廣西衛視《天氣預報》節目制作與創新

金輝 齊朋 謝海云

【摘 要】隨著廣播電視數字化技術的發展，電視節目的制作方式發生了變化，虛擬演播室技術逐漸在電視節目中發展起來，它將計算機制作的虛擬三維場景與電視攝像機現場拍攝的人物活動圖像進行數字化的實時合成，使人物與虛擬背景能夠同步變化，從而實現兩者天衣無縫的融合，以獲得完美的合成畫面。現今，氣象影視節目作為人們生活中不可或缺的媒體傳播欄目，為廣大受眾提供了天氣預報服務。廣西衛視《天氣預報》節目作為全區接收面最廣、受眾最多的一檔天氣預報節目，最先引進虛擬演播室制作技術對節目進行改版。

【關鍵詞】天氣預報；虛擬演播室；氣象圖文；色鍵摳像技術

【中圖分類號】G222 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）06-0065-02

虛擬演播室技術逐漸在電視節目中發展起來，它將計算機制作的虛擬三維場景與電視攝像機現場拍攝的人物活動圖像進行數字化的實時合成，使人物與虛擬背景能夠同步變化，從而實現兩者天衣無縫的融合，以獲得完美的合成畫面。廣西衛視《天氣預報》節目（如圖1所示）作為全區接收面最廣、受眾最多的一檔天氣預報節目，最先引進虛擬演播室制作技術對節目進行改版，通過三維虛擬場景、模型與主持人的互動提高節目觀感、獲得主持人與數據交流的想象空間。

但天氣預報節目又和普通的電視節目不同，它需要通過大量的實時觀測數據支撐，所以我們在對新節目進行改版的時候，不僅引進了虛擬演播室技術，還要將數據讀取軟件、氣象圖文制作軟件、虛擬演播室及后期編輯4個關鍵的環節相融合。

1 氣象數據的提取和氣象圖文制作

氣象圖文的制作由氣象圖文制作系統完成，每天使用的天氣預報圖文需要臨時制作。目前，我們使用的圖文制作系統主要是Weather Central系統、云圖系統等。氣象圖文制作系統主要是由帶有氣象數據接口模塊的圖文工作站和氣象圖文編播系統組成。該系統能直接將在Metline數據處理讀取后的micaps等氣象綜合信息系統的氣象數據，自動生成氣象影視節目中使用的氣象云圖動畫（如圖2所示）、雷達回波拼圖、地面觀測實況圖、天氣形勢示意圖及數值預報產品圖等天氣圖標、模型，還能根據氣象數據自動生成城市預報版圖。系統支持對各類圖片、視頻、三維文字的處理輸出。

關鍵技術：運用VB+Accsee數據庫的程序設計方法，從廣西自動氣象站數據庫中讀取雨量和氣溫數據（格點數據），以及雷達回波等數據。通過一定的算法，將這些數據轉換成Weather Central系統能夠識別的第四類數據，實現自動提取和轉換制作氣象節目所需的常用氣象數據；運用3Dlive模塊的各功能層、動畫制作的關鍵幀技術、三維物件的攝像機技術，設計和建立常用氣象動態圖像的3Dlive script模板。

創新：Weather Central系統的3Dlive模塊可以產生用戶所需的3D地圖，它生成的地圖，無論是單張的靜止圖片還是變化動畫，都是可以攜帶地理信息的。在此基礎上，只要讀取系統可識別的氣象數據，比如逐小時全區自動站雨量統計，相應的圖像就可以由系統自動生成，生成的圖像可以根據時鐘層的設置實現靜止的或者動態的（如圖3所示）；其中，動態的圖像能讓氣象信息的傳播更加直觀生動和通俗易懂。因此，通過研究，可以實現不再使用傳統的手描方式進行氣象圖像的制作，而是充分應用Weather Central系統的地理信息功能和3Dlive模塊的3D地圖生成功能，結合氣象數據的讀取，實現在日常工作中方便快捷地制作二維、三維氣象圖像，既大大減輕了工作量和提高了工作效率，又使氣象數據的動態圖像表現得更為科學、方便和快捷。

2 虛擬場景的制作

在虛擬演播室場景的背景之下，演播室圖像可以展現出靜止或運動的狀態。而且借助于虛擬場景，人們可以通過原有三維圖像科學地分析實際場景的構造狀況，從而確定一套合理的建模體系。將不同的圖像添加在多邊形上，從而提升場景的外展現力，帶給人們更加真實的視覺體驗。我們運用現今最快捷和效率最高的實時真三維/多角度包裝設計及制作軟件iArtist。

關鍵技術：iArtist工作界面（如圖4所示）由文件菜單欄、公共屬性、攝像機、編輯欄、物件、特技、物件樹、編輯視窗、播出時間線、空間變換、物件屬性、歷史記錄、本地檔案、時間線、資源、素材列表、快捷鏈接等部分組成。

“攝像機”部分可提供自身坐標、透明通道、運動軌跡、選中物件、四視圖及攝像機管理等參數。“物件”部分提供各種插件，擁有立方體、球體、彩色矩形、走馬、文字、時鐘、網格文件等44種物件。“特技”部分提供各種特技，擁有紋理、排列、像素特技、幾何特技、紋理特技、字效、組特效、其他特技。“空間變換”部分主要調整物件位置。“物件樹”部分可以可視化編輯窗口中的所有元素，元素擁有物件、特技、紋理、文本等功能。“物件屬性”部分是對當前素材所使用的燈光和場景進行控制，對物件、紋理的大小、位置和其他的設置進行修改；選擇不同的物件及特技顯示不同內容。“時間線”制作動畫，調整動畫曲線和關鍵幀等。

iArtist的優勢：iArtist擁有可視化的素材編輯窗口，可以看到圖形編輯后的樣子；可以顯示本地、資源中心的文件；圖像、聲音、材質、素材、PSD等資源可以拖拽調用，可以無限疊加三維效果，模板和素材資源豐富，支持艾迪普全線播控及發布系統的擴展性。

3 攝像機跟蹤技術和色鍵摳像

利用虛擬演播室系統錄制節目主要是由攝像機、色鍵控制器、切換臺、圖形工作站、跟蹤系統組成（如圖5所示）。

攝像機跟蹤技術是虛擬演播室中的關鍵技術，是攝像機判斷主持人與虛擬背景之間的相對位置關系，通過調整鏡頭運動和空間位置參數連續跟蹤使之實現同步。在虛擬演播室天氣預報節目錄制過程中會配備2臺攝像機，攝像機擁有運動檢測與識別系統，可檢測攝像機各項運動數據，將這些數據傳輸到計算機圖形工作站進行大量計算。此時，不只有現場攝像機在運動，虛擬攝像機也會隨著真實攝像機的運動對其進行同步監控，將其作為目標鎖定。

演播室系統視頻合成是通過色鍵摳像完成的，攝像機拍攝的前景圖像經過色鍵合成器摳像處理，與計算機生成的虛擬背景實時合成圖像輸出。主持人在綠色的實景里錄制節目，以計算機三維動畫“虛擬”出的場景取代道具實景，攝像機所拍攝的是虛擬畫面應用空間的組成部分，現場所有布景全部由單一的綠色來取代，以作為摳像的基準色，圖像的前景是通過攝像機拍攝到的主持人的畫面素材，主持人所在的實景現場的全部綠色區域將被合成到計算機三維動畫生成的虛擬場景中。

4 需要注意的地方

因為使用了色鍵技術會產生延時，所以必須考慮聲音問題。由于前景視頻被延時，所以我們將視音頻素材鋪在大洋非線編上時，聲音線往右挪十幀，就可以保證聲畫同步。

5 結語

改版后廣西衛視《天氣預報》正式播出以后，受到了觀眾的好評，利用虛擬演播室技術，將氣象數據由平面表現轉變為立體模型，加上模型與主持人的配合，除了給觀眾帶來耳目一新的視覺感受，也使得氣象圖文的表現愈加生動，觀眾對一些氣象知識的解讀更加容易。

參 考 文 獻

[1]方莉萍.電視節目制作中的虛擬演播室技術[J].中國有線電視，2007（Z2）.

[2]林紅.虛擬演播室技術優點及關鍵技術研究[J].中國傳媒科技，2017（11）.

[3]韋向宇.數字技術在虛擬演播室節目制作中的應用與研究[J].西部廣播電視，2018（4）.

[責任編輯：鐘聲賢]