浅析虚拟演播室技术应用

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　　摘 要 随着计算机技术的持续发展以及电视节目形式和内容的不断丰富，全媒体全景演播室是未来演播室技术前进的方向。相较于传统演播室，虚拟演播室技术由于自身的特点更具发展优势;将虚拟演播室技术应用到实际的节目制作过程中，对于现有的演播室来说可以实现资源和空间的最优化利用。
　　关键词 演播室;虚拟技术;摄像机跟踪;布光;色键
　　1 虚拟演播室技术特点
　　1.1 虚拟演播室技术能够大大提高节目创作水平
　　虚拟演播室技术以强大的计算机技术为依托，在场景搭建方面比较自由灵活，给予导演和节目策划者极大的想象空间和多样化的创作思路;场景和节目形态的契合度也会不断提升，节目风格更加鲜明独特;通过场景营造的环境氛围生动直观的体现一档节目的定位和风格，给予观众更加独特新鲜的观看体验。
　　1.2 虚拟演播室技术能够减少节目制作资源的浪费
　　虚拟演播室的场景都是在计算机里面搭建的，不受时间和空间的影响，而且能够实现很多宏大的构想，产生传统演播室无法比拟的效果;在一块蓝箱中，我们能够满足任何形式节目的需求。这样不仅节省了空间，还丰富了节目形态[1]。
　　2 虚拟演播室技术在应用中的基本要求
　　2.1 科学合理的演播室布光
　　演播室布光对于节目制作十分重要，好的布光能够提升演播室的质感，主持人和嘉宾的形象，甚至掩盖一些缺点;所以在虚拟演播室中，布光就显得更加重要，科学合理的布光能够消除实景周边的阴影，确保色键的正常使用。
　　（1）演播室中带跟踪摄像机对灯光的要求
　　不发光物体表面每单位所接受的光通量即被光源照明的程度，我们称之为照度。在演播室中，摄像机对照度是有要求的，在1500lx～2500lx范围内为宜。而在虚拟演播室中，除了照度符合上面的要求之外，更加需要注意的是主持人等前景的照度与虚拟背景照度的一致性，使两者的照度能够实现相匹配。
　　（2）主持人布光基本思路
　　传统新闻类演播室布光一般采用的是三点式布光，基本上就能满足要求;而虚拟演播室采用的是色键器消蓝技术进行抠蓝处理，要消除背景蓝（绿）色对前景主持人的影响，三点式布光是远远达不到要求的，所以虚拟演播室主持人的布光就更加复杂。
　　主光、逆光、背景光、侧光、折散光等之间的光照比例一定要适当合理。虚拟演播室中，应当尽量避免主持人衣物，道具上的反射光，防止蓝（绿）箱上出现高亮度斑点，使得合成图像的背景出现雾状影像。这就对主持人的服装要求比较高，应尽量避免穿与背景颜色相近的衣物，或者是颜色过于浅的衣服，还应避免衣服上亮片之类的装饰物。
　　对于虚拟演播室来说，布光非常的重要，但也相当的困难。科学合理的布光是前景与背景完美融合的至关重要的前提条件。
　　2.2 精确的摄像机跟踪
　　摄像机跟踪技术是虚拟演播室三大核心技术之一，也是体现虚拟演播室技术水平的一个重要指标。精确的摄像机跟踪可以让虚景和实景合二为一，避免出现两个空间的视觉感受。
　　（1）摄像机跟踪方式
　　摄像机的跟踪要精确的获取当前摄像机的位置、镜头和方向等参数，然后把这些参数传递给虚拟控制（VS control）端，物理摄像机直接赋值给虚拟摄像机并控制虚拟摄像机，实现虚拟摄像机和实际摄像机的同步。跟踪技术通过获取演播室中的运动参数、实际位置参数，从而判断出主持人、摄像机和三维虚拟背景之间的相对位置关系，以此让系统实现虚拟摄像机和真实摄像机的锁定。
　　（2）校准摄像机跟踪参数
　　虚拟演播室系统包括带跟踪摄像机，主控工作站（Z420），图形工作站（Z820），传感（DS200），色键等核心站点;启动虚拟演播室时，一定要按照开机顺序依次打开上述工作站点。首先打开主控工作站，待起机完成之后，再打开图形工作站;然后打开传感DS200（必须在图形工作站软件启动之后再打开，关闭时最后一个关闭）;一般情况下我们要在蓝（绿）箱底部中心靠墙位置贴一个标记点，用来给前景物体定位，在摄像机水平位置一定高度处贴一个很小的标记点，用来固定摄像机相对于虚拟背景的机位，对准该标记点，固定好摄像机之后，按下攝像机上的DS100的金属按钮进行复位;然后打开主控工作站软件VS control：在系统配置的机位设置中对通道数（机位数）进行设置。
　　在主控软件中的“虚拟摄像机调节参数调节”面板调节参数，对于带跟踪的摄像机，只需要调节“平摇”和“俯仰”的参数即可，摇动摄像机，如果摄像机移动和背景的运动存在延时，则需要在该面板中调节延时参数：
　　调整好参数之后，必须在系统配置里，加载配置文件将包括机位信息在内的参数进行保存（工程下只能保存场景的空间位置信息）;接着调整摄像机相对于前景的机位，将回形格放在蓝（绿）箱正中心靠近墙位置的标记点处，将摄像机中心对准回形格的中心，使得回形格占据摄像机屏幕的1/6，在系统配置下的摄像机定位里可以看到此时的摄像机参数;同样的将这些参数信息保存成“加载配置文件”。
　　完成上述步骤之后，一个场景就算调整好了，在关闭VS control之前将其另存，如果下次摄像机的位置没有变化，首先将摄像机尽量还原到之前的位置，再连接客户端，导入保存的场景即可。
　　2.3 色键
　　色键技术是衡量一个虚拟演播室系统性能好坏的又一个非常重要的指标。在虚拟演播室技术中，首先计算出前景信号中蓝（绿）色的分量，然后基于蓝色分量生成键值，最后使用键值生成合成前景和背景信号。除了可以嵌入背景，也可以通过设置嵌入前景，比如主持人前面的桌子道具等，可以使整个虚拟演播室更加的生动逼真，具有纵深感。在虚拟主控制软件中，结合实际的背景和前景，对色键的输入、采样、前景处理、键密度等参数进行调整，得到高质量的抠像和合成场景[2]。
　　3 结束语
　　随着演播室技术的延伸和发展，全媒体全景演播室是未来演播室技术前进的方向;多景区运用各种表现形式，如文、图、声、光、电、全方位，立体的来展示节目内容。虚拟植入技术在电视节目制作中的应用，对节目制作人员的素质要求很高，它将打破电视台现有制作节目时的传统模式，要求节目和技术部门相互融合充分利用所具备的高科技手段去完成节目创意，共同参与节目的设计和制作。
　　参考文献
　　[1] 陈昕.虚拟植入技术在电视节目中的应用[J].传播与制作，2012， （4）：55-58.
　　[2] 陈怡.在线包装虚拟植入技术在大型节目中的应用和发展[J].世界广播电视，2012，（12）：50-50.
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