浅谈虚拟演播室系统的应用与研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。浅谈虚拟演播室系统的应用与研究　　【摘要】随着数字技术的发展，虚拟演播室技术的应用已逐渐普及，本文主要分析了虚拟演播室系统的技术、节目制作流程、应用范围及优势等方面。　　【关键词】虚拟演播室；色键；虚拟场景　　引言　　随着数字技术的迅速发展，一种新的电视节目制作技术悄然而起-虚拟演播室技术，将视频技术和计算机技术相结合，摄像机实时拍摄主持人及环境图像，计算机软件制作三维虚拟场景，通过色键

2、技术处理，实现前景、背景相融合。　　1、虚拟演播室种类　　二维虚拟演播室系统。二维虚拟演播室系统遵循了传统虚拟演播室的工作原理，它的宗旨是在较低的价位上建立一个简单、实用而且图像质量较高的虚拟演播室系统。这种系统的背景生成装置一般采用图像处理器硬件，对事先准备好的图像进行切换和变换，各种视频图像效果的生成都是根据相关参数进行的。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用

3、，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　三维虚拟演播室系统。与二维虚拟演播室系统不同的是，三维虚拟演播室系统是根据摄像机控制下的运动参数，运用计算机进行背景场景的模型设计，对场景模型进行实时渲染，使得画面背景更加生动。一般来说，这种系统不支持前景演员带深度等方位信息的采录，前后景只能通过常规的色键合成技术简单地叠加在一起，使得主持人像是浮在虚拟场景画面上，而不是真正的进入场景中。　　真三维虚拟演播室系统。真三维虚拟演播室系统比前面两种系统更加全面和真实，它不仅能够进行实时渲

4、染生成全三维的场景画面，还能够支持前景等景深镜头等画面信息的采录与输入，通过色键合成技术等键控技术完成前景和背景的无缝连接。真三维虚拟演播室可以将画面配合虚拟阴影及反射、虚拟散焦等技术，实现主持人真正进入虚拟场景的设想，增强画面的真实性。　　2、虚拟演播室技术　　虚拟演播室完成前景与背景的结合，要通过三个部分。这三个部分为摄像机跟踪部分、计算机虚拟场景生成部分和视频合成部分。　　摄像机跟踪。摄像机跟踪的主要任务就是及时并按照实际情况测出真实摄像机在演播室中的准确位置、运动轨迹和动作参数，将拍摄过程中的参数传递给合成背景的计算机系统，图形计算机再根据这些运动参数调

5、整、修改、美化三维视图。常用的摄像机跟踪定位的方式主要有机械传感、图形识别和红外这三种方式。　　计算机虚拟场景生成部分。虚拟演播室的场景是通过电脑计算机绘制出来的图形，通过3D为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。MAX、MAYA等动画软件来

6、建立模型，建构三维虚拟场景，并且加上相适应的贴图、灯光等，使得虚拟场景更加真实，增强节目的真实感。这种方式也为电视节目的制作带来了便利，节目制作人员不需要再去实地进行拍摄，大大缩减了节目制作时间，同时也加强了电视节目的舞台效果。　　视频合成部分。视频合成部分可以说是虚拟演播室的最后环节，它使用抠像技术、键控技术，将摄像机拍摄的真实人物和景物通过抠像处理，与计算机虚拟场景合成一个画面。比如我们现在看到的天气预报就是通过这种方式完成的，主持人播报天气预报是站在蓝色幕布背景前，进行播报新闻。在播报新闻的同时通过计算机绘制图像场景，然后通过色键控技术完成主持人和场景的结

7、合。　　3、虚拟演播室系统构成及节目制作　　虚拟演播室系统构成。虚拟演播室系统主要由摄像机、摄像机跟踪系统、计算机图形工作站和色键合成器4个部分组成。其工作过程如下：一组摄像机采集前景视频信号，将其传送给信号延时器，通过信号延迟器将信号进行同步；摄像机跟踪系统将摄像机移动的参数和摄像机内本的运动参数传输给图形工作站，根据数字绘制出背景图像。；计算机图形工作站实时绘制出相应的背景信号；色键系统合成前景与背景信号，输出信号，合成图像。　　为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行

8、安全教育、健康教育、反邪