虛擬演播室系統(tǒng)的解決方案

時(shí)間：2020-08-31作者：北京天創(chuàng)華視科技有限公司瀏覽：172

計(jì)算機(jī)和視頻技術(shù)的迅猛發(fā)展使虛擬演播室的技術(shù)日趨成熟。目前虛擬演播室不僅僅是各電視臺(tái)不可缺少的節(jié)目創(chuàng)作系統(tǒng)，而且也已成為藝術(shù)類院校學(xué)生實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐的重要環(huán)境。但目前各開(kāi)發(fā)商的開(kāi)發(fā)水平良參差不齊，甚至有些開(kāi)發(fā)商偷換概念，以次充好。這些產(chǎn)品不具備商品化的較基本要求，而且嚴(yán)重影響了用戶的正常使用，給用戶造成了不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。受?chē)?guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化**工程數(shù)字化三維虛擬演播室項(xiàng)目辦和國(guó)家廣電行業(yè)虛擬演播室標(biāo)準(zhǔn)制定小組的委托，就開(kāi)發(fā)、選購(gòu)和測(cè)試驗(yàn)收虛擬演播室系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)介紹如下：

一、使用虛擬演播室的意義

1、節(jié)約電視節(jié)目制作成本

1.1虛擬演播室系統(tǒng)在幾十平方米的演播室就可拍攝出幾百乃至幾千平方米演播室的拍攝效果。按建筑面積每平米4000元計(jì)，少建一個(gè)1000平方米的演播室，就可節(jié)約資金400萬(wàn)元人民幣。

1.2對(duì)一個(gè)1000平方米的演播室來(lái)說(shuō)，至少節(jié)省400盞燈具，按每盞燈具2000元計(jì)，400盞燈具將節(jié)省費(fèi)用80萬(wàn)元人民幣。每盞燈按500瓦功率計(jì)，400盞燈一天工作6小時(shí)，每天節(jié)電1200度。

1.3不需實(shí)際搭建場(chǎng)景和擺設(shè)道具，因此欄目的面目可隨時(shí)隨心所欲的進(jìn)行新，節(jié)省下來(lái)的場(chǎng)景和道具布置費(fèi)用也是相當(dāng)可觀的。

1.4使用虛擬演播室系統(tǒng)，只需鼠標(biāo)一點(diǎn)，就可完成場(chǎng)景的換，實(shí)現(xiàn)多個(gè)欄目共用同一演播室系統(tǒng)的流水線作業(yè)，提高了演播室的使用效率和節(jié)目拍攝的工作效率。

1.5有了虛擬演播室，電視臺(tái)就不必為每個(gè)欄目單獨(dú)配備演播室，既節(jié)省了重復(fù)的基建投資，又節(jié)省了燈光、攝像機(jī)、錄像機(jī)、切換臺(tái)、監(jiān)視器、調(diào)音臺(tái)、字幕機(jī)等一系列設(shè)備的重復(fù)配置。

1.6若6個(gè)欄目共用一套演播室系統(tǒng)，按120平方米建筑面積計(jì)算，使用一套虛擬演播室系統(tǒng)，至少節(jié)約基建和設(shè)備投資1000萬(wàn)元。

2、實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)演播室不能實(shí)現(xiàn)的拍攝效果，提高節(jié)目制作質(zhì)量

2.1使用虛擬演播室系統(tǒng)不僅節(jié)約了巨額的硬件投資，減少人員配備、提高了節(jié)目制作效率，而且可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)穿越地球、人與卡通握手、火山在腳下爆發(fā)、隨時(shí)下雨下雪等在傳統(tǒng)演播室無(wú)法實(shí)現(xiàn)的拍攝效果，使電視節(jié)目的拍攝真正做到了不受時(shí)空和創(chuàng)意限制。

2.2虛擬演播室系統(tǒng)可輕而易舉地使*和嘉賓足不出戶置身于原子結(jié)構(gòu)的微觀世界或浩瀚的宇宙太空，置身于各種新聞發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng)，置身于現(xiàn)場(chǎng)的觀眾當(dāng)中，進(jìn)行講解和采訪。同時(shí)可實(shí)時(shí)的將重要的文本、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻資料實(shí)時(shí)地顯示在虛擬大屏幕電視墻或任意的場(chǎng)景道具上，使欄目加生動(dòng)。

2.3使用虛擬演播室系統(tǒng)制作節(jié)目，不僅可實(shí)時(shí)完成節(jié)目主持人與三維場(chǎng)景道具的立體合成，而且在任意形狀的多個(gè)窗口或任意物體表面上播放的視頻內(nèi)容、動(dòng)畫(huà)、實(shí)時(shí)字幕、臺(tái)詞等能夠完全與節(jié)目主持人解說(shuō)內(nèi)容的時(shí)間長(zhǎng)度和節(jié)奏自動(dòng)適配，使節(jié)目拍攝、編輯和后期包裝在拍攝時(shí)一次性實(shí)時(shí)完成。

2.4虛擬演播室系統(tǒng)的實(shí)時(shí)虛擬*、實(shí)時(shí)虛擬燈光、實(shí)時(shí)環(huán)境影射、實(shí)時(shí)地面鏡像、實(shí)時(shí)霧化、內(nèi)外場(chǎng)景的實(shí)時(shí)合成等視覺(jué)感受使節(jié)目創(chuàng)作效果加誘人。




二、虛擬演播室的系統(tǒng)構(gòu)成

典型的虛擬演播室系統(tǒng)是由攝像機(jī)、攝像機(jī)位置參數(shù)分析和控制、圖形工作站、背景材料庫(kù)和圖像合成等設(shè)備組成。

在藍(lán)箱中的主持人由真實(shí)攝像機(jī)拍攝，虛擬三維場(chǎng)景由圖形工作站（虛擬攝像機(jī)）生成。真實(shí)的和虛擬的攝像機(jī)始終是鎖定的。跟蹤系統(tǒng)把真實(shí)攝像機(jī)的機(jī)位參數(shù)（攝像機(jī)在演播室中的空間位置，攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)，攝像機(jī)鏡頭變化）送入到圖形工作站中，后者通過(guò)分析這些參數(shù)，實(shí)時(shí)生成與前景圖像保持正確透視關(guān)系的場(chǎng)景。最后，錄有主持人和真實(shí)道具的前景圖像與圖形工作站生成的場(chǎng)景在色鍵器里合成輸出。

四、虛擬演播室的分類

1、按渲染分類：二維半、優(yōu)化三維、真三維

2、按跟蹤分類：虛擬背景、虛擬演播室

3、按機(jī)位分類：?jiǎn)螜C(jī)位、多機(jī)位

4、按通道分類：?jiǎn)瓮ǖ?、雙通道

5、按信號(hào)格式分類：模擬、數(shù)字




五、虛擬演播室跟蹤與渲染能力測(cè)試方法

（在測(cè)試前，制作一個(gè)測(cè)試模型，該模型中較好有黑白方格貼圖的地面）

1.在藍(lán)箱中正前、左后、右后三個(gè)不同位置放三把椅子（每把椅子相距不小于三米間距）作為前景物體，調(diào)入測(cè)試模型(a.max)，初始化定位后作和慢速的平搖，俯仰和變焦變化，同時(shí)觀察藍(lán)箱中三把椅子的腳與虛擬場(chǎng)景中黑白方格地面的接觸情況。不論是跟蹤還是慢速跟蹤，跟蹤過(guò)程中均不應(yīng)有任何的錯(cuò)位、打滑或飄移現(xiàn)象。任意挪動(dòng)攝像機(jī)機(jī)位，重新作初始化定位（應(yīng)在瞬間完成），并重復(fù)上述跟蹤操作，跟蹤過(guò)程中均不應(yīng)有任何的錯(cuò)位、打滑或飄移現(xiàn)象。

2.調(diào)入測(cè)試模型(b.max)，讓攝象機(jī)作平搖、俯仰變化，場(chǎng)景模型表面不應(yīng)有任何閃爍，撕裂、抖動(dòng)和丟幀現(xiàn)象。

3.調(diào)入不小于50萬(wàn)個(gè)三角面的場(chǎng)景，再作跟蹤測(cè)試，場(chǎng)景畫(huà)面圖像不應(yīng)有任何閃爍、抖動(dòng)或撕裂現(xiàn)象。只開(kāi)兩盞或三盞燈光，并作360度旋轉(zhuǎn)觀察有限藍(lán)箱和無(wú)限藍(lán)箱之間的變化不應(yīng)有任何差別。

4.在上述模型表面調(diào)入不少于5個(gè)AVI動(dòng)畫(huà)，2路外視頻和3個(gè)*物體，讓攝象機(jī)作跟蹤，跟蹤過(guò)程中動(dòng)畫(huà)應(yīng)該播放流暢，外視頻與原始信號(hào)比較應(yīng)有相同的圖像質(zhì)量，播放過(guò)程中外視頻不應(yīng)出現(xiàn)閃爍、像素點(diǎn)變粗、畫(huà)幅變大或變小等與原始圖像品質(zhì)不一樣的現(xiàn)象。

5.反復(fù)調(diào)入模型換場(chǎng)景，并在界面上做物體移動(dòng)，外視頻播放，動(dòng)畫(huà)播放、換場(chǎng)景物體表面紋理，加燈光，設(shè)置動(dòng)畫(huà)路徑，加霧化效果，做前景和背景切換，存貯場(chǎng)景，調(diào)存儲(chǔ)的文件，調(diào)整各種參數(shù)，并作跟蹤。應(yīng)保證至少在半天內(nèi)不死機(jī)（過(guò)程中虛擬程序不能退出，必須連續(xù)使用）

6.現(xiàn)場(chǎng)建立3DMAX模型，并調(diào)入。做以上5步操作，不應(yīng)該出現(xiàn)異常現(xiàn)象。

7.做多機(jī)位之間反復(fù)切換，注意觀察前景和背景在切換瞬間的入畫(huà)和出畫(huà)，不應(yīng)出現(xiàn)前景和背景之間的不同步現(xiàn)象。

8.應(yīng)有完整實(shí)用的實(shí)時(shí)字幕功能。

9.在控制機(jī)界面應(yīng)有實(shí)時(shí)預(yù)監(jiān)功能。

10.測(cè)試時(shí)應(yīng)在數(shù)字CRT電視監(jiān)視器上觀察視頻質(zhì)量和跟蹤效果，而不要在液晶顯示器上觀察。


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  詞條說(shuō)明

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