虚拟演播室技术及在电视节目制作中的应用

《虚拟演播室技术及在电视节目制作中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、虚拟演播室技术及在电视节目制作中的应用：随着广播电视数字化技术的发展，电视节目的制作方式也发生了变化，虚拟演播室的出现就是其中之一，它是传统的演播室技术与现代计算机图形技术相结合的产物，本文主要阐述虚拟演播室技术的原理、核心技术及应用优势。　　关键词：虚拟演播室；色键；摄像机；跟踪技术　　简介：周永彬，1981年，男，黑龙江密山，硕士，助教，数字媒体技术方向。　　[]：G22[]：A　　[]：1002-2139(2011)-20-0214-01　　虚拟演播室（VirtualStudio）技术，又称虚拟布

2、景技术，它区别于传统色键抠像的电视节目制作技术。传统色键抠像技术，是当摄像机做任何运动时，背景不发生变化，播音员好像浮在背景上，效果失真。而虚拟演播室技术能够在摄像机的位置发生变化时，使背景与摄像机同步运动，实现前景与背景的完美结合。利用虚拟演播室技术的显著优点是能够在有限的空间内实现大场景的搭建与转换，如此一来可节约大量资金和时间，提高电视节目制作效率。　　一、虚拟演播室工作原理　　虚拟演播室技术源于传统的色键抠像技术（Chromaey），但与色键抠像技术相比又有本质的区别。色键抠像技术先在蓝色的背景

3、下进行前景拍摄，然后用另一路背景视频图像代替当前视频中的蓝色背景，把前景简单地键入背景中。这一技术的局限性是当前景摄像机的位置角度和焦距发生改变时，背景视频图像不能随之而变化，使得合成图像缺乏立体感和真实性。虚拟演播室技术则是在传统色键抠像技术的基础上，利用计算机三维图形技术和视频合成技术，根据前景摄像机的位置焦距等参数，使三维虚拟场景的透视关系与前景保持一致，经过色键合成后，使得前景中的人物道具看起来完全沉浸于计算机所产生的三维虚拟场景中，从而创造出逼真的立体感很强的演播室效果。　　二、虚拟演播室的核

4、心技术　　虚拟演播室系统关键在于如何产生虚拟背景并将其与前景相融合，它通常包括，三维虚拟场景的制作、摄像机的跟踪、虚拟背景的生成、图像的合成4个组成部分，其中三维虚拟场景的制作、摄像机跟踪技术和图像的合成是这项技术的关键。　　1、三维虚拟场景的制作　　虚拟演播室中的背景图像可以是动态的，也可以是静止的，利用最多的是虚拟场景，也就是由计算机创作的三维图形。在虚拟演播室中，首先要对场景中的所有物体进行建模，这与计算机辅助设计相似。在建立一个模型的同时，计算机将它们分解成许多个多边形，一般是三角形，然后定义一

5、个轮廓，在每个多边形上施加材质，可以是简单的颜色，也可以是材料。再把图像或照片施加在多边形上，以产生更逼真的效果。场景中所包含的多边形的数目越多，场景的复杂程度越高，对系统的三维渲染能力的要求也越高。　　2、摄像机跟踪技术　　摄像机跟踪技术是指在节目拍摄过程中，实时获取摄像机在演播室中的实际位置参数和动作参数。其中摄像机镜头参数ZOOM、FOCUS，云台运动参数PAN、TILT以及描述摄像机空间位置和角度的参数ROLL、X、Y、Z。获得这组参数就有可能把摄像机和镜头与一台高性能的计算机连接（该计算机可以

6、生成背景的每一场），背景制作的应用软件根据这些参数来调整虚拟摄像机的位置、方向和镜头参数，使虚拟场景产生对应的变化。　　3、图像的合成　　一般来说虚拟摄像机和实际摄像机的数量是相同的，但虚拟背景信号源的数量与实际摄像机数量并不一定相同。用两个背景生成器，两个色键器就可以完成任何两个摄像机之间叠化效果制作，硬切只需要一个虚拟背景信号源。为了完成叠化效果制作，计算机通过编辑接口监视切换器的状态或从预演母线上了解下一个切换的摄像机，并对其进行切换。当虚拟摄像机切换之后，切换器就做好了叠化的准备。　　三、虚拟演

7、播室技术的广泛应用　　相对于传统的使用实景演播室，虚拟演播室有其无法比拟的巨大优势。由于采用了计算机图形技术，虚拟场景的设计可以无限丰富，不仅可以实现与现实完全相同的布景，更可设计出现实中无法见到的场景。在降低布景设计与场景搭建成本的同时，也拓宽节目制作的创作空间，满足了电视观众对艺术效果越来越高的要求。因此，从资金、人力和时间的角度看，使用虚拟演播室可以有效地节约节目制作成本，发挥创造人员的想象力，制作出精美的电视节目。　　虚拟演播室技术从应用角度来讲，大多数电视台都将其应用在中小规模演播室制作新闻访

8、谈、体育、天气预报和节目预告等类型的栏目。受到灯光、演播室场地等多种条件的制约，一般不用于大型演播室和人物众多的综艺类节目，在我国只有少数电视台，如中央电视台在2008年北京奥运会中采用Orad公司的三维虚拟演播室系统对奥运会进行了直播。一般的地方性电视台都采用大洋、索贝等国产品牌的虚拟演播室，如福建电视台新闻频道使用大洋VRset系统制作《娱乐新闻X》、《时事前哨》、《体育新闻X》、《正午时光》和《探索在线》五个栏目。　　从传达信息角度来