虚拟演播室系统的应用现状与未来发展

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1、TechnologyofRadioandTVCenters广电中心虚拟演播室系统的应用现状与未来发展◎张捷姚颖上海文广新闻传媒集团技术运营中心摘要:随着虚拟演播室技术在广播电视技术中的运用不断发展、成熟，在历经了跟踪技术的长足进步之后，低廉的维护成本、人性化的操作平台、高兼容性的三维场景建模以及多元化的应用功能，都成为虚拟演播室技术继续发展的新方向。关键词:虚拟演播室Vizrt虚拟演播室系统蓝箱图形工作站三维制作室技术已经逐步被越来越多的媒体和制作公司熟悉和使用，其较低的制景成本、灵活的场景修改能力得到了大多数用户的青睐。一个配

2、有虚拟演播室系统的蓝箱所拥有的制作能力甚至可以比拟几个实景演播室的能力总和，这一显而易见的优越性决定了这项技术有其强大的发展空间和广阔的市场前景。2系统建立、维护1引言随着广播电视技术和计算机技术的飞速发展，虚拟演播无论是早期的二维虚拟演播室系统还是如今最先进的三维虚拟演播室系统，其核心技术都离不开摄像机跟踪和图形渲染这两点。摄像机跟踪的精确度决定了整套虚拟演播室系统的制作质量优劣。人眼长期适应于实际三维空间的观察，2007年第6期广播与电视技术75广电中心TechnologyofRadioandTVCenters对实际物体的

3、三维透视关系具有非常深刻的影响，所以任何针对摄像机动作跟踪的细微偏差，都会使真人实景与虚拟场景间的结合显得虚假、不自然。因此，跟踪系统从建立到实际使用中的维护，都是虚拟演播室系统日常维护的一个重要课题。一套技术成熟、稳定的虚拟演播室系统应当考虑到各种蓝箱、摄像机、三脚架以及视频系统实际会遇到的问题，能够针对这些问题从软件上进行调整、修正、弥补，以求得到完美的合成图像。同时，它还必须兼顾到使用者的操作难易程度，要想让使用者接受，就必须提供简易、高效以及用户友好的界面。以Vizrt公司生产的虚拟演播室系统为例，在建立之初，可以通过虚

4、拟蓝箱设置软件StudioSetup提供的较为直观界面进行蓝箱尺寸、摄像机型号、位置等一系列参数的配置（见图1）。需要注意的是，0点也就是初始回归点的定义，该点将被作为一个对照的参数和Artist设计软件中的0点相对应。校正中需要注意的是蓝箱地板的厚度，该厚度需要在摄像机高度中减去。而在日常维护方面，该软件着重于简单、易操作。节目制作前调整简单，只需要将摄像机对准0点保持水平进行归0,让摄像机保持在初始状态，系统可根据该状态自动调整并跟踪摄像机所传回来的数据，将其对应到虚拟场景中。3硬件选择近几年，在电视节目制作中运用三维场景、

5、动画的比例逐步上升，三维制作水平也在不断提高。虚拟演播室的运用正是三维场景与实时视频的结合，基于对实时性的高度要求，一套强大的图形工作站就必须具备实时处理大量的三角形、纹理贴图、视频插入等多项功能，而这些功能也正随着硬件速度的飞速发展而日益完善。仍以Vizrt虚拟演播室系统为例，根据厂商的推荐，可选用HPxw8400工作站，配备有2个英特尔至强双核处理器5100系列，显卡选用NVIDIAQuadroFX4500PCIExpress(512MB)，内存选用5GBDDR2667MHzECC寄存式4通道全缓冲双列直播内存模组（DIMM

6、S），视频卡选用Matroxxmio24/9000。所有这些高速硬件，只有一个目标，就是要充分发挥三维制作人员的创作能量，得到高质量、新创意的电视画面。4系统兼容性除此之外，对各大三维制作软件的模型支持、完善的独立三维制作功能、友好的用户界面等等也是一套优秀的虚拟演播室系统不可或缺的组成部分。在Maya、3DSMax等主流三维软件大行其道的今天，如果一味追求虚拟系统的自身建图1Vizrt公司的虚拟演播室系统蓝箱设置界面模功能，要求三维制作人员来适应新的建模软件，这对虚拟演播室系统生产商而言似乎是一件并不明智的选择。因此，如何提

7、高虚拟系统对其他三维软件模型的兼容性，同时取长补短，着力于对虚拟系统自身三维软件特点的开发，两者平衡考虑，才是厂商们所应当考虑的。如果一套优秀虚拟演播室系统对这两方面都进行了研发，那对使用者而言，无疑是降低了使用难度，增加了灵活运用的更多选择。仍以Vizrt虚拟演播室系统为例，场景的设计都在Viz

8、Artist中进行，Viz

9、Artist是一个非常易于使用的三维设计制作软件，通过简单的拖拽就可以实现很多基本效果的制作。虽然Vizl

10、Artist中提供的基本物体不是特别多，参数也比较固定，但只要通过一些搭配组合或一定的使用技巧，经

11、验丰富的Viz

12、Artist设计师可以在很短的时间内搭建出细节丰富的虚拟演播室场景。针对比较复杂的效果，如图像特效、粒子系统等，都可以通过独立的插件来制作。同样，这些插件的操作也并不是很复杂，通过简单的调整一些重要参数就能快速地实现多种效果。同时，Viz

13、Art