海洋預報產品的電視包裝處理

【提要】 各種專業的氣象包裝制作播出系統應運而生，如何在3D地圖模型之上制作海洋預報？大洋DAURIC圖文在線包裝系統解決了海洋預報的電視包裝處理問題，達到海洋預報絢麗的包裝效果、豐富的表現形式及高效的信息處理能力。

本文將簡要介紹利用大洋DAURIC圖文包裝系統對于海洋預報產品的電視包裝，探討DAURIC-Weather天氣預報包裝系統增加了海洋要素的改進方法。

【關鍵詞】 電視包裝 海洋預報數據 3D 海岸線 GIS數據

隨著電視傳媒業及信息技術的飛速發展，廣大觀眾欣賞水平也在不斷的提高，觀眾需要獲得是內容廣泛、專業準確的即時信息。而在線包裝技術，一方面保障了高質量的實時直播畫面，另一方面又確保了與各種自動控制系統，數據來源相協調。海洋預報電視節目自2012年引用大洋在線包裝系統以來，實現三維空間創建、無限層實時播出、自動化信息處理，已達到絢麗的包裝效果、豐富的表現形式以及高效的信息處理能力。

當前，各種專業的氣象包裝制作播出系統應運而生，在3D地圖模型之上，有云圖、動態等值線、氣流、地標的顯示，形成了豐富的氣象物件、專業的三維地理模型。

海洋預報電視節目是不是也可以使用氣象包裝制作播出系統？海洋預報電視節目有哪些特殊性？如何將海洋預報數據應用到電視包裝系統中？2012年購買了大洋DAURIC包裝系統，從而解決了一些相關問題。

一.海洋預報圖的3D包裝

大洋DAURIC圖文包裝系統有四部分組成。

DAURIC-Designer II高標清模板制作工作站：專業的三維制作工具，簡單的操作，將動態的、圖形化的、三維的表現效果直觀美化的展現出來，完成模板制作任務。

DAURIC - DirectorII高標清播出控制工作站：專業圖文字幕播出控制軟件，在系統中完成節目單排程和播出控制兩項任務，可實現每個邏輯層的獨立控制播出。

DAURIC-Server Pro II：高標清圖文字幕播出服務器：字幕播出服務器采用專業圖文動畫受控播出軟件，基于CPU+GPU的構架，提供穩定的三維圖文動畫全實時播出。

DAURIC-Weather天氣預報包裝制作播出服務器：提供專業的天氣預報制作工具，實現各種專業氣象場景的制作，提供專業播出控制模塊，進行氣象播出單的編排和播出控制，同時配備專業的字圖文動畫受控播出軟件，提供穩定的三維圖文動畫全實時播出。

DAURIC-Weather是一個專業的氣象包裝制作播出系統，有關氣象要素、符號在海洋預報電視節目都是輔助功能，內嵌的國家、省、市三級行政邊界，陸地高山平原的影像高程圖對海洋預報都是陪襯，海洋預報突出的是海洋。

1.動態海洋效果的處理

如何更好的展現動態海洋效果，鑒于地球海洋的幅面大小及效率問題，DAURIC-Weather系統未采用物理模型的方式來模擬海浪效果，而是采用的基于統計算法處理方式，通過FFT算法生成海洋波形的頻率分布區域。通過時間作為采樣種子，計算出當前海洋的實際波形，真實的實現了波形的動態效果。同時，為了增加真實效果，通過隨機數增加相應的海浪擾動。即：海浪的頻率、振幅的調節，實現了真實的動態海浪效果。

2.精確的海岸線處理

氣象包裝制作播出系統中，云圖、動態等值線、氣流等空中變化的效果都可以附著在3D模型上，而海洋預報的浪高、水溫等值線圖都不能覆蓋在陸地上，DAURIC-Weather首先解決了海岸線的精確繪制。

在地圖展現的時候，往往會出現行政邊界與海岸線對不齊的現象，這是因為，區域行政邊界的展現是按照標準的GIS數據生成的，而海岸線效果是衛星拍攝的照片，因此，由于與衛星照片拍攝當時的海岸線狀態有關，便會出現行政邊界海岸對不齊的現象。

為了解決這個問題，DAURIC-Weather系統對海洋做了特殊處理，專門在GIS數據上增加了一層的獨立的海洋數據，用來描述哪里是海洋，哪里是陸地，在顯示地圖紋理的時候，只顯示陸地紋理，而海洋部分，根據標準的GIS行政邊界通過反算法渲染生成，以達到海岸線與行政邊界完美的對齊。

3.海洋預報GIS數據的3D處理

確定了海洋和陸地的分離后，對于陸地、海洋、海洋預報數據就可以進行3個分層處理。DAURIC包裝系統的渲染處理以GPU為圖形圖像的渲染核心，在GPU進行圖形圖像處理過程中，每個物件都具有三維屬性，都具有獨立層的概念，每一個層都有相應的深度Z坐標以反映相互物件間的前后關系。因此，海洋人工交互平臺的GIS數據生成海浪預報等值線圖，就可以自動附著在3D地圖的下一層，同時，還可以手工修改等值線線條的平滑程度，在強大的數據庫支持下，海浪預報圖可以隨著3D地圖的推、拉、移動等變換，一次性精準讀取和展現海洋預報GIS數據，提高節目的質量和觀看性（圖1）。

海洋預報的范圍從西北太平洋到我國近海的海洋站，就要求3D模型圖像從面到點的清晰、精準的顯示，DAURIC-Weather系統在支持全球地標點精確定位及畫面清晰建立的同時，增添了我國沿海140個海洋潮位站的定位。解決了畫面從西北太平洋到沿海潮位站局部預報區域的準確性和畫面清晰性。

二.海洋預報要素的處理

海洋預報分為海區預報、點預報，海洋預報電視節目還有用字幕、符號等電視語言向大眾傳播海洋信息。

海洋預報電視發布要素分為專業要素和出行、休閑娛樂要素兩種。專業要素有：浪高、海溫、海流、潮汐、風暴潮增水和海冰厚度等。出行、休閑娛樂要素有：防曬指數、水質指數、海面狀況、海底觀光指數、海上觀光指數、海濱觀光指數、游泳指數、海上休閑指數、沙灘娛樂指數、海釣指數、漁家樂指數、海水健康指數、游泳適宜度、最佳游泳時段、乘船舒適度指數。這些信息分布在諸多不同文件中，如何將這些不同類型的文件整合轉化達到電視播出要求？

海洋預報電視預報開發應用了大洋DAURIC-Designer專業圖文動畫制作軟件，在系統中完成模板制作任務，在海洋要素處理中，首先將海洋預報原始文件（圖2）轉為DAURIC-Designer兼容的文本文件xx.txt（圖3）：其次，通過DAURIC-Designer高標清模板制作工作站制作海洋預報電視模板，生成母版文件yy.cgt。最后，在 DAURIC -DirectorII高標清播出控制工作站中打開播出單，播出單中包括：多層字幕模板及海洋預報字幕母版文件yy.cgt，導入產生的文本文件xx.txt，完成海洋預報原始數據全自動轉化為播出畫面中的傳播元素（圖4）。

圖1

圖2

圖3

圖4

目前，國家海洋環境預報中心已經將海洋人工交互平臺的預報數據應用到大洋DAURIC圖文包裝系統中，這種方法是解決3D地理模型顯示海洋預報圖一種方法，在電視畫面上，達到了海洋預報電視節目的高質量實時三維渲染，三維場景效果。另外，通過海洋預報電視節目中海洋預報符號的三維化創意、制作模塊，將原始數據直接在地圖或地形表面生成日常休閑、娛樂海洋預報信息。今年是海洋旅游年，海洋預報電視節目是直接為海上旅游服務，海洋預報電視節目經過20多年的發展，不斷走向成熟，從專業化預報電視節目轉化為大眾服務性電視節目。