，2004(8)：60-62.