虛擬演播室在新時期電視節目制作中的結合與應用分析

徐永峰

摘 要：在電視節目制作過程中應用虛擬演播室技術，有效拓展了電視節目制作的范圍，不僅能夠制作出比較理想的電視節目，為觀眾的提供更好的觀看體驗，為電視節目增添一定的趣味性，同時也可以不用考慮制景與拆卸場地的成本，盡可能滿足制作人員的創新想法，可以讓節目的制作人員充分發揮想象，進而能夠使電視節目播出的效果達到預期。鑒于此，文主要分析虛擬演播室在新時期電視節目制作中的結合與應用。

關鍵詞：虛擬演播室技術 ;電視節目制作 ;具體應用

虛擬演播室可以通過對計算機三維圖形技術的充分利用，從而對電視節目中一些真實的演播場景進行充分的模擬，同時，也可以通過對未知參數的精度進行傳感設計，來構建出一個真實的三維場景，從而使虛擬空間與真正的場景達到統一而協調的視覺效果，最后，利用視頻色鍵混合器的處理方式，形成演員，道具等演繹主體，從而實現電視節目中虛擬場景的演播。這就是我們通常所說的虛擬演播室系統。對于虛擬演播室系統來說，它可以實現時空的跨越，擺脫現實場景的束縛，在電視節目中充分的融入創造性的想法，從而充分的展示出制作者的想象力，保證制作者的創造性能夠在虛擬的空間中得到充分的發揮。

1、虛擬演播室系統工作原理

通常情況下，虛擬演播室的真正場景是一個“藍箱”（即全都為藍色的演播廳內），而主持人則需要在藍箱中活動。在進行節目制作時 ，主持人按照預先設定的流程在藍箱中將節目完成 ，而攝像機則需要拍下全過程。在后期制作中 ，虛擬演播室系統利用色鍵、摳圖等技術將藍箱中的藍色背景去掉 ，只留下主持人個人形象與前景圖像 ，攝像機在拍攝過程中 ，該系統則需要根據拍攝內容對主持人運動參數等進行分析 ，并根據參數設置虛擬攝像機 ，結合虛擬攝像機參數設計出節目背景 ，將前期參數圖像與虛擬圖像進行結合處理 ，合成最終圖像。在結合過程中 ，利用延時器等將最終節目錄制數據輸出 ，形成具有相同運動以及三維透視等參數的前景和背景 ，最終將虛擬演播室合成 ，確保節目順利播出。

2、虛擬演播室技術的分類

2.1、視頻合成技術

電視節目制作應用虛擬演播室技術，其中重要組成之一就是視頻合成技術，指的是根據電視節目制作的需要，將攝像機之前拍攝好的一些人物、場景等，通過摳像技術進行處理，最終進行合成輸出。需要明確的是，在利用視頻合成技術的時候，要確保拍攝的人物、場景的像素可以達到節目后期的效果，不然很可能會影響到節目后期播出的流暢性，影響觀看體驗。

2.2、生成模擬虛擬場景

現如今的電視節目制作，為了能夠滿足大眾的觀看需求，會在節目中增加豐富的場景，但是實景的搭建與拆除會耗費較大的人力、時間與經濟成本，所以目前大部分的電視節目制作都采用了虛擬演播室技術。虛擬演播室技術可以利用3D-max、Maya 等軟件生成模擬場景，制作人員通過計算機設計出電視節目需要的二維、三維場景，盡可能滿足電視節目制作的需求。

2.3、攝像機跟蹤

虛擬演播室技術中最基礎的部分就是攝像機跟蹤，主要的目的就是可以掌握攝像機的準確位置，對現場的攝像機實現把控，獲取動作參數，在電視節目的后期制作匯總，結合節目的需求，在計算機中輸入相應的參數獲得三維視圖。

3、虛擬演播技術在電視制作中的應用

3.1、虛擬藍箱和演播室燈光

藍箱即虛擬演播室中的演播區域，藍箱要求遍布均勻標準摳像色，主要是標準的藍或綠色，藍箱要求使用專用的視頻漆，視頻漆對光的反射比較均勻，不易褪色，有助于整體色鍵效果的提高。整體均與和光線柔和是演播室燈光的基本要求，演播室燈光一般采用冷光源，因為冷光源具有強度均勻、發熱低和陰影小的特點，同時背景藍箱的照明還需要若干冷光源的設置，從而保證背景色彩亮度的均勻以利于虛擬演播系統的摳像。

3.2、系統搭建和調整

電臺一般采用雙固定機位的三維虛擬演播系統，雙固定機位包括主機位和輔機位，主機位的視角是標準出像，輔機位作為主機位的鏡頭補充。雙固定機位的三維虛擬演播系統節約了電視的制作成本，提高了系統實時渲染能力，達到了不錯的三維透視效果。為了有利于攝像機鏡頭的數據追蹤，我們要對機位進行校準，校準要依據藍箱內的三維空間坐標，我們首先確定坐標原點和校準點，然后將主機位和輔機位的坐標的數據遷移量與校準點做比較，做出鏡頭的聚焦系數和變焦曲線，從而使各項參數能被系統準確接受，有利于三維背景能與前景的融合。

3.3、虛擬場景的制作

虛擬場景的物體過多或過雜都會影響系統實時渲染的速度，由于建模要比材質貼圖消耗更多的系統資源，真實性高的材質有利于提高場景的可信度，所以，我們盡量選擇材質貼圖進行虛擬場景的制作。我們通常將前景掩膜物體加入到虛擬場景中，利用虛擬演播系統對前景掩膜物體進行實時切換，來提高場景的真實性，從而使節目更加生動形象。另外，實景和虛擬場景的適當搭配有助于提高節目效果。

3.4、虛擬影子

虛擬演播室系統可以對真實存在的光和影子進行充分的模擬，這也就是我們所說的三維模型所具有的逼真性，因此，我們在對電視節目進行制作的過程中，如果要是應用到虛擬演播室系統進行光線的仿真，就必須要保障光的方向，同現實之間的吻合。然而，在演播室中，燈光的數量往往較多，而且光線較強，如此就給色鍵的摳像工作增添了難度，很難實現主持人的影子同自身的背景物體重疊在一起，同時，如果在演播室中利用了網格識別法，那么就無法通過摳像的技術來實現影子的獲取。背景板的網格藍色主要分為了兩種，因此，我們必須要為電視節目的良好效果選取一個合理的背景板。如果在電視節目制作的過程中，需要應用到虛擬影子機，此時就可以在演播室的上空架設攝像機，通過它對主持人藍箱里面的畫面進行攝入，然后通過色鍵摳像技術得到鍵信號，以此來對主持人的影子進行模擬，最后將模擬的影子同時記的影子進行合成。對于模擬影子機來說，它的主要優勢就是不會受到一些客觀條件的制約，可以靈活的控制影子的方向，如果在模型構建的過程中產生了倒影，也可以通過復制的方式來對背景的倒影進行制作，這一種方法不僅簡單實用，而且也可以起到一個以假亂真的效果。

總之，隨著時代的不斷發展進步，信息技術在各行各業中都得到了廣泛的應用，傳統的實景演播室已經無法滿足觀眾的觀看需求與節目制作的質量，虛擬演播室技術的出現，不但可以有效提升電視節目的質量，制作出讓觀眾喜聞樂見的節目，還可以節約一定的經濟成本，對電視節目制作未來的發展具有重要的推進作用。利用虛擬演播技術進行電視制作相比于傳統的電視制作更具有優勢，虛擬演播技術使電視制作過程省去了實物搭建過程，在大大降低了電視制作的制作成本的同時取得了非常好的效果。

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