虚拟演播系统

虚拟演播系统（精选十篇）

虚拟演播系统 篇1

虚拟现实技术是当今国内外倍受关注的研究领域, 而虚拟演播室系统则是虚拟现实技术在声像应用领域的研究热点之一[1]。

目前, 较为普遍的观点认为虚拟演播室 (Virtual Studio) 是近年来虚拟现实技术和传统的色键抠像技术相结合的产物, 是一种将真实摄像机所拍摄的画面实时地与计算机图形工作站生成的三维虚拟场景进行合成的新型电视节目前期制作系统[2]。不可否认, 上述技术的应用为电视节目制作领域带来了革命性的飞跃, 但由于其定义的局限性, 对其的研究只停留在电视节目前期合成制作领域 (下文简称定义1) 。

笔者对虚拟演播室系统的定义有不同理解, 认为应定义为:通过计算机技术、网络技术和虚拟现实技术等信息技术手段对演播室的资源进行整合, 使演播室的空间构造、设备及功能等得以数字化再现 (下文简称定义2) 。

下文将从系统组成、工作原理和开发应用等方面对两种定义作对比说明。

1 虚拟演播室系统的组成

1.1 虚拟演播室系统 (定义1) 的组成

虚拟演播室系统 (定义1) 一般是由摄像机跟踪、计算机虚拟场景生成和视频合成这3个子系统组成[3], 如图1所示。

1.1.1 摄像机跟踪系统

摄像机跟踪系统的作用是收取摄像机的位置信息和运动数据, 实时跟踪真实摄像机, 通过传感系统精确跟踪摄像机各种参数并传递给虚拟演播室专用计算机处理系统, 保证前景与背景“联动”。

1.1.2 计算机虚拟场景生成系统

计算机虚拟场景生成系统的作用是根据摄像机位置的数据及时生成虚拟场景, 该处理系统根据传感参数实时产生一个有空间感的虚拟场景, 并与演播主体之间保持一致的空间透视关系。

1.1.3 视频合成系统

视频合成系统的作用是将摄像机拍摄的蓝箱前的真实景物通过色键器进行抠像处理, 从而实现演播主体 (播音员、演播人物等) 与计算机生成的虚拟场景的合成。

1.2 虚拟演播室系统 (定义2) 的组成

虚拟演播室系统 (定义2) 一般是由主持人、视频、音频、照明、同步、编辑控制等诸多虚拟子系统组成, 每个虚拟子系统都是由虚拟现实技术构建而成, 如图2所示。

1.2.1 虚拟主持人系统

虚拟主持人系统的作用是使三维虚拟主持人根据栏目的需要完成相应的节目主持工作。虚拟主持人一般是指由数字技术构建出来, 通过广播、网络等通信传媒与受众形成交互的仿真人物形象, 他们的行为设计符合主持人的行业标准。

由于这类主持人是与存在于现实生活当中的真实主持人相对应的, 虽然具有主持人的功能和作用, 但是却没有真实主持人的现实生活体验, 因此被人们称之为虚拟主持人。当传统主持人还需要进行蓝屏抠像时, 虚拟主持人却可以很方便的被直接引入到各个虚拟场景之中。

1.2.2 虚拟视频系统

虚拟视频系统的作用是由三维虚拟摄像机完成相应的节目拍摄工作, 能够模拟真实视频系统进行视频信号的录制、放送等处理。

在进行电视节目制作时, 对以往所拍摄的素材的查找是一项十分繁琐的工作。因此虚拟视频系统在进行实时的视频信号处理外, 还可利用数字计算机的优势, 建立庞大视频资源数据库, 供节目录制时随时按需要进行检索播放、录制、合成等一系列高效可控的操作。

1.2.3 虚拟音频系统

虚拟音频系统的作用是提供虚拟主持人系统语音输出和背景音效输出, 用来模拟真实音频系统对声音信号进行的处理。除以上功能外, 虚拟音频系统也如同虚拟视频系统一样, 可以建立音效资源库, 供节目录制时随时按需要进行音频检索播放、录制、合成等一系列高效可控的操作。

1.2.4 虚拟照明系统

虚拟照明系统的作用是提供虚拟演播室系统的照明效果输出。演播室作为影视艺术创作的场所, 不仅要提供高质量的场景环境, 而且场景还要具有艺术感染力, 因此演播室的照明系统就显得尤为重要了。虚拟演播室照明系统主要由虚拟的照明灯具、限光设备、反光设备和悬吊等装置组成。

根据演播室专业影视灯具的实际性能来设置虚拟灯具的相关参数, 力求接近更真实的灯光效果。虚拟演播室照明系统要实现的不是一般场景中的简单照明效果, 因此根据布景、拍摄等光效需要对各个虚拟照明设备进行有效的设置和调整。

1.2.5 虚拟同步系统

虚拟同步系统的作用是对虚拟演播室系统的各个子系统进行同步控制。为使各虚拟子系统之间能够有效地配合, 应根据节目制作需要进行有效的同步信号控制, 并将同步信号分配给背景渲染引擎、切换等模块。

1.2.6 虚拟编辑控制系统

虚拟编辑控制系统的作用是为虚拟演播室系统生成的样片添加特效并进行剪辑。可创建丰富的特效资源库供后期编辑检索利用, 提高工作效率。

2 虚拟演播室系统的工作原理

2.1 虚拟演播室系统 (定义1) 的工作原理

虚拟演播室系统 (定义1) 的工作原理是:主持人或演员在由蓝色屏幕代替的真实背景里进行现场表演, 三维计算机图形发生器实时产生一个逼真的虚拟环境[4]。视频合成时, 摄像机拍摄的蓝幕布前的真实景物通过色键器进行抠像处理, 与计算机生成的虚拟场景合成为一个画面[5]。虚拟演播室系统 (定义1) 的工作原理如图3所示。

2.2 虚拟演播室系统 (定义2) 的工作原理

虚拟演播室系统 (定义2) 的工作原理是:虚拟主持人系统、虚拟视频系统、虚拟音频系统和虚拟照明系统一起或单独根据用户的工作需要, 在虚拟同步系统和虚拟编辑控制系统的协调下完成相应任务。每个虚拟模块均可根据需要进行结构设置、调整, 使用户通过一台计算机就可感受真实的节目制作工作。同时可利用系统提供的音频、视频、特效库等进行检索, 高效快捷的完成节目制作包装尝试。虚拟演播室系统 (定义2) 的工作原理如图4所示。

3 虚拟演播室系统的开发应用

3.1 虚拟演播室系统 (定义1) 的开发应用

虚拟演播室系统 (定义1) 的开发成本很高, 但专业性很强, 基本上都是由大型影视器材公司开发生产的, 主要应用于电视节目的前期制作合成[6]。

3.2 虚拟演播室系统 (定义2) 的开发应用

虚拟演播室系统 (定义2) 的开发成本很低, 只需要通过安装有3DMax, Maya, AutoCAD, VRMLPad等虚拟现实软件的普通微型计算机就可以进行设计开发, 小型软件公司或个人都可以完成其设计开发。这将极大地促进虚拟演播室系统的普及和平民化, 每个人都可以制作自己的电视节目, 体验从节目主持人到栏目主编的工作乐趣。该系统可应用于电视节目前期制作合成、声像专业教学及实验、培训和娱乐等领域。

4 小结

综上所述, 虚拟演播室系统不应是仅仅具有“电视节目前期合成制作”这一狭义内涵, 通过对虚拟演播室系统定义的重新诠释将拓展其研究领域和应用空间。希望以笔者一己之拙见, 抛砖引玉, 对虚拟演播室系统的定义及研究范畴有更深入的理解。

参考文献

[1]林海平.虚拟演播室的关键技术与应用[J].电视技术, 2001, 25 (3) :53-55.

[2]董武绍, 李端强.对高校虚拟演播室建设的探讨[J].电化教育研究, 2007, 166 (2) :62-64.

[3]潘新华, 郭光友, 梁军.谈虚拟演播室系统及应用[J].中国医学教育术, 2004, 18 (4) :249-251.

[4]李文光, 董志彪.高校虚拟演播室教学实验系统的建设与应用[J].中国教育技术装备, 2009, 171 (18) :100-101.

[5]赫伯特.泽特尔.电视制作手册[M].北京:中国传媒大学出版社, 2007.

虚拟演播系统 篇2

关键词：虚拟演播室 城市电视台 电视节目

在虚拟演播室的系统中，可以利用背景或者是道具来生成现实中的不存在的事情，并且可以引入大量的虚拟的环境和道具等，可以创造出更加具有生动活泼的节目。而高清虚拟演播室的系统可以在很大程度上更好地提升节目的质量，使得场景显得更加逼真;与此同时，高清虚拟演播室的技术中可以进行摄像机的定位跟踪，切实提高城市电视台节目的工作效率。而且作为一种全新的电视节目制作技术，可以进一步拓展节目制作的方式和提升节目的品质打下坚实的技术基础，从而可以实现城市电视台节目的创新发展。

1 高清虚拟演播室录制系统的分析

1.1 虚拟的植入技术研究

在高清虚拟演播室的系统中，通过对虚拟演播室系统进行科学合理的`规划，可以进一步完成虚拟植入技术的运用，并且从本质上看，这是一套系统中的两种不同功能。虚拟植入技术一般是直接运用在直播技术上的，可以在节目的制作过程中适时加入一些虚拟的前景，例如，星光和烟雾等，通过这些元素可以极大丰富电视台节目的舞台元素，增强电视节目的色彩感。而且高清虚拟演播室的机械跟踪摄像机机位的选择以及HDVG的渲染平台上进行结合，在HDVG的主机内部上，可以将虚拟的前景尽可能地与演播室的实景进行利用，并尽快合成一路完整的电视节目包装信号，直接输送到切换台，之后便可以由切换台进行切换播出。例如，近年来，春晚便开始使用虚拟植入技术来进行现场的直播，并且已经取得不错的收视效果。

1.2 高清虚拟演播室信号输出流程分析

虚拟演播系统 篇3

【关键词】虚拟演播室系统 院校教学 网络远程教育

【中图分类号】G52【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）23-0030-02

虚拟演播室是一种新型的电视制作技术，它是计算机虚拟现实技术与传统的演播室色键抠像技术相结合而生成的技术。它的核心在于用摄像机的镜头变化与位置变化来控制计算机中的虚拟摄像机的变化，从而获得更加真实的电视画面。当前虚拟演播室技术被广泛应用于军队院校教学机构中，为军队院校教学注入了新鲜的发展血液。

一、关于虚拟演播室技术的概述

（一）虚拟演播室技术的含义

所谓虚拟演播室技术，就是指一种新型的电视节目制作工具与技术，它包括摄像机跟踪技术、计算机虚拟场景设计技术、色键抠像技术、视频合成技术、灯光技术等部分。它是在传统色键抠像技术的基础上，利用视频合成技术和计算机三维图形技术，根据摄像机的参数与位置，使三维虚拟场景的前景与透视关系保持一致，在经过色键抠像技术合成后，使得前景中的人物看起来像是浸进于计算机所产生的三维虚拟场景中，而且能在其中运动，最终创造出立体感强、逼真的电视演播室效果，给人们带来新的视觉享受的技术。

（二）虚拟演播室的关键技术

1.计算机虚拟场景生成技术

所谓计算机虚拟场景生成技术，是指利用虚拟演播室配备的计算机调整事先做好的三维虚拟场景，并根据主机传送过来的摄像机运用数据及时地计算出虚拟场景中三维电脑场景的运动，进而建立三维模型。它主要分为三维虚拟演播系统与二维虚拟演播室系统两个部分。

2.摄像机跟踪技术

摄像机跟踪技术是虚拟演播室技术中的一项关键性的技术，主要包括红外线传感，图像识别，超声波传感，机械传感等部分组成。它可以提供摄像机的运动来获取计算机在虚拟演播室中的实际的动作参数数据与位置参数数据，进而判断教员、学员、计算机虚拟的场景及摄像机之间的关系，帮助后期制作人员确定虚拟摄像机与真实摄像机之间的对应关系。

它的工作原理是计算机将监测到的摄像机的聚焦、升降、拉、摇、移等运动的数据，通过传感器传送到校准器，使得真实摄像机与虚拟摄像机的位置关系是一致的。

3.辅助摄像机技术

辅助摄像机技术是以图形识别技术为基础，可以说是图形识别系统的一种扩展。辅助摄像机是一种专用的小型摄像机，它可安装在任何一个演播室摄像机的顶部。而格子图案可以是任意颜色的，可安装于摄像师的后部、侧墙或天花板上。当演播室摄像机拍摄表演者时，辅助摄像机就会拍摄到格子图案，通过格子图案的视频图像信号进行分析，就可以得到演播室摄像机的各种参数。使用辅助摄像机技术后，演播室摄像机的拍摄可不受任何限制，可实现极端推进、宽角度拍摄、室外操作级非蓝演播室应用等。

4.灯光技术

在虚拟演播室内，所有的灯光必须保持与蓝色场地的基色相一致，对于演播室的墙面与地面的灯光要做到没有阴影、均匀的效果。同时要协调虚拟演播室系统生成的场景灯光与现实灯光的光色相一致。

5.“垃圾色块”技术

使用虚拟演播室系统制作节目时，当摄像机无意间拍摄到非蓝区域时，会出现“穿帮”现象。为了克服这一现象，出现了“垃圾色块”技术，或称为“填补彩底”技术。使用这一技术后，摄像机拍摄到的非蓝区域可自动由“垃圾色块”来填补，因此它具有“背景保护”功能，使演播的范围大大超出了演播室的蓝色背景范围。另外，这种技术还可用来制作虚拟天花板。

6.色键抠像技术

色键抠像技术，就是指在构成虚拟演播室系统的过程中，色键要具备纵深方向的信息，也就是要求虚拟演播室的摄像机到每一个色键对应的像素的距离。在传统色键抠像技术的基础上加入深度色键，可以达到这样的目的。人物在虚拟演播室的位置是精确的，人物可以处于虚拟演播室内物体的任何一个地方，给电视观众最真实的距离感。

7.视频合成技术

视频合成技术，是指充分利用色键抠像技术，将虚拟演播室内的背景与前景相混合，将拍摄的录像和虚拟场景结合，通过运用色键技术中的色键混合器、视频帧同步器、前景视频延时器来共同完成，最后导出视频。

二、虚拟演播室技术应用

在传统的演播室制作电视节目时，有一定的局限性，如叠加合成的节目画面缺乏景深和真实感，合成的画面使人感觉较生硬等。但在虚拟演播室系统中引入了虚拟现实技术中的信息交互技术，它将虚拟摄像机与真实摄像机锁定，摄像机拍摄的图像与电脑制作的虚拟场景完美结合。因此用计算机制作出来的三维背景可随真实摄像机的推拉摇移而产生正确的透视变化，使合成画面的真实性大为增加，接近实景中的拍摄效果。

虚拟演播室工作流程如下：

1.蓝色实景现场

虚拟演播室是色键抠像技术与电脑虚拟现实相结合的产物，它与传统演播室大不相同。它以计算机三维动画“虚拟”出的场景取代道具实景，摄像机所拍摄的现场已不是一般意义上的主讲教员或学员活动的地方，而是虚拟画面应用空间的组成部分，它的实际意义仅仅是空间场地尺寸的大小，现场所有布景全部由单一的蓝色所取代，以作为将来抠像的基准色，图像的前景是不同机位的摄像机拍摄到的主讲教员的画面素材，教员所在的实景现场的全部蓝色区域将被合成到计算机三维动画生成的虚拟场景中。

2.摄像机跟踪技术

虚拟演播室中的一项关键技术是摄像机跟踪技术，即如何判断摄像机、被摄人物、“虚拟”背景之间的相对位置关系，使之实现“同步”。实现“同步”的关键是连续跟踪获得摄像机的运动参数，这些参数包括镜头运动参数、聚焦、变焦、光圈、机头运动参数，摇动及空间位置参数，移动位置参数等。目前成熟的跟踪技术主要有图形识别和以机械传感器为基础的跟踪系统两种方式，同时这也是虚拟演播室两大类别的主要区别。图形识别方式需要一个画有特殊网格的蓝色背景幕布，它将摄像机所拍摄的画面送到数字视频处理器中进行处理。通过对该画面中网格固有的不同特性和透视关系进行计算，得出有关摄像机的运动参数，机械传感器则是通过安装在摄像机云台及镜头上的传感器获得有关摄像机的动作参数。这两种方式各有特点，图形识别方式的优点是对摄像机的数量和操作不加限制，可以配置多台摄像机并给予摄像师最大的操作自由度。缺点是要对所拍画面进行大量的数据计算会造成较大的延时。只有当被摄画面包含一定数量的网格时才能进行测量计算，这使被拍摄人物的活动范围受到一定的限制。为了精确跟踪计算，必须保持用于识别背景的网格始终清晰。这使得摄像机景深范围受到限制，无法拍摄特写镜头，由于背景采用深浅两种蓝色，对灯光布置的要求非常严格，而且要使用质量较高的色键控制器进行抠像。机械传感方式可以弥补图形识别方式的不足之处，但其最大缺点是摄像机拍摄时不能移动，位置必须固定每换一个位置都要重新进行定位调整。

3.计算机部分图形工作站硬件

虚拟演播室系统配备的计算机目前主要有两种：基于Unix系统的图形工作站和基于Windows NT系统平台的PC机，它像一个小型计算机网络，主机为网络中心，它是虚拟演播室的控制中心，是虚拟演播室节目制作的导控台。它除了调用和调整事先做好的三维虚拟场景，还负责向图形发生器传输图像数据及处理由摄像机跟踪器传来的摄像机运动数据。在这里，图形发生器扮演着十分重要的角色，它根据主机传来的摄像机运动数据实时地计算出虚拟的三维电脑场景的运动，以保证其输出的虚拟背景与真实的前景同步软件。目前三维建模和动画软件很多，在这里不介绍了。

三、虚拟演播室在院校教育技术中的发展

虚拟演播室系统的运用，可以突破传统电化教育的局限性。虚拟演播室的一个重要优点就是空间的虚拟性和模拟手段的多样性，能够从根本上改变传统电化教育中依托演播室录制课程的空间和技术局限，改变传统演播室建设成本高、课程互动少、教学模式单一等现实问题。

虚拟演播室系统的运用，还可以克服网络远程教育先天不足。网络远程教育中，如何完美地将教学课件与教学视频结合在一起一直是教育技术工作者试图解决的问题，但是效果往往并不理想。通过虚拟演播室技术，制作人员可以通过电子背景的切换，将主讲人完美地嵌入教学课件中，达到较好的教学效果。

此外，在传统教学中，受制于实验设备、实验场地、教学经费、教学条件等诸多因素的限制，某些高成本课程开设难度较大。利用虚拟演播室系统，学员可以在虚拟化的条件下进行教学与实验操作，可以获得与现实教学比较一致的教学体会，从而在控制成本的情况下，提高教学效果。

虚拟演播室的优势是显而易见的，但它在技术和应用方面也存在一定的局限性，比如会因计算机的运算速度跟不上而被迫放弃一些复杂的背景等，但随着计算机技术的发展和计算机三维图像软件的开发，虚拟演播室技术必将不断完善。它将与真实演播室混合发展，为院校教学和现代化远程教育精品课资源建设节目制作拓展更大的空间。

参考文献：

[1]唐忠，阳革锋.《虚拟演播室系统的设计与实现》 桂林电子科技大学，2009年12月

[2]郑翔.虚拟演播室技术特点及应用[J].有限电视技术，2011（6）

播音教学高清虚拟演播室系统设计 篇4

1 演播室设计概况

播音学院新教学楼已经搭建了1个四讯道广播级高清录播演播室, 其中1个讯道配备摇臂及轨道, 系统搭配目前新闻节目流行的演播室背景大屏系统、触摸屏系统构成多景区互动式演播室, 可完成访谈、新闻播报等类型的电视节目制作[2], 播音学院近10年所用的设备尤其是摄像机部分都以索尼为主, 该系统也采用索尼2580摄像机, 考虑到将来学生毕业进入电视台, 可能面对各种品牌的设备, 因此, 本文计划围绕广电系统另一主流品牌松下的摄录像设备, 再搭建一个广播级演播室。

另外, 播音学院现有的演播室主要针对录制新闻播报或者访谈类节目, 这对开拓学生的视野是远远不够的。随着电视技术的不断发展, 现在主流电视台都有包含蓝箱的真三维虚拟演播室, 这样的演播室可以把演播室的主持人和异地的现场视频或者计算机生成的场景影像, 按照一定的透视关系, 实时无缝地进行合成, 虚拟出主持人置身于异地场景或者虚拟场景的画面输出。比如2012年神九直播《泉灵看神九》, 主持人张泉灵在演播室蓝箱里就体验到了航天员们的工作和生活情况;凤凰卫视《潮爆榜》、《大话世界杯》等栏目, 都把虚拟三维物体实时与演播室真实场景进行合成, 为新闻播报增添了鲜活、灵动的画面效果。播音学院的学生也需要在学校就能进入这样的演播室进行实践。

综合以上考虑, 拟搭建一个以松下摄录像设备和傲威 (Orad) 虚拟演播室设备为核心的广播级四讯道高清虚拟演播室。

通过对多家同行业单位的考察, 再根据本学院小课教室的自身条件, 布局规划如图1所示。

演播室由演播区和导播区组成[3], 在图1中, 把50 m2的演播区一分为二, 把距离最长的两个对角, 分别设计成主演播区和虚拟演播区, 也就是蓝箱区, 根据实际需要, 蓝箱区还可以沿着箭头方向向外扩展;除此以外, 该演播室是四讯道, 有4台摄像机, 多数时间是3台摄像机用于主景区, 1台用在蓝箱区, 在某些特殊情况, 还可以把主景区的3号摄像机转头, 在蓝箱区使用, 这样既充分利用了演播室空间, 也合理配置了资源;导播区域是1个单独的隔间, 通过中间2 m×2 m的隔音玻璃窗可以看到演播区, 这也是标准演播室都具备的条件;而本演播室唯一不足之处是层高不足4 m, 因此, 搭建灯光系统的时候, 灯只可以前后左右移动, 而不能调节高度。

在技术方面, 本着先进性、稳定性、系统性、可扩展性和易操作性的原则进行选型和设计, 核心设备采用国际知名品牌, 周边设备也都是电视台广泛使用品牌。系统设计采用录播形式系统架构, 配备广播级高清演播室摄像机、紧凑型1级M/E切换台, 以及其他监视监看设备和周边设备。

2 视频系统设计

图2为高清虚拟演播室视频系统图, 按照视频信号的传输方向对该系统各个部分进行简单介绍。

首先, 信号源部分。最直观的信号源就是图2中的4台松下AK-HC3500MC摄像机, 摄像机信号通过专用光缆传输到摄像机基站 (CCU) , 由基站将光信号转成HD SDI信号传入系统继续处理。除此而外, 录像机信号、PC显示信号也都可以通过切换台进入系统。

其次, 该系统配置了具有帧同步功能的解嵌器, 在系统中可以灵活应用, 作为外部信号输入。通过此解嵌器, 既可使信号符合台主同步, 无缝融入该系统, 也可使该信号解嵌出数字音频, 进入音频系统进行混音制作。

第三, 系统的中枢设备——切换台。所有信号源进入切换台, 导播通过切换台控制面板对信号源进行切换, 切换过程中可以使用切换台的各种特技转场效果, 完成节目制作。本文选择松下多格式切换台AV-HS450MC。

最后, 录制部分。切换台出来的最终节目信号, 通过分配、放大和加嵌进入录像机。本文选择松下的AJ-HPD2500MC录像机。

当然, 在视频信号的各个节点上都会给出一个输出, 这就是演播室视频系统必不可少的监看部分, 它和信号流向是平行的, 因此将其单列出来。通过画面分割系统把各个节点图像输出到1个60 in (1 in=2.54 cm) 的等离子大屏幕上, 方便导播和技术人员监看。

3 音频系统设计

该音频系统也参考了播音学院原有的四讯道演播室, 有4个传声器、录像机音频和解嵌器等信号源, 配有前置传声器放大器, 采用雅马哈DM1000数字调音台作为核心设备[2]。

4 虚拟演播室系统

虚拟演播室系统是本演播室最大的亮点, 下面介绍一下播音学院拟采用的傲威高清虚拟系统。

傲威在虚拟演播室行业中非常知名, 加之其在中央电视台和凤凰卫视的几个成功案例 (《泉灵看神九》、《潮爆榜》、《大话世界杯》等) 给大家留下了深刻印象, 虽然价格较为昂贵, 但本设计仍然选择傲威提供的解决方案。

方案采用了傲威的实时渲染技术、跟踪技术和图形图像处理技术, 它主要包含Pro Set虚拟演播室系统以及Real Set虚拟植入系统。其中Pro Set真三维虚拟演播室系统是最先进的虚拟演播室系统, 采用傲威独有的网格外加小红外的跟踪技术, 可应用于不同类型的节目录制。其硬件是双电源、双备份, 全部符合电信级插卡式标准, 操作系统采用Linux系统 (图形渲染工作站) +Windows系统 (控制播出工作站) , 既保证系统稳定性, 又方便用户使用。而Real Set系统分别设置在两个固定机位, 是支持移动拍摄的全红外系统。该植入系统连接简单, 实现方便, 在机位上安装跟踪设备, 通过渲染主机的内置线形键, 将虚拟前景和演播室实景进行线形叠加, 合成为一路完整信号输入给切换台。

5 总结

中国传媒大学播音主持艺术学院将要建立第一个高清虚拟演播室, 以松下和傲威的产品标准配置为核心, 搭建一个四讯道广播级高清虚拟演播室, 它将为播音学院的实践教学基地添上浓墨重彩的一笔。

参考文献

[1]涂中文.播音教学多功能视听网络构成和使用[J].电视技术, 2013, 37 (6) :85-88.

[2]涂中文, 王克敏, 杨晓辉.播音教学四讯道高清演播室系统设计[J].电视技术, 2013, 37 (16) :47-50.

虚拟演播室NBA节目策划 篇5

一，节目名称 ：NBA制造

二，播出时间 ：每周一期

三，播出长度 ：40分钟

四，节目内容 ：

1． 每周NBA：对每周的精彩赛事进行整体回顾。以及对其中的重要的以及精彩的比赛

进行盘点。节目形式：屏幕播放视频，配上主持人的旁白（10分钟）

2． 精彩NBA：播放每周精彩瞬间（十佳球）。节目形式：视频加旁白（5分钟）

3． 全景NBA：对NBA每周重大新闻进行盘点，以及每周对一位球员进行介绍，讲述他的人生经历，这是一个纪实节目。节目形式：视频加旁白（10分钟）

4． 数字NBA：对NBA的历史进行回顾的一个板块，采用的模式是数字标榜。如，NBA

历史十大。。节目形式：图片加旁白（5分钟）

5． 大话NBA：对NBA运动员的场外生活给予关注，采用幽默搞笑的方式。（此版块视

节目时间而定）节目形式：视频加旁白（5分钟）

五，节目来源 ：

1.世界及我国著名体育新闻媒体，包括报刊，网络媒体对新闻的评价与报道。

2.观众及网友对新闻的评论观点；

六，制作方案：

1.片头：制作具有特色的节目片头，风格与篮球公园相似，有醒目的字幕。

2.片花：运用有体育特征的画面配合动感的背景音乐，总共用时10秒以内。

3.内容提要：对本期节目内容进行简短介绍。

4． 主持人：一名男主持人，具有主持人的必备素质：形象良好；发音标准；一定的体 育知识储备。

5.配音：辅助新闻的播报。一面播放新闻画面一面进行准确清晰地配音。

6.编辑：文稿的校对，节目音乐画面长度的控制，字幕等。

下面是具体的节目（以2010年12月24日为例，加粗字体是主持人在演播室中说的话，剩下均为配音）

观众朋友们大家好，欢迎收看本期NBA制造，圣诞大战即将到来，那么在圣诞节前的一周都有哪些精彩的赛事呢？

1.每周NBA：

（1）引援给力 魔术痛宰马刺

北京时间12月24日，奥兰多魔术队在主场反弹。德怀特-霍华德用29分、14个篮板和3次盖帽统治内线，他身边还有六位队友得分上双，魔术队依靠二三节发力确立大比分领先局面，他们在主场以123-101击败圣安东尼奥马刺队，魔术队结束四连败，他们避免常规赛被马刺队横扫，马刺队的10连胜被终结。

（2）热火12连胜被终结 6年内连输小牛14场

北京时间12月21日，热火坐镇主场迎战小牛。热火首节曾落后12分，两队后三节多次交替领先，第四节小牛特里扮演关键先生连投连中，他单节砍下19分，最终热火96-98不敌小牛，热火12连胜被终结，该队延续了6年来对小牛连续14场不胜的耻辱纪录。

（3）火箭豪取四连胜。从12月18日到12月23日，火箭接连战胜灰熊、国王、勇士和快船，豪取四连胜。晋级季后赛大有希望。

（4）雄鹿末节打残湖人

北京时间12月22日，带着五连胜回到主场的洛杉矶湖人队遭遇重创。科比-布莱恩特虽然得到21分，但他在第四节不满判罚连吃两个技术犯规被罚下，厄尔-博伊金斯拿到场上最高22分，其中13分来自最后一节，他帮助密尔沃基雄鹿队第四节只让卫冕冠军得到13分，他们在客场以98-79击败湖人队，雄鹿队结束三连败，他们也结束对湖人队的六连败，湖人队得到赛季主场最低分，他们结束五连胜。

接下来请欣赏本周十佳球

2.精彩NBA本周十佳球

NBA本赛季赛程已过三分之一，各队为了补强阵容都进行了哪些交易呢？下面走进全景NBA。

3.全景NBA

（1）太阳、魔术、奇才三方大交易

北京时间12月19日消息，魔术队将文斯-卡特、迈克尔-皮特鲁斯、马尔辛-戈塔特以及一个2011年首轮选秀权和300万美元现金送至太阳队，得到希度-特科格鲁、杰森-理查德森以及二年级中锋厄尔-克拉克！其后魔术队马不停蹄又送出拉沙德-刘易斯去奇才队，得到吉尔伯特-阿里纳斯！至此魔术队双线交易终告达成！

得到这个消息后，太阳队后卫史蒂夫-纳什第一时间在微博上祝福了离去的队友，而另一边魔术队与奇才队之间的交易据称并没有涉及到其他球员。

这一周的交易主角无疑是太阳队，太阳队随着这笔交易的进行，也逐渐进入重建期，而太阳队的当家球星史蒂夫纳什的总冠军梦想也在逐渐破灭，作为一员在联盟效力了十四年的老将，纳什又有着自己怎么独特的经历呢，欢迎收看本期人物：纳什。

（2）每周一人：太阳队史蒂夫纳什 1．童年经历

1974年2月7日，纳什出生在南非的约翰内斯堡，随后跟随父母辗转于欧洲各地后定居加拿大。小时候的纳什兴趣爱好广泛，足球，篮球，冰球都是他的最爱，他甚至拿过三次国际象棋的冠军，或许这就是他在球场上高智商的根源。曾获得过英属哥伦比亚最有价值足球运动员奖。并在2009年9月18日获得了加拿大维多利亚大学法律荣誉学位。

高中毕业以后，纳什决定加入NCAA，他和教练向二十几个NCAA的一流大学

写了推荐信，但每所大学的回答都是相同的：谢谢，不用了。最终纳什被名不见经传的Santa Clara大学招致门下。据说，纳什至今仍保留着那些被退还的信.2．小牛生涯

1996年，纳什参加NBA选秀，但NBA的球探们普遍不看好纳什，因为他的身体素质不佳，所以纳什仅在第15顺位被太阳选中。在太阳待了两个赛季以后，在1998年选秀大会的当天，小牛用几位替补球员以及一个首轮选秀权从太阳手里换来了NASH.在小牛队的第一年，纳什并没有找到状态，随之而来的就是达拉斯球迷无情的嘘声。随着库班入主小牛，小牛经历了巨变，三架马车带领小牛一起爆发。在随后的2000—2001赛季，小牛终于在时隔11年之后重反季后赛，从此跻身联盟一线强队之列。

3．跑轰太阳

在2004年，或许是宿命的轮回，纳什又回到了凤凰城。接着，太阳队就迎来了铺天盖地,水银泄地,眼花缭乱般的进攻，连续两年MVP，西区决赛，最佳教练等等.纳什带给凤凰城一个又一个惊喜，希望在不久的将来，他能把最大的惊喜带给凤凰城(~~当然是指总冠军咯)。

4．不老传奇

是到目前为止唯一一个没有打过总决赛的常规赛MVP

2009年获维多利亚大学博士学位，是NBA历史上学历最高的球员

2005年和2010年，纳什都获得全明星技巧大赛冠军。（预赛用时35.0秒，决赛用时29.9秒。）

2010年，在ESPN数据专家约翰·霍林格尔，通过他的一套分析系统，评出的联盟历史最伟大的十佳射手中，纳什技压群雄，位列首位。

纳什是NBA一个不老的传奇，他也是NBA历史十大控球后卫其中之一，那么NBA历史上还有哪些传奇的控卫呢，下面走进数字NBA

4．数字NBA

NBA历史十大控球后卫

1.魔术师约翰逊曾效力球队：湖人(1979-91，1996)总冠军次数：5(1980，1982，1985，1987，1988)荣誉：12次全明星，3次常规赛MVP，3次总决赛MVP，名人堂成员

魔术师约翰逊是大个控球后卫的原型，他也是NBA历史上唯一一个能够在五个位置上都能统治球场而不仅仅只是胜任的球员。

在进攻的过渡中，魔术师是迄今为止最好的球员。他的每一个传球都能够像卡住对方的咽喉一样致命，魔术师约翰逊绝对是一个无私的球员，他的传球充满激情。在魔术师的处子赛季，这位20岁的年轻人在总决赛的赛场上，面对J博士，当传奇球星贾巴尔倒下之后，他顶上了中锋的位置。在关键的第六场，魔术师拿下42分15篮板7助攻3抢断，帮助湖人

队锁定总冠军，这或许是联盟史上最伟大的个人表演。如果说，迈克尔-乔丹是历史上最伟大的球员还有一点争议，那么这个争议就来自魔术师约翰逊，他们之间到底谁更出色呢？

2.奥斯卡-罗伯特森职业生涯效力球队：辛辛那提皇家，密尔沃基雄鹿总冠军：1次(1971年)荣誉：12次全明星，1961年最佳新秀，1964年常规赛MVP，名人堂成员

我们现在了解这位超级后卫更多的是因为他在1961-62赛季打出了场均三双的惊人表现，但更让人吃惊的是，在他职业生涯的前5个赛季，他的场均数据仍然是惊人的三双。在1960-65的这五年中，在384场比赛里面，他场均能够拿下30.3分10.6次助攻以及10.4个篮板。他是历史上最聪明的球员之一，最善于低位背身单打的后卫，他的能力以及对于篮球的认知超出了那个年代的球员20年。

3.伊赛亚-托马斯 职业生涯效力球队：活塞总冠军：2次荣誉：12次全明星，1990年总决赛MVP，名人堂成员

他是坏孩子军团中最矮小也是最坏的家伙，他是一个真正的杀手，也是一个最顽强的家伙。

4.约翰-斯托克顿职业生涯效力球队：爵士总冠军：0荣誉：10次全明星，史上最多助攻以及抢断的他的耐力，他的坚韧他的领袖能力，他的视野，他职业生涯的长寿在这个群体中都是非凡的。

他或许是历史上最被误解的人，他是NBA历史上抢断和助攻总数第一的保有者，职业生涯的投篮命中率高达51.5%，效率惊人。他和卡尔-马龙的挡拆配合是联盟的遗产，唯一的遗憾是，他缺少一枚总冠军戒指。

5.鲍勃-库西职业生涯效力球队：凯尔特人‘辛辛那提皇家总冠军次数：6荣誉：13次全明星，1957年常规赛MVP，名人堂成员

库西的控球和传球水平领先了整整一代人，他拿到的总冠军戒指是同位置球员中最多的，也是四位获得常规赛MVP的控球后卫之一。

6.沃尔特-弗雷泽职业生涯效力球队：尼克斯，骑士总冠军次数：荣誉：7次全明星，名人堂成员

他或许是历史上防守最出色的控球后卫，是一个真正的团队球员。

在1970年的总决赛，当威利斯-里德蹒跚的出现在球馆，弗雷泽被真正唤醒，他打出了职业生涯最伟大的一场比赛，全场拿下36分19次助攻并有5次抢断，率领尼克斯队击败张伯伦和韦斯特的湖人，拿到了个人的第一枚总冠军戒指。

7.基德职业生涯效力球队：小牛，太阳，篮网总冠军次数：0荣誉：8次全明星，1995年最佳新秀

绝佳的主攻手，职业生涯场均9.2次助攻的表现仅次于魔术师约翰逊、斯托克顿和奥斯卡-罗伯特森。

基德是一个真正的领袖，是一个极富竞争心的球员，能够不依靠得分，而在其他方方面面来击倒对手，他总能在正确的时间，正确的地点，做出正确的选择。

8.阿奇巴德职业生涯效力球队：辛辛那提皇家，堪萨斯国王，纽约网队，凯尔特人，密尔沃基雄鹿总冠军次数：1

荣誉：6次全明星，名人堂成员

有史以来最具统治力的小个子之一，是第一位以得分为重任的小个控球后卫，他也是NBA历史上唯一一位单赛季的得分王兼助攻王(1972-73赛季，场均34分11.4次助攻)。

9.纳什职业生涯效力球队：太阳，小牛总冠军次数：0荣誉：5次全明星，2次常规赛MVP

过去几年在太阳队的表现让他跻身真正顶尖的控球后卫行列，他也是控球后卫中仅有的两位能够蝉联常规赛MVP奖项的球员，另一位是魔术师约翰逊。

纳什将‘让队友变得更好’这句话提升到了一个全新的境界，他有能力让整个球队围绕他的风格来比赛。

10.佩顿职业生涯效力球队：超音速，雄鹿，湖人，凯尔特人，热火总冠军次数：1荣誉：9次全明星，1996年最佳防守球员

他滔滔不绝的大嘴让佩顿更加有名，当然我们不能忘记他的外号‘手套’，佩顿是联盟史上少有的顶级防守控球后卫。他的进攻同样出色，在需要的时候，他能够扛起全队前进的重担。

虚拟演播系统 篇6

[关键词] 虚拟演播室；灯光使用

【中图分类号】 TN94 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244（2014）02-212-1

以西部电影频道虚拟演播室为例，谈一谈虚拟演播室灯光的具体工作方法：

一、蓝箱的设计

虚拟演播室不同于一般的抠像演播室，他要考虑多机位拍摄，要考虑镜头的推、拉、摇、移。为了合成后的效果和镜头不穿帮，蓝色背景必须做成三面墙加蓝色地板。俗称蓝箱，而蓝箱的大小取决于各演播室情况不同，但不宜太小。根据节目需要，镜头取景器必须保持蓝背景和地面不穿帮，这样合成后的效果才会逼真。注意虚拟系统对蓝箱抠像后的效果要求较高，拐角处要有圆弧过渡，正面墙和地面圆弧角度应大于90度，这样容易打光，并且墙角之间也不会有反射。在演播室灯光照射下蓝色要纯净均匀，否则网格定位系统会产生定位错误，引起图像抖动，摄像机推拉摇移时，虚拟背景会跟踪不到。

二、虚拟演播室灯光的配置

虚拟演播室技术是基于传统的抠像技术的一种新型应用，所以选用三基色冷光灯来均匀照亮整个蓝箱区域是最合适的选择。由于三基色冷光灯具有发光均匀、阴影小、发热少、色温稳定、灯管使用寿命长等优点，可以满足虚拟演播室的背景和前景人物对灯光的要求。

西部电影频道虚拟演播室是一个蓝区面积为9m*4.8 m、配有“U”型蓝色背景板的空间，主要配置了16台55W*4色温3200K的三基色灯来用作面光、侧光、背景光、顶光照明。逆光主要配备了6台2KW三动作聚光灯，其好处是节省了人力，在对演区人物布光时只需按动电脑鼠标就可完成逆光的布置并且方便修正，对提高布光速度起到了很好的效果。另外，黑旗板、魔术腿、泡沫板等也是必不可少的辅助工具，可以根据不同的节目类型需要进行灵活使用。

三、布光方法

（一）区域布光和三点式布光相结合具体来说就是用三基色冷光灯均匀照亮整个蓝区，以满足虚拟技术对照度的要求。蓝箱的平均照度为1200lux，对应的EV值为8.9。其中背景光和面光、侧光、顶光在控制台上应分别设置集控推杆，以方便使用时可以分别控制。而对演区中的人物则辅以聚光灯，按三点式布光方法进行，对不同人物按照“美化人物的布光方法”进行修饰。

虚拟演播室技术是将现场实时视频与计算机三维图形所创造的虚拟场景通过色键处理，完美地融合在一起的一种电视节目制作方式。它换景方便、表现方式丰富，既可以多机位制作虚拟节目、也可以单机拍摄传统的抠像节目，甚至可以将虚拟图形与实景环境相结合进行拍摄，有效地发挥了演播室的使用效率，极大拓展了电视节目制作的想象和创作空间。

（二）关于面光、逆光、脚光、侧光的处理。面光即先由三基色柔光灯进行了基本面部照明，再用1台或2台加上了柔光纸的聚光灯做重点光的造型，对人物的处理一般是灯位应在人物和摄像机的连线的左侧或右侧30度左右，垂直角度在20度到30度之间即可获得较好的人像效果。

对虚拟节目来说逆光是很重要的一种光线，它是用来勾划人物线条和立体轮廓的光线。可以使人物与背景分离开来，增强画面的立体感。对于传统的实景来说逆光用硬光来勾勒出人物的线条，对于虚拟节目来说就需要灵活运用了，要根据节目的类型和景别区别对待处理。

脚光和侧光都是虚拟节目制作中必不可少的修饰光。具体的表现是：如果主持人穿着裙子站在蓝区，画面上其腿部有明显的蓝色成分；如果是穿着颜色稍微深一些的裤子，画面上其腿部有明显的噪声。在实际操作中我们用两台4*5W的冷光灯，或者用1台1KW聚光灯加柔光纸来补充下部光线的不足的问题。侧光则既可以有效消除主持人服装的边缘问题又可以表现出服装的质感来。

（三）白平衡。由于人物面光使用了2种光源，其中冷光源灯的使用寿命长、色温恒定，而金卤灯的使用寿命短、色温会随着使用时间的增加而降低，所以在使用过程中要勤对白平衡，保持色温的一致性，以保证人物色彩的正常还原。

注意事项1：逆光的光质硬、投射角度不合适，造成了地板上的白色耀斑。

解决方法：A、升高逆光；B、加一层柔光纸；C、如果不改变逆光的投射角度则可以调整摄像机的高度。

注意事项2：由于灯位较高，照射到人物腿部的光线较弱，加上地板上反射的蓝光反射到腿上，使得抠像不干净。

解决方法：在机位的左侧加一个脚光。

（四）其他注意事项。虚拟节目制作过程中，我们对主持人的站位和访谈类节目中的道具摆放也有一定的要求：首先人物和道具不能离蓝背景太近，一般应离开蓝背景2米左右。因为离太近，照射到蓝箱的反射光会反射到人物或道具上，影响技术上对人物边缘的处理。另外，离背景太近，还会造成逆光位置的角度太陡或没有，影响画面的质量。

总之，虚拟节目的顺利录制是离不开各工种之间的相互配合和共同努力的，合理地布光对于虚拟演播室来说是一项复杂且要求苛刻的技术，灯光师在工作中应不断提高自己的专技术水平和艺术修养，在传统的灯光理论的基础上，不断地学习、总结，进行技术创新，为制作出优质的虚拟电视节目画面提供有力的保障。

探析虚拟演播室系统的场景设计 篇7

1 虚拟演播室发展现状

虚拟演播室场景的设计和开发, 主体物与虚拟场景融合的效果, 是一个栏目或者一步节目的风格和品位的象征, 是受众对于节目最原始和基础的认知。因此, 电视工作者在虚拟演播室场景开发之前, 必须要深入研究节目的主题和风格[1]。比如央视《光影星播客》、《档案》等节目的场景布置, 体现了节目的主题和风格, 实现在节目进行中的画面演绎, 图1《档案》中, 蓝色桌面上红白目标追踪点, 为后期特效处理做准备。

在虚拟演播室中, 实时分析设计摄像机参数是关键, 摄像机跟踪点, 可以在后期获得准备的摄像机运动和位置参数。根据跟踪点判断主持人、虚拟场景和摄像机的相对位置关系。一般来说, 是在演播室中防止特别制作的蓝色网格图形, 在后期视频中做出动态追踪等, 运用模式识别方法从蓝色网格中取得摄像机参数。另外, 计算机视觉系统, 依赖实拍摄像机成像的集合模型和透视变换过程, 来营造虚拟演播室的空间感 (如图1, 2) 。

虚拟演播室在信息大爆炸的时代, 能很好的跟随人们对新事物求知节奏, 节约节目制作的时间, 除此之外, 虚拟演播室的作用还体现在以下几点。

(1) 利用计算机硬件、软件创造的虚拟演播室, 在几十平方米的演播室就可以实现几百甚至上千平米的演播室效果, 只需要一个蓝色的背景即可, 省去了节目制作的费用, 省去了大量真实道具和灯光布景的时间和人力物力。

(2) 提高对演播室空间的重复利用, 虚拟场景的制作只需要借助蓝色幕布, 以及蓝色幕布上的目标追踪点, 多个栏目可以共用同一演播室, 只需要在后期制作的时候, 对蓝色幕布进行键控以及摄像处理等, 使得电视台提高制作节目的奖率。

(3) 数字化三维虚拟演播室为电视节目的创意制造提供了无数可能, 通过多个大屏幕电视墙, 在节目实时播出时进行与节目内容相关的场景演示, 比如天气预报中下雨、地形变化等。加深受众对信息的接受能力和印象[2]。

(4) 三维场景都是由计算机产生的, 一方面在传统的演播室中不可能做到复杂多变的背景;另一方面, 人们生活中不可能见到特殊景观, 比如天文奇景等。随着计算机技术和电子绘图技术的提高, 这些内容可以在虚拟演播室中得到呈献。

虚拟演播室技术不仅为电视台带来了变革, 而且带动了相关传媒创作行业的发展, 比如动漫产业、婚纱摄影、网校行业的发展, 提高人们的生活品质, 满足人们多重的消费需求, 比如足不出户就可以实现在异国他乡漫步的场景。

2 虚拟演播室场景设计流程

随着受众对电视节目质量和内容的要求越来越高, 对虚拟演播室的艺术性和技术性都有很高的要求, 首先要根据虚拟场景设计原则和节目主题确定设计方案—根据设计方案, 用3D软件比如3Dmax、maya、C4D对场景进行建模——在虚拟演播室系统中进行调试场景, 并从这三阶段对虚拟场景不断完善和深入细化[3]。虚拟场景是一部电视节目、一个镜头的重要组成部分, 在进行场景构思的时候, 比如融入到节目的整体内容和主题中。

(1) 虚拟演播室搭建必须遵循整体性原则, 就是根据节目本身的特色进行设计开发, 这需要技术人员跟编导和导演进行详细的沟通, 以及为了实现后期播出效果, 跟主持人也需要进行事前的详细的沟通, 涉及到虚拟演播室的每个镜头, 以及镜头画面要素怎么摆放和运动, 主持人的位置怎样的变化。由于虚拟场景的推荐意味着渲染的图像进行放大, 所以事先必须对图像尺寸和像素进行考虑。

(2) 虚拟演播室的搭建必须符合科学性原则, 为了节目整体的逻辑性和风格, 特别是科普类节目, 虚拟演播室中的道具和摆设必须正确、准确, 符合科学逻辑和传统, 避免犯概念性错误[4]。比如, 对某个历史人物进行讲座, 则不能在屏幕中错误的放置了别人的画像。在进行古文化礼仪科普的时候, 尤其要讲究严密性和科学性。再比如, 在虚拟场景中设置的灯光, 会产生影子, 如果主持人的影子与场景中设置的物体影子不一致, 就会造成不真实的感觉。

(3) 虚拟演播室的搭建有一定的艺术性。一档优秀的节目, 不仅在内容上给观众有所启发, 而且在场景布置上, 也能给观众带来美的享受。首先, 要重视场景模型主色调的选择, 场景建模是虚拟场景的骨架, 而材质和贴图就是虚拟场景的肉体, 灯光的设定让肉体有了灵魂。由材质、贴图和灯光搭配的场景才能给观众真实感。其次, 对场景的艺术创作必须符合节目的主题, 简约或者古典、欧式和西式、科技性或者写实的表现形式, 要把握一个度, 不能过于花哨。

(4) 虚拟演播室的搭建必须要有精湛的技术[5]。只有精湛的技术, 才能保证虚拟场景得以实现。优秀的技术人员对场景美感和技术都有自己成熟的观点和娴熟的做法, 可以大大节约节目制作的时间、提高节目的质量。

(5) 在设计之前, 要考虑所设计的场景在应用的时候, 有没有影响到进入画面的人物或者道具。场景建模贴材质过程中, 地板和墙壁不能折射率和反射率不能太高, 这样在物体挡住人物或者道具的时候会产生虚假的感觉。场景设计要考虑实际拍摄的摄像机的性能, 实拍摄像机下, 场景的主色调、明暗对比和反差等。

3 对虚拟演播室场景设计的建议

(1) 虚拟演播室的创作不能喧宾夺主, 场景的建模、材质、灯光是为了配合主持人, 增加主持的效果, 不能夸大虚拟演播室的功能。另外, 节目必须根据自己的风格, 来决定用虚拟演播室还是传统演播室进行制作。

(2) 建立丰富的虚拟场景素材库, 按照风格和主题的不同加以区别。这样可以提高节目制作的效率和提高技术员的工作能力, 从不同渠道进行素材收集, 在不涉及知识产权的前提下, 进行建立素材库。

(3) 提高虚拟演播室工作人员的素质和能力, 虚拟场景构建需要软件能力强的技术人员, 但是整个节目制作必须有优秀的编导和导演, 就需要互相了解对方工作内容, 对对方的工作领域有一定涉及。以便在后期制作中, 能够很好的沟通。

4 结语

随着计算机图形图像处理技术的进步, 虚拟演播室的创作日趋完善, 有着十分广阔的市场前景, 不仅降低了节目的制作成本, 提高了节目制作效率。虚拟演播室有创意自由、置景轻松、减少费用的优点, 可以很大程度上替换实际环境。随着虚拟演播室的成功, 虚拟场景技术必然能在其他领域获得长足发展, 比如电影、远程教学、婚纱摄影。

摘要：虚拟演播室 (The Virtual Studio) 可以使现场摄像机实拍的三维场景与计算机的三维虚拟场景自由组合, 将真实人物和虚拟环境完美结合。虚拟演播室系统提高了电视节目制作的质量和效率, 同时节省了节目制作的成本。本文将从虚拟演播室发展现状、虚拟演播室场景设计的程序两方面进行分析, 并对虚拟演播室的场景设计提出几点建议。

关键词：演播室,场景设计,虚拟

参考文献

[1]沈志新.虚拟演播室技术及在中小电视台的应用[J].影视制作, 2011 (2) .

[2]廖欣叶.虚拟演播室系统的虚实结合技术分析应用[J].现代电视技术, 2011 (3) .

[3]赵海城, 王伟, 李志霞, 等.虚拟演播室的应用技术浅析[J].演艺科技, 2011 (4) .

[4]孟庆洋, 唐早.浅谈虚拟演播室技术及运用[J].劳动保障世界:理论版, 2011 (5) .

[5]宋燕燕, 王莉莉, 周灵.高校虚拟演播室系统应用研究[J].中国有线电视, 2011 (4) .

高清虚拟演播室系统的实践应用 篇8

1系统设计定位

从实际出发, 在满足节目录制要求的情况下, 充分考虑系统的可用性、规范性、可靠性、安全性、兼容性, 以及系统的先进性和良好的升级扩展能力。我台虚拟演播室系统设计定位为双机位单通道单跟踪全数字高清虚拟演播室系统, 具备高清SDI摄像机输入、高清SDI色键抠像、高清外视频输入、高清SDI虚拟演播室合成输出, 向下兼容全标清SDI信号的输入输出。系统硬件方面具有高性能的控制主机、外置独立色键器、摄像机控制和参数采集器、多机位切换器、同步信号发生器等。系统软件应有两种工作模式:编辑模式, 用于场景制作、修改和播出列表的预先编辑, 界面采用三维四视图的结构设计, 近似于通用动画软件3D MAX的界面风格;播出模式, 将播出列表实时播出。

2高清虚拟演播室系统组成

高清虚拟演播室系统组成有虚拟现实图文包装显示系统、摄像机跟踪系统、高清切换器、高清色键器、演播室摄像机等, 系统结构图如图1所示。

2.1虚拟现实图文包装系统

此系统是基于IDPRE图形图像渲染引擎技术及IDPRE图形图像跟踪引擎技术开发的全新真三维实时虚拟现实图文包装系统, 由1套i VRS虚拟现实图文包装系统控制工作站和1套IDPRE虚拟现实图文包装系统渲染工作站组成。其中, i VRS虚拟现实图文包装系统控制工作站负责演播室内的虚拟前景和背景图文动画效果的控制与制作, IDPRE虚拟现实图文包装系统渲染工作站负责前景和背景图文动画效果渲染与播出。系统将“3D场景渲染技术”、“实时视频处理技术”、“外部动态数据库的实时接入技术”和“摄像机定位跟踪技术”紧密结合, 对于不同场景的实时需要及外部数据的实时变化, 提供三维模型实时渲染、更换, 实现丰富灵活的实时场景处理, 让真实场景与虚拟现实图文场景完美融合, 将生动逼真的视觉效果呈现给观众, 丰富了节目播出形式和节目创作方式。系统主机采用了HP Z640、HP Z840工作站, 保证了系统的运行安全稳定。其虚拟演播室场景如图2所示。

2.2摄像机跟踪系统

采用进口品牌SHOTOKU旗下SH120VR一体式机械传感跟踪云台, 可承受有效负荷25kg以上的设备重量, 稳定安装摄像机。在摄像机推、拉、 摇、俯仰运动时能够保持云台的阻尼和平衡结构, 并能实时获取运动参数, 传输给虚拟现实图文包装系统, 保持虚拟的图文模型与视频画面同步运动, 无撕裂、抖动、漂移等现象。

2.3高清切换器

采用科迪CR-TB402HD 4选2高清双时基切换器, 具有HDSDI视频同步调整和嵌入音频处理功能, 可对两台摄像机进行机位切换, 不会出现动画跳跃的现象, 即不同的机位看到的场景动画的运动状态、相对位置都保持了正确的三维透视关系。

2.4高清色键器

采用进口外置高清数字色键器FOR-A MBP-100CK, 它不依赖图形工作站也可以独立工作, 产生自然的边缘, 实现自然过渡。能同时实现对阴影、头发丝、透明体和烟雾的色键处理, 使合成效果更加真实。

2.5虚拟演播室摄像机

选用了池上高清摄像机HDK-55, 该机采用3片2/3英寸230万像素AIT CCD, 水平分辨率达1000电视线。通过所配的BSF-55 CCU单元, 可对摄像机进行精准的远距离遥控, 同时通过光纤可将高清摄像机拍摄信号远程无损传输。

3虚拟演播室系统工作流程

虚拟演播室系统工作流程可简单地描述为:在演播室搭建一个绿 (蓝) 箱替代实景演播区背景, 进行均匀布光。两台高清摄像机拍摄主持人在绿箱上的前景视频信号, 并输入到虚拟演播系统主机中, 同时摄像机跟踪云台采集到的摄像机运动参数被送到虚拟场景生成系统中, 虚拟现实图文包装系统根据这些参数实时生成相应的虚拟场景, 使背景与前景的空间透视关系保持一致。将摄像机拍摄的前景信号通过色键器进行色键处理, 把绿 (蓝) 箱信号换成电脑制作的虚拟场景, 再与前景掩膜合成后形成节目输出。多机位的系统, 就是提供多机位的有正确三维透视关系的虚拟景别, 进行切换, 丰富节目制作效果。这样, 制作人员就可以在一块场地、一套虚拟设备上分别制作多个不同风格的节目, 且场景可以随时、任意地修改。

4虚拟演播室系统的实践应用

目前, 我台有《听文说事》《联办专题》《车行天下》《食全食美》《我爱我家》《天气预报》等近十档栏目在虚拟演播室中制作, 各栏目可以很方便地导入不同类型的虚拟场景。在节目制作过程中, 也可以实时地调整三维场景以及场景中物体的形状、位置、图案、虚拟灯光效果、特技、动画等属性, 大大提高了节目制作效率和效果, 同时也给节目编导和制作人员以无限的创意空间。使用同一个演播室, 同一套灯光、摄录系统, 实现不同栏目不同场景的制作, 这在传统演播室是不可想象的。

虚拟布景系统在演播室的实际应用 篇9

河南电视台140m2演播室从2002年建设完成使用至今,一直承担着我台各频道访谈、口播、新闻直播类的节目制作。2010年我台根据节目需求的变化对140m2演播室系统进行了部分设备的更新改造,其中为了更好的满足媒体大量的口播类节目需求,引进了一套新奥特虚拟布景系统。这套系统的使用打破了实体布景的局限,使节目制作内容更加丰富,同时在技术实现上也呈现了更加完美、真实的合成画面。本文以这套系统为例着重介绍虚拟布景系统在演播室的实际操作和使用经验。

1 系统特点

虚拟布景技术也就是虚拟演播室技术,虚拟演播室是一种独特的电视节目制作技术。河南电视台在140m2演播室使用的新奥特的虚拟布景系统,功能非常强大,集虚拟布景、非线性编辑、以及后期制作系统于一体,提供了从演播室录制到后期编辑制作的整体解决方案。系统采用先进的虚拟背景图形非编工作站,结合新奥特喜马拉雅非线性编辑软件,为整个系统提供精致逼真的虚拟背景,完全真实再现实景演播室效果,同时还可以表现出实景演播室所不能达到的梦幻效果。

该系统采用了先进的色键技术和设备。通过线性处理技术和多种参数控制在处理前景和背景画面时产生自然的边缘,保证前景轮廓无闪烁、无黑边,实现自然过渡。并同时能够对图像做出许多精细化的处理,实现对阴影、头发丝、透明体和烟雾的色键处理,使合成效果更加真实。

2 系统结构

1.系统描述

河南电视台140m2演播室虚拟布景系统由二个子系统组成:图形绘制系统,合成系统。首先由摄像机采集前景视频信号(FG),图形绘制系统绘制出相应的背景信号(BG)和掩蔽信号(Mask)。然后合成系统根据掩蔽信号来合成FG与BG。

2.系统结构

从图1可以看出,摄像机拍摄的视频信号通过CCU调整后送入抠像合成器同时与和图形工作站送入的虚拟背景通过抠像合成器进行参数调整合成,合成后的信号即为系统输出信号。

虚拟布景系统的最后一步是组合现场的前景信号与绘制的背景信号。在视频处理上,这一操作有专用的术语“keying”。由中间信号“key-hole”(键孔)来决定显示哪一层的视频信号(图2)。只有“0”、“1”两种选择的键值会使边界呈锯齿状,而且不支持透明效果。增加键值的取值范围可以更好地控制前景和背景的合成,类似于Alpha通道。虚拟布景系统一般使用下面的合成方法:首先,计算出前景信号中蓝色的份量。然后基于蓝色份量生成键值。最后由键值来控制合成前景和背景信号。

3 演播室实际应用

河南电视台140m2演播室口播类节目录制占有很大的比例,而且节目种类繁多,每一个节目都设计不同的实景录制是不太现实的事情,虚拟布景系统的搭建为录制实景类的节目提供了便利的条件,节目部门可以做好自己的背景画面来演播室录制,而不需要考虑实景复杂的搭建。虚拟布景系统制作的节目质量在很大程度上取决于色键器的抠像效果。系统自带色键器采用线性键控处理技术和多种参数控制来产生自然的边缘以保证前景物体和虚拟场景之间的自然过渡,这种处理方式可以再现烟雾、透明物体和头发等一般色键难以处理的细节。并能使人物在蓝背景下活动的自然投影,清晰地反映在虚拟场景中,使得最终的合成图像的效果非常真实。以往在电视节目制作中,抠像出来的画面总会有一些问题,比如背景画面清除不干净,主持人的细节处理不好等等,新奥特虚拟布景系统自带的色键有很多丰富的设置,也有很多的技巧可以使画面更真实。在实际使用中掌握这些技巧对于节目的最终合成效果至关重要。

下面整理三条我结合平时制作节目时遇到的实际情况在演播室利用虚拟系统录制节目时经常需要调整的参数设置。

1.当制作节目时背景清除的不够干净如图3,我们可以调整“噪声消除”的参数,由键信号观察色键调整效果,增加“噪声消除”值,至不应出现的背景色全清除为透明为止。如图4左图红色标示处,白衬衫受蓝色反光影响呈半透明,调降“键密度”可使之完全实心(图4中图)。如果画面过于透明,如图4中图蓝色标示处的雨伞属于过于透明状态,调降“键密度”可让玻璃或烟雾之类的物体,有自然的半透明。“键密度”的调整可以让半透明物体有合适的透明度

2.演播室的蓝色或绿色环境光线,会使透明物体呈蓝或绿色,实心物体边缘颜色产生变化,需做溢出调整。如图5,前景阴影为蓝色,红色椅子亦因反光带有蓝色溢出而呈洋红,增加“溢出抑制”值,可扩大溢出修正的颜色范围,使之修正到“替换颜色”,溢出抑制=0.0~1.0:调整透明,阴影及边缘溢出颜色,1.0为缺省值,溢出抑制=1.0~2.0:调整实心物体因背景色反光造成的颜色偏差,修正洋红椅背为红色。替换颜色通常为红=绿=蓝的灰色,特殊状况下亦可设为其他它颜色,以调整半透明部分的色彩平衡及亮度。

当“溢出增益”>1时,会等量做冷暖色的溢出修正。冷暖色的溢出修正需求不同时,建议先用“溢出抑制”等量调整,再用“溢出平衡”做冷色或暖色的差异化微调,溢出平衡>0:蓝幕-修正紫~红色溢出,绿幕-修正青~蓝色溢出。溢出平衡<0:蓝幕-修正青~绿色溢出,绿幕-修正黄~红色溢出。

开启“抑制为灰色”可改变屏幕颜色相近的溢出色彩为灰色,简化黑发丝及阴影颜色的调整,预设为开启(图6)。

3.若要重现深色发丝,或调整阴影范围及浓淡,可以调整低亮度色彩的键信号。若重现亮反光发丝,或重现玻璃反光色彩,可以调整高亮度色彩的键信号。暗电平越高,阴影或黑发丝重现范围越多,亮电平越高,高亮度反光或透明重现范围越多。“暗/亮密度”可以调整亮暗加强范围的浓度程度,密度=0.0是全透明,密度=1.0是实心。密度缺省值=0.2为极淡的亮暗密度,需强化亮暗特性时再调高。环境亮暗不均匀时,用以用亮/暗电平调整亮暗范围分布,暗电平调低,着重低亮度表现,调高,着重中亮度表现。亮电平调低,着重高亮度表现,调高,着重中亮度表现(图7和图8)。

以上色键调整的参数虽然并不是复杂的技术,但是我们平时制作节目中经常需要遇到而且也是必须了解的操作,掌握这些参数的调整对整体画面的呈现有着很重要的作用。虚拟演播室系统呈像画面的质量不仅和色键的质量有着密切的关系,而且和灯光的调整、场景的大小都有着很大的联系,这就要求我们在当初建设虚拟布景演播室之前要考虑好灯光的布局和场景大小的问题,应根据使用的要求来确定演区的大小,一般是要能容纳演员的影子。在合成图像时背景之外的阴影会被剪掉,这样的画面会不合常理,所以场景的大小必须保证主持人的影子在场景之内,同时为了得到清晰的影子,布光必须均匀,灯光布置调配要合理,使前景与虚拟背景的画面能够匹配。

4 结束语

虚拟演播系统 篇10

1、从传统演播室到虚拟演播室

在传统的电视节目制作中, 为有一个美观多样的演播室布景, 制作人员必须精心设计和搭建表演区和场景, 需要耗费大量的人力、财力用在道具的购买、场景的布置和维护上, 如价格昂贵又难以维护的大屏幕电视墙等, 而且置成的场景无法即时更新和变换, 如要改换只能重建, 资源利用率低且工作周期长, 即使如此, 许多场景、舞台效果仍无法实现。

色键制作技术是用摄像机拍摄均匀蓝色幕布之前的人物或道具 (前景) , 然后通过色键设备把蓝背景抠掉, 换成其它背景图像。显然, 前景和背景只是简单地叠加在一起。为保证色键效果的真实性, 要求拍摄前景的摄像机不能移动、变化, 因为背景不能随之跟踪变换;当然也不能完成摄像机之间的切换, 因为背景不能保持恰当的透视效果;如果背景是活动画面, 即使保持拍摄前景的摄像机不变化, 仍会产生主持人好象在背景上飘浮的感觉, 缺乏真实感, 可见色键制作技术是有很大局限性的。

为了产生出逼真视觉的场景效果, 用计算机场景工作站生成的三维图像代替简单的二维图像作为演播室的“虚拟”背景, 并跟踪摄像机运动实时调整和“移动”该背景, 使之与拍摄的主持人图像 (前景) 同步变换, 实现三维场景的移动变换与真实摄像机相一致的模拟效果, 这就是三维图形学、人工智能、模式识别与计算机图形图像处理相结合的虚拟演播室技术。

一般虚拟演播室系统摄像机拍摄的主持人在带识别标志的蓝屏前表演的视频图像一路送数字图像处理部分, 实时获取运动摄像的内外参数, 另一路送视频延时器, 以保证前景与虚拟背景在合成时严格同步;其输出送数字色键器, 从带识别标志的主持人图像中去掉识别标志和蓝背景部分, 并给出描述前景与虚拟背景融合比例的键信号。三维虚拟场景制作、发生工作站既能根据节目需要制作虚拟场景, 又能借助三维加速卡在摄像机运动参数控制下实现变换场景。

2、传统虚拟演播室技术

传统的虚拟演播室技术 (The Virtual Studio System, 简称VSS) , 其技术特点是通过光学识别和机械传感跟踪方式, 将图形工作站的虚拟背景与色键器抠像后的蓝箱中的前景无缝合成, 得到实拍的人物在虚拟景物中穿梭活动的逼真画面效果。

目前就传统虚拟演播室技术的原理介绍, 已经乏善可陈。其中的关键技术是如何判断摄像机、主持人、计算机虚拟场景之间的对应位置关系。对于摄像机而言它的运动状态有摇移、俯仰、变焦、调焦、光圈、沿光轴旋转以及位置和高度共8个参数除调焦与沿光轴旋转外, 其他6个参数在理论上讲都是可以跟踪。并可保持足够高的精度。传统虚拟演播室通常采用红外、网格、机械传感这三种方式结合, 获得摄像机参数。

3、增强现实之虚实结合技术

增强现实 (Augmented Reality, 简称AR) 借助计算机图形技术和可视化技术形成在现实环境中不存在的虚拟对象通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中其特点与传统基于蓝箱的虚拟演播室最大的不同在于, 不再是虚拟图像作为背景层而是实景始终作为背景层, 借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体, 呈现给使用者在感官上的新体验。根据不同情况, 其基本原理分为两大类:

(1) 抠像填充技术。摄像机拍摄的前景信号作为SDI输入进虚拟渲染引擎同时经色键器, 将这一路信号中相对应的颜色抠掉其他部分作为Matte信号。将三维虚拟元素根据Matte识别方式填充成为一路键信号, 通过传感器跟踪摄像机运动, 与摄像机前景信号合成一路完整信号输入切换台。此方法对实景的要求是至少存在颜色较为单一的可抠像区域例如田径赛道, 泳池赛道等:也可以作为实景演播室的仿真大屏幕使用。

(2) 直接键信号技术。不经色键器抠像, 摄像机拍摄的前景信号直接作为背景信号, 同时根据传感器信号, 将摄像机运动映射到设计好的三维场景中的虚拟摄像机上, 转换为相应的摇、摆、俯、仰、推拉、聚焦、移动等动作;渲染引擎实时渲染出随镜头运动的三维虚拟元素, 作为Mask信号叠放在实景之上, 即前景。此方法类似于带有跟踪的三维字幕效果对实景基本上没有要求, 虚拟元素可以作为场景中的桌子、球场上的广告牌等等。

4、结束语

电视作为最广泛的大众传播媒介之一随着技术日益更新, 电视观众对于电视的欣赏水平不断提高尤其是在Internet和电子游戏影响下的年轻一代, 对电视制作及电视技术也提出了更高的要求电视制作手段需要不断推陈出新。虚实结合技术的应用不但在感官上给人耳目一新的丰富体验同时在实景制作中节省了大量成本, 甚至可以达到实际做不出来的虚幻效果。虚拟演播室系统的应用将有更加广阔的空间, 在日常完成演播室的新闻直播、访谈等节目的录制之余还可以用于大型演播厅的综艺节目、气象预报、实况采访、户外体育赛事的广告植入等等, 虚拟元素在实景中的表现将使节目更加生动灵活。

参考文献

[1]李蓉, 赵刚, 陈迪.虚拟演播室的教育运用[J].教育信息化, 2006, (14) .