論ROSS軌道機器人在虛擬演播室中的應用

【摘要】本文以遼寧衛(wèi)視高清演播室改造為例，主要討論了ROSS軌道機器人攝像系統(tǒng)在虛擬演播室中的技術實現和在新聞類節(jié)目制作中的實際應用。軌道機器人攝像系統(tǒng)不僅解決了虛擬演播室中多個主持場景轉換問題，而且與虛擬結合，使其在節(jié)目制作方式和表現形式上有更多樣的發(fā)揮空間。同時，提高了節(jié)目的制作質量和直播的安全性。

【關鍵詞】ROSS軌道機器人 虛擬演播室 節(jié)目制作

一.引言

2013年底遼寧衛(wèi)視350平方米高清虛擬演播室正式投入試運行，主要用于《第一時間》、《說天下》和《遼寧新聞》三檔新聞節(jié)目的錄制和直播。根據節(jié)目組的要求和演播室不同主持場景的設計。節(jié)目組提出了多機位拍攝，并且要求坐播和站播兩個不同主持場景能夠順暢轉換。

為此，遼寧衛(wèi)視為演播室配備了ROSS VR600軌道機器人攝像系統(tǒng)（以下簡稱機器人），這也是繼黑龍江衛(wèi)視后國內第二家省級衛(wèi)視高清演播室配備軌道機器人攝像系統(tǒng)。攝像師通過操作搖桿或SmartShell控制軟件可精確控制攝像機鏡頭的推、拉、搖、移和聚/變焦。同時，還可以在135度弧形軌道上控制機器人的運動位置和攝像機的水平高度。通過控制軟件SmartShell可以記錄數以萬計不同鏡頭的物理位置，或者通過攝像師操作控制桿錄制鏡頭的運動路徑并存儲。存儲在電腦中鏡頭的運動路徑，攝像師可根據節(jié)目的變化隨時對鏡頭的物理位置，運動路徑和不同鏡頭位置之間的運動時間進行調整。機器人的移動特性，豐富了節(jié)目的鏡頭畫面，提高了節(jié)目制作質量。使攝像師擺脫了固定機位的局限性，提高了節(jié)目錄制的工作效率。

二.系統(tǒng)結構和功能簡介

1.系統(tǒng)結構配置

軌道機器人攝像系統(tǒng)由三大部分組成操作系統(tǒng)、攝像機承載系統(tǒng)、軌道，其中攝像機承載系統(tǒng)又由Dolly車、升降柱、云臺三部分組成（圖1所示）。Dolly車負責攝像機在軌道上的水平位置，升降住負責攝像機的垂直位置，云臺負責攝像機的搖動和俯仰。

軌道機器人操作系統(tǒng)和攝像機承載系統(tǒng)通過網線與演播室交換機連接，并設置指定IP。

2.操作系統(tǒng)

軌道機器人操作系統(tǒng)由兩軸操縱桿和SmartShell控制軟件兩部分組成。

（1）兩軸操縱桿可通過按鈕選擇所控制的軌道機器人，并且可以控制軌道機器人的任何運動，包括鏡頭的聚/變焦。

（2）控制軟件SmartShell（如圖2），左半部分用于控制、調節(jié)機器人的運動和運動速度，右半部份用于存儲鏡頭的物理位置和機器人的運動路徑。控制軟件SmartShell可以存儲數以萬計固定鏡頭畫面的物理位置和運動路徑，或者通過攝像師的操作控制桿錄制鏡頭的運動路徑并存儲。攝像師可在節(jié)目準備期間 存儲好鏡頭運動路徑，當節(jié)目正式錄制時點擊事先存好的鏡頭路徑。并且每個不同鏡頭問的運動路徑、運動速度、運動時間都可以在原有運動路徑上編輯、調整。

《第一時問》、《說天下》、《遼寧新聞》三個欄目組都需要軌道機器人，攝像師可以新建并命名自己欄目組的分類，以免其它欄目組攝像師誤操作。

三.節(jié)目錄制

機器人需要完成《第一時間》和《說天下》兩檔遼寧衛(wèi)視新聞類節(jié)目的錄制。根據演播室大屏、現場兩個主持桌的具體位置和不同的節(jié)目形式，技術人員分別與兩檔節(jié)目的制片人和攝像師緊密溝通，針對不同的兩檔節(jié)目設計、制作了不同的鏡頭運動路徑。

《第一時間》是一檔以輕松的方式播報新聞的資訊類新聞節(jié)目。節(jié)目分為三個板塊包括新聞資訊，天氣預報和評論，每天早6：30播出。

1.機器人鏡頭的運動

《第一時間》的錄制需要演播室中主持桌（1）區(qū)域和大屏幕區(qū)域兩個主持場景，其中主持桌（2）區(qū)域主持人以坐播形式播報新聞內容，而大屏幕區(qū)域需要主持人站播播報天氣預報，期間兩個主持區(qū)域的主持人還需要對話交流（如圖3）。

針對節(jié)目的錄制要求，技術人員配合制片人和攝像師共同設計了機器人的兩種鏡頭畫面，一是需要主持桌（1）和大屏幕兩個主持場景轉換的運動鏡頭，二是需要坐播和站播兩位主持人在交流時的全景固定鏡頭。

首先節(jié)目開場，需要機器人從A點到B點的全景運動鏡頭，鏡頭從大屏幕場景移向主持桌（1）場景，再切換固定機位鏡頭。然后是天氣預報板塊，機器人從B點運動到A點，鏡頭從主持桌（1）場景移向大屏幕場景，待天氣預報播報完畢，再重新移到主持桌（1）景區(qū)。其次節(jié)目評論版塊，需要大屏幕景區(qū)和主持桌（1）景區(qū)兩位主持人交流的全景畫面，用于介紹人物關系。機器人事先移動到指定記憶點，做為固定鏡頭使用。最后節(jié)目尾聲，機器人從A點運動到B點，鏡頭從主持桌（1）全景移到演播室全景。至此節(jié)目錄制結束。機器人平穩(wěn)的運動性能，解決了節(jié)目錄制過程中兩個主持場景的轉換問題，還可在不影響節(jié)目錄制或直播的情況下，調整機器人在軌道上的任意位置做固定機位使用。

2.用SmartShell編輯鏡頭的運動路徑

這些或動或靜的鏡頭看似復雜、繁瑣，但經過SmartShell控制軟件編輯、調試和對攝像師的簡單培訓，在導播的指令下攝像師只需單機幾下鼠標左鍵即可完成拍攝任務。通過SmartShell控制機器人簡便又快捷，大大減小了人為拍攝的失誤率，提高節(jié)目錄制的安全性。

每個運動鏡頭最少是由兩個Preset（SmartShell控制軟件記錄的當前固定鏡頭位置，包括機器人當前在軌道的位置，云臺高度，鏡頭搖移的角度以及變/聚焦的數值）構成的，根據具體情況，一個Move（一個運動鏡頭的路徑）可以包括多個Preset。針對《第一時間》節(jié)目組要求，在A點技術人員調整好鏡頭位置和景別，然后在SmartShell控制軟件的Preset區(qū)域（如圖2）新建一個Preset，移動到B點后再做調整，再新建一個Preset。最后在SmartShell控制軟件的Move區(qū)域新建一個Move，把A、B兩點的Preset按先后順序拖拽到同一個Move區(qū)域，這時軟件會彈出一個對話框，詢問機器人在兩個點之間所需的運動時間。輸入時間后點擊OK。注意，此時間值必須大于之前技術人員在兩個Preset之間設置的機器人運動速度所需要的時間值，如果不滿足此要求，則機器不能執(zhí)行這個Move，必須重新輸入更大的時間值，才可執(zhí)行Move，完成一個運動鏡頭。技術人員按照鏡頭畫面的先后順序完成每個Move，而且經過驗證每個Move必須可在指定時間可執(zhí)行。

3.執(zhí)行機器人運動鏡頭

最后進AsmartShell的執(zhí)行陣列面板（如圖4），按順序分別在不同的陣列圖標上添加不同的Move并重命名。比如開場命名Beginning，結束命名Ending。至此，運動鏡頭制作完成。在導播下達切換命令前，先點擊即將要執(zhí)行的圖標，使機器人就位到鏡頭起伏畫面，待導播下達準備切換命令，再點擊同一個圖標，機器人執(zhí)行一個運動鏡頭。

四.機器人結合虛擬

午間11：48的《說天下》是一檔圍繞“說”字做文章的新聞脫口秀，節(jié)目中相應放大新聞當中的娛樂元素，讓觀眾能在這段正午時光里第一時間享受到最生動、最活潑、最解渴的新聞。因此，節(jié)目的表現形式與《第一時間》有很大不同，不僅主持場景從主持桌（1）換到了主持桌（2）（如圖3），機器人云臺需做180度旋轉，鏡頭運動軌跡也有所變化，而且還加入了虛擬圖文包裝。

機器人與虛擬圖文包裝結合，機器人高精準度的移動性能，完全滿足節(jié)目的制作要求。虛擬圖文傳達了節(jié)目LOGO和節(jié)目的內容概要，同時也填補了鏡頭畫面的空白區(qū)域，提高畫面的美觀。流暢的運動畫面更貼近節(jié)目輕松、愉悅的氛圍。

經過與制片人的溝通，《說天下》需要開場運動畫面、全景固定畫面和結尾運動畫面三種鏡頭畫面。A點的開場鏡頭畫面主要顯示虛擬的《說天下》節(jié)目名稱（如圖5），然后鏡頭畫面從A點移到B點，兩位坐播主持人從畫面右側進入到畫面中心區(qū)域。每條新聞之前，畫面要切換到機器人的固定全景畫面，顯示與當前新聞相關的虛擬圖文信息。節(jié)目結束鏡頭，機器人從B點移到A點，兩位主持人從畫面右側滑出鏡頭，此時虛擬的《說天下》節(jié)目名稱，從畫面左側進入到鏡頭畫面主體位置。

五.結束語

ROSS VR600軌道機器人攝像系統(tǒng)穩(wěn)定的移動特性，打破了固定機位的局限性，保證了演播室中大屏幕區(qū)域到主持桌區(qū)域兩個主持場景的平穩(wěn)轉換。即滿足新聞演播室移動拍攝的需求，又可在軌道任意位置作為固定機位使用。真正達到動靜結合，一機多用。先進的SmartShell控制軟件，記錄固定點、制作鏡頭運動畫面、一鍵恢復機器人初始位置及執(zhí)行功能，使攝像師更便捷、精準控制機器人，解放了攝像師，加強了工作人員的流動性。機器人與虛擬的完美結合更是虛擬演播室的一個大膽嘗試，使過去難以實現的鏡頭畫面得以實現，提高了鏡頭畫面美感，也為欄目組在節(jié)目制作形式上預留出更多的發(fā)揮余地。