探析虛擬演播室系統(tǒng)的場景設計

摘 要：虛擬演播室（The Virtual Studio）可以使現(xiàn)場攝像機實拍的三維場景與計算機的三維虛擬場景自由組合，將真實人物和虛擬環(huán)境完美結合。虛擬演播室系統(tǒng)提高了電視節(jié)目制作的質(zhì)量和效率，同時節(jié)省了節(jié)目制作的成本。本文將從虛擬演播室發(fā)展現(xiàn)狀、虛擬演播室場景設計的程序兩方面進行分析，并對虛擬演播室的場景設計提出幾點建議。

關鍵詞：演播室 場景設計 虛擬

中圖分類號：J01 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0013-02

虛擬場景，是通過計算機硬件、軟件以及傳感設備構成的三維虛擬環(huán)境，這樣的場景不受時間、空間、距離的限制，不同欄目都可以使用虛擬演播室系統(tǒng)進行制作，省去了真實場景的搭建、拆卸、維護等環(huán)節(jié)。虛擬演播室的搭建，既可以節(jié)約時間和空間，又節(jié)約了資金投入。

1 虛擬演播室發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬演播室場景的設計和開發(fā)，主體物與虛擬場景融合的效果，是一個欄目或者一步節(jié)目的風格和品位的象征，是受眾對于節(jié)目最原始和基礎的認知。因此，電視工作者在虛擬演播室場景開發(fā)之前，必須要深入研究節(jié)目的主題和風格[1]。比如央視《光影星播客》、《檔案》等節(jié)目的場景布置，體現(xiàn)了節(jié)目的主題和風格，實現(xiàn)在節(jié)目進行中的畫面演繹，圖1《檔案》中，藍色桌面上紅白目標追蹤點，為后期特效處理做準備。

在虛擬演播室中，實時分析設計攝像機參數(shù)是關鍵，攝像機跟蹤點，可以在后期獲得準備的攝像機運動和位置參數(shù)。根據(jù)跟蹤點判斷主持人、虛擬場景和攝像機的相對位置關系。一般來說，是在演播室中防止特別制作的藍色網(wǎng)格圖形，在后期視頻中做出動態(tài)追蹤等，運用模式識別方法從藍色網(wǎng)格中取得攝像機參數(shù)。另外，計算機視覺系統(tǒng)，依賴實拍攝像機成像的集合模型和透視變換過程，來營造虛擬演播室的空間感（如圖1，2）。

虛擬演播室在信息大爆炸的時代，能很好的跟隨人們對新事物求知節(jié)奏，節(jié)約節(jié)目制作的時間，除此之外，虛擬演播室的作用還體現(xiàn)在以下幾點。

（1）利用計算機硬件、軟件創(chuàng)造的虛擬演播室，在幾十平方米的演播室就可以實現(xiàn)幾百甚至上千平米的演播室效果，只需要一個藍色的背景即可，省去了節(jié)目制作的費用，省去了大量真實道具和燈光布景的時間和人力物力。

（2）提高對演播室空間的重復利用，虛擬場景的制作只需要借助藍色幕布，以及藍色幕布上的目標追蹤點，多個欄目可以共用同一演播室，只需要在后期制作的時候，對藍色幕布進行鍵控以及攝像處理等，使得電視臺提高制作節(jié)目的獎率。

（3）數(shù)字化三維虛擬演播室為電視節(jié)目的創(chuàng)意制造提供了無數(shù)可能，通過多個大屏幕電視墻，在節(jié)目實時播出時進行與節(jié)目內(nèi)容相關的場景演示，比如天氣預報中下雨、地形變化等。加深受眾對信息的接受能力和印象[2]。

（4）三維場景都是由計算機產(chǎn)生的，一方面在傳統(tǒng)的演播室中不可能做到復雜多變的背景；另一方面，人們生活中不可能見到特殊景觀，比如天文奇景等。隨著計算機技術和電子繪圖技術的提高，這些內(nèi)容可以在虛擬演播室中得到呈獻。

虛擬演播室技術不僅為電視臺帶來了變革，而且?guī)恿讼嚓P傳媒創(chuàng)作行業(yè)的發(fā)展，比如動漫產(chǎn)業(yè)、婚紗攝影、網(wǎng)校行業(yè)的發(fā)展，提高人們的生活品質(zhì)，滿足人們多重的消費需求，比如足不出戶就可以實現(xiàn)在異國他鄉(xiāng)漫步的場景。

2 虛擬演播室場景設計流程

隨著受眾對電視節(jié)目質(zhì)量和內(nèi)容的要求越來越高，對虛擬演播室的藝術性和技術性都有很高的要求，首先要根據(jù)虛擬場景設計原則和節(jié)目主題確定設計方案—根據(jù)設計方案，用3D軟件比如3Dmax、maya、C4D對場景進行建模——在虛擬演播室系統(tǒng)中進行調(diào)試場景，并從這三階段對虛擬場景不斷完善和深入細化[3]。虛擬場景是一部電視節(jié)目、一個鏡頭的重要組成部分，在進行場景構思的時候，比如融入到節(jié)目的整體內(nèi)容和主題中。

（1）虛擬演播室搭建必須遵循整體性原則，就是根據(jù)節(jié)目本身的特色進行設計開發(fā)，這需要技術人員跟編導和導演進行詳細的溝通，以及為了實現(xiàn)后期播出效果，跟主持人也需要進行事前的詳細的溝通，涉及到虛擬演播室的每個鏡頭，以及鏡頭畫面要素怎么擺放和運動，主持人的位置怎樣的變化。由于虛擬場景的推薦意味著渲染的圖像進行放大，所以事先必須對圖像尺寸和像素進行考慮。

（2）虛擬演播室的搭建必須符合科學性原則，為了節(jié)目整體的邏輯性和風格，特別是科普類節(jié)目，虛擬演播室中的道具和擺設必須正確、準確，符合科學邏輯和傳統(tǒng)，避免犯概念性錯誤[4]。比如，對某個歷史人物進行講座，則不能在屏幕中錯誤的放置了別人的畫像。在進行古文化禮儀科普的時候，尤其要講究嚴密性和科學性。再比如，在虛擬場景中設置的燈光，會產(chǎn)生影子，如果主持人的影子與場景中設置的物體影子不一致，就會造成不真實的感覺。

（3）虛擬演播室的搭建有一定的藝術性。一檔優(yōu)秀的節(jié)目，不僅在內(nèi)容上給觀眾有所啟發(fā)，而且在場景布置上，也能給觀眾帶來美的享受。首先，要重視場景模型主色調(diào)的選擇，場景建模是虛擬場景的骨架，而材質(zhì)和貼圖就是虛擬場景的肉體，燈光的設定讓肉體有了靈魂。由材質(zhì)、貼圖和燈光搭配的場景才能給觀眾真實感。其次，對場景的藝術創(chuàng)作必須符合節(jié)目的主題，簡約或者古典、歐式和西式、科技性或者寫實的表現(xiàn)形式，要把握一個度，不能過于花哨。

（4）虛擬演播室的搭建必須要有精湛的技術[5]。只有精湛的技術，才能保證虛擬場景得以實現(xiàn)。優(yōu)秀的技術人員對場景美感和技術都有自己成熟的觀點和嫻熟的做法，可以大大節(jié)約節(jié)目制作的時間、提高節(jié)目的質(zhì)量。

（5）在設計之前，要考慮所設計的場景在應用的時候，有沒有影響到進入畫面的人物或者道具。場景建模貼材質(zhì)過程中，地板和墻壁不能折射率和反射率不能太高，這樣在物體擋住人物或者道具的時候會產(chǎn)生虛假的感覺。場景設計要考慮實際拍攝的攝像機的性能，實拍攝像機下，場景的主色調(diào)、明暗對比和反差等。

3 對虛擬演播室場景設計的建議

（1）虛擬演播室的創(chuàng)作不能喧賓奪主，場景的建模、材質(zhì)、燈光是為了配合主持人，增加主持的效果，不能夸大虛擬演播室的功能。另外，節(jié)目必須根據(jù)自己的風格，來決定用虛擬演播室還是傳統(tǒng)演播室進行制作。

（2）建立豐富的虛擬場景素材庫，按照風格和主題的不同加以區(qū)別。這樣可以提高節(jié)目制作的效率和提高技術員的工作能力，從不同渠道進行素材收集，在不涉及知識產(chǎn)權的前提下，進行建立素材庫。

（3）提高虛擬演播室工作人員的素質(zhì)和能力，虛擬場景構建需要軟件能力強的技術人員，但是整個節(jié)目制作必須有優(yōu)秀的編導和導演，就需要互相了解對方工作內(nèi)容，對對方的工作領域有一定涉及。以便在后期制作中，能夠很好的溝通。

4 結語

隨著計算機圖形圖像處理技術的進步，虛擬演播室的創(chuàng)作日趨完善，有著十分廣闊的市場前景，不僅降低了節(jié)目的制作成本，提高了節(jié)目制作效率。虛擬演播室有創(chuàng)意自由、置景輕松、減少費用的優(yōu)點，可以很大程度上替換實際環(huán)境。隨著虛擬演播室的成功，虛擬場景技術必然能在其他領域獲得長足發(fā)展，比如電影、遠程教學、婚紗攝影。

參考文獻

[1]沈志新.虛擬演播室技術及在中小電視臺的應用[J].影視制作，2011（2）.

[2]廖欣葉.虛擬演播室系統(tǒng)的虛實結合技術分析應用[J].現(xiàn)代電視技術，2011（3）.

[3]趙海城，王偉，李志霞，等.虛擬演播室的應用技術淺析[J].演藝科技，2011（4）.

[4]孟慶洋，唐早.淺談虛擬演播室技術及運用[J].勞動保障世界：理論版，2011（5）.

[5]宋燕燕，王莉莉，周靈.高校虛擬演播室系統(tǒng)應用研究[J].中國有線電視，2011（4）.

[6]李江，周茜，于峰.淺析虛擬演播室的場景空間設計特征[J].當代電視，2011（5）.