融媒體時代虛擬演播技術在電視節目制作中的應用

周 梅

在電視制作過程中加入虛擬演播技術，不僅是對于之前傳統電視節目制作中的色鍵摳像技術和計算機虛擬技術以及顯示技術三者的有機結合，而且在某種程度上來說還是我國電視制作的相關技術得到進一步發展的重要標志。對于虛擬演播技術應用于電視制作，雖然前期的投入較大；但由于道具和場景都是經過電腦合成因而極大地減少了電視節目的制作成本，使電視的畫質更為清晰明了，具有很高的辨識度。

1 虛擬演播室的工作原理

虛擬演播室使用U 型或L 型藍箱，在進行三維合成的時候使用色鍵技術將主持人的畫面進行摳像處理，然后通過攝像機的運動軌跡和所處位置來計算主持人的位置變化，從而將主持人以更為合理的方式合成到三維背景當中，以創造出更加真實感的畫面，和傳統拍攝方式不同的是虛擬演播室的拍攝必須大量使用數字攝像技術及攝像機的視頻信號通過延遲器進入色鍵處理后生成主信號。這是比較簡單常用的二維虛擬演播室技術，現在更多地運用三維虛擬演播室技術，即利用立體圖像技術，將實時的推拉搖移等多種渲染功能融入進去，以構建一種完整的虛擬空間系統。

2 虛擬演播室技術的系統構成

虛擬演播室系統基本由3 個部分構成，即攝像機跟蹤系統、虛擬場景生成系統以及視頻色鍵的合成系統。

2.1 攝像機跟蹤系統

攝像機跟蹤系統指演播室攝像機在拍攝時會有多臺攝像機運動拍攝，傳統的演播室拍攝由于技術水平的局限和不足在攝像機拍攝主持人出現移位后，環境不會跟著進行相應的變化，在畫面合成的時候只能進行簡單的二維合成，而攝像機跟蹤系統的應用改變了這一局限，隨著攝像機的運動它所拍攝到的畫面視角及畫面內容都會發生變化，攝像機跟蹤技術通過機械傳感圖像識別、紅外線跟蹤超聲波定位這幾種方式對圖像進行識別捕捉參數，同時把這些參數傳輸到用于生成背景畫面的計算機，使得真實攝像機拍攝的人物和軟件中虛擬攝像機同步，從而實現虛實完美融合達到真實的三維效果。連云港電視臺的虛擬演播室即采用iTrackerCtrl_v3.2 播控系統，效果逼真。如圖1、圖2 所示。

圖1 虛擬系統達到的三維效果圖1

圖2 虛擬系統達到的三維效果圖2

2.2 虛擬場景生成系統

虛擬場景生成系統是由圖形工作站所制作渲染生成的。即通過現場攝像機的各種參數建立虛擬攝像機，把模型按要求合成起來從而生成虛擬背景的圖像序列，最后再通過渲染主機實時生成與前景有正確透視關系的二維或三維虛擬場景。連云港電視臺演播室用的是iArtist 制作軟件，對前景進行制作包裝，加上虛擬播放軟件來實現。在編輯界面連接到渲染器，在設置中的遠程渲染器設置中更改參數，拖動資源中心上素材到物件樹中添加虛擬背景演播室和其他素材，調整摳像效果以達到最終想獲得地理想畫面。

圖3

圖4

圖5

2.3 視頻色鍵合成系統

視頻色鍵合成系統就是用色鍵技術將人物與藍背景分離，然后通過計算機合成，將上述的3 個部分構成了一個虛擬演播系統。融媒體時代，為能在成本較低的情況下達到電視節目制作的更加精良具有可視性，連云港電視臺2017 年新的虛擬演播室購買使用的是Vmatte HD 高清色鍵器4.2 版，具有多機位及多通道設定，色鍵器硬件可記憶4 組色鍵參數，切換機位后，整組參數切換可在下一幀視頻回掃期間完成，透過MBS_Remote 軟件及API 控制接口，可和4 部攝像機位及背景同步切換參數。達到1 臺色鍵器抵4 臺用的效果，機器開機時會自動還原關機前用的機位及色鍵參數。

3 融媒體時代虛擬演播技術在電視節目制作中的應用

隨著對電視節目制作技術的發展及電視節目本身的需要，虛擬演播技術被應用于電視節目制作中，為電視節目的制作提供了高科技的制作手段，這樣既能夠降低節目的制作成本，又極大地開拓了電視節目制作領域，使人的主觀想象力得到充分的釋放，為制作人員提供了充分的創作空間，展示了一種全新的制作理念和制作方法。

圖6 連云港電視臺《蒼梧國防》欄目的虛擬效果圖

3.1 虛擬演播技術在新聞類節目制作中的應用

由于新聞節目是具有高度的實效性的，對于一般電視臺來說都是日播的節目，因為新聞節目自身的特點，并不需要像其它專題類節目的復雜效果，無需借助現代計算機手段進行多維度的虛擬，通常采用成本較低而實際效果較高的二維直播演播室模式。但要注意的是在拍攝新聞類電視節目時，鏡頭的重點應該是新聞主播的相對比較固定的近景，以此為基礎只是簡單地做一些推、拉、搖、移動作。

3.2 虛擬演播室技術在少兒類綜藝類節目制作中的應用

和新聞類節目相比較，綜藝類節目具有內容靈活、形式多樣、知識趣味性較強等特點，這就相應地要求虛擬演播技術在應用于綜藝類節目的畫面進行修飾，以達到豐富節目畫面提高畫面的表現效果。《潮童總動員》是連云港電視臺的一檔少兒類節目，基于少兒類節目本身的特點，背景可以增加一些卡通元素，色彩也相應地較為絢爛繽紛。而傳統的實景演播室只有通過色彩的包裝搭建來實現，耗費人力財力，虛擬演播室就突破了這一瓶頸。這時候虛擬演播技術制作時就應該快速切換場景，攝像機跟蹤定位和校準也應當快速準確，并且要講究拍攝手法的多元化，充分利用虛擬演播室技術中攝像跟蹤技術，可以在拍攝綜藝類節目時考慮在演播室中安裝小型軌道車、小型搖臂等設備，來實現綜藝節目的多樣化需求，達到吸引觀眾的目的。

圖7 連云港電視臺《我是小主播》欄目的虛擬效果圖

3.3 虛擬演播室技術在訪談節目制作中的應用

訪談類節目是電視臺不可缺少的一類談話類節目，對空間的要求比較高，要求演播室有一定的空間感以便于營造氣氛，使受訪者和訪問者之間沒有隔閡感，達到一種溫馨舒適的效果，讓受談者知無不言、言無不盡一吐為快，在演播室沒有實景裝飾空間的情況下這就需要制作人員利用虛擬演播室技術進行合成，以進行適當的遮擋，既能達到裝飾空間的效果，用可以適當消除訪談者在被訪談過程中的壓迫感。

4 結束語

融媒體時代，虛擬演播技術的應用對于電視制作的意義非同小可，也有其存在的必要性和深遠意義。它進一步實現了節目內容與節目背景的完美結合，并且超越了時空的限制，制作人員可以充分發揮想象，創作出精美的真實場景無法達到的視覺效果，這是傳統電視節目制作難以達到的技術高度，作為電視制作人員，我們有必要進一步提高電視制作的虛擬演播技術的應用水平，給觀眾帶來更高層次的視覺享受。