第十届金鹰节互联盛典电视晚会的多媒体技术应用

喻 狄

（湖南广播电视台，湖南 长沙 410003）

第十届金鹰节互联盛典电视晚会的多媒体技术应用

喻 狄

（湖南广播电视台，湖南 长沙 410003）

介绍在电视综艺节目中，运用虚拟植入技术，以及多媒体控制播放系统，融合图像跟踪技术、网络互联技术等，在电视画面上呈现虚拟的舞美场景。

电视综艺晚会；节目制作；虚拟植入；4D虚拟；实时图像跟踪；多媒体；弹幕

湖南卫视为2014年第十届金鹰节推出的互联盛典电视文艺晚会（以下简称“金鹰节互联盛典”）是以互联思维打造的运用多种技术呈现在电视上的时尚潮流盛典，朴树现场跨越空间的虚拟“万人合唱团”、再造“辣妹版”小苹果、华晨宇冰上芭蕾飞溅出道道冰花、电视画面实时呈现节目与观众互动信息等，给晚会带来丰富看点。在这些精彩纷呈的综艺节目呈现形式背后，是以当前节目制作的高、精、尖的先进技术作为支撑，其中不乏在国内电视综艺晚会中首次使用的技术和设备，主要的技术亮点有视频虚拟植入技术、4D虚拟实时图像跟踪技术、热跟踪技术、“弹幕”技术等。

1 系统概述

金鹰节互联盛典在1 400 m2演播室直播，为实现虚拟舞美场景、跟踪移动、信息互动等特效，导控室视频系统接入了虚拟植入系统、4D虚拟系统、红外跟踪器、多媒体播放控制系统、虚拟制作软件、字幕机等子系统，如图1所示；在演播室，摄像共使用了16个机位，其中有3个虚拟机位，如图2所示。上述各部分共同完成该盛典的电视直播。

2 多媒体技术的融合应用

2.1 虚拟植入舞美场景

虚拟植入就是将虚拟影像叠加到现实场景中的技术，这种技术能够突破现实环境在场地、景物上的局限，在现实的基础上增加更多、更加有创意的视觉内容。虚拟植入系统主要由跟踪系统、图形工作站和图形创作系统三部分组成。

在整场金鹰节互联盛典中，采用VIZRT虚拟植入系统及Viz Engine在线三维图形包装软件，多次运用虚拟植入技术制作舞美场景，共呈现出9个虚拟场景。Viz Engine是一种集动画、合成及渲染等多种功能于一体的综合性软件，能实时生成全新的2D/3D图形场景，配合精确的定位，实现虚拟场景与现实场景的无缝结合，并实时处理成SD（标清）和HD（高清）等视频格式。

图1 视频系统图

图3 虚拟植入系统图

图2 摄像机位分布图

图4 王大锤从开场VCR中跑入现场的虚拟场景

为了保证直播过程中的播出安全与稳定，此系统设计为3通道、3机位。跟踪方式采用了成熟稳定的机械跟踪系统，1个10 m的Jimmy Jib摇臂配合Stype Kit跟踪设备，提供镜头及摇臂运动解决方案；1个K2带弯轨的运动机位，实现弧线运动跟踪；1个全景可推拉摇移的固定机位。固定机位采用数据并缆传输的技术，直接将数据接入摄像机，通过摄像机光缆传输回虚拟工作站，省去导控室到演播室200 m数据线的布放。每路摄像机都配备了相对应的渲染软件平台，既可以保障安全，又方便工作人员直观地看到每路画面输出的效果。虚拟植入系统的原理图见图3。

图6 张朝阳演讲的虚拟场景

图7 曹格《我的家》虚拟舞美场景

图4～图7就是金鹰节互联盛典中几个植入虚拟场景的效果。如图4，盛典开场，利用虚拟现实技术，呈现出王大锤从开场VCR（现泛指录像视频）中跑入现场舞台，实现无缝过渡，亦幻亦真；图6，是张朝阳 TED（Technology 技术Entertainment 娱乐Design 设计）演讲的虚拟场景。

2.2 虚拟植入万人合唱团

在朴树与“万人合唱团”的节目中，现实舞台上，朴树以摇滚不羁的风采演唱自己的大热歌曲《平凡之路》；同时，利用VIZRT虚拟植入技术，导入优酷中多人歌唱画面，拼接成一个巨屏幕，实时渲染生成与摄像机拍摄的人物有正确透视关系的三维虚拟图像；最后，在电视画面上呈现出朴树和“万人合唱团”跨越空间的合唱场景，气势恢宏，震撼了全场，见图8。

2.3 4D虚拟技术

所谓4D虚拟技术，就是在传统3D虚拟跟踪功能的基础上，除可以实现摄像机对演员和虚拟物体进行推拉摇移的跟拍外，还加入了实体与虚拟物体之间的互联互动，比如演员可以带着虚拟物体一起移动。此效果的呈现实际上是利用实时图像识别跟踪和虚拟植入融合的技术原理，如图9所示。

在由洪辰、杨洋表演的《小苹果》的节目中，开场是两个舞蹈演员手持方盒，方盒上面显示有配合演员舞蹈动作的虚拟视频画面，并且跟随演员同步移动。这种特效需要先期制作，在演员手持的盒子上贴有标记点，如图10所示，利用marketgraph软件实时分析拍摄的画面，跟踪标记点的位置，即可把虚拟影像实时准确地吻合在盒子上，实现舞蹈演员与虚拟物体的实时交互。

2.4 红外实时跟踪与多媒体控制播放系统结合应用

金鹰互联盛典还率先在国内综艺晚会上采用实时红外跟踪技术和多媒体播放控制系统Coolux（潘多拉魔盒）相结合的应用。Coolux是一套集边缘融合、异型校正、媒体编辑、三维互动、舞美设备控制为一体的多媒体播放控制系统。它的功能非常强大，可以接收很多目前流行的传感器的运动数据，被广泛用于投影和多媒体展示里，系统图如图12所示。

图8 朴树和“万人合唱团”跨越空间的合唱场景

图9 4D虚拟技术实现原理图

图10 4D虚拟测试画面

图11 《小苹果》表演的虚拟效果

图12 Coolux+红外实时跟踪系统图

图13 虚拟冰花跟随演员滑冰轨迹

图15 弹幕在盛典中呈现的效果

图14 弹幕实现流程

华晨宇首秀新歌《微光》的节目中，华晨宇以冰上飞驰伴舞歌曲。为虚拟出冰上飞驰的效果，技术员在舞台的边缘安装了一个红外跟踪器，红外跟踪器以自己为圆心，扇形扫描舞台平面，实时定位演员的滑冰运动轨迹，并将采集到的定位数据传送到多媒体控制播放系统Coolux中。Coolux利用红外跟踪器传过来的位置数据，实时渲染生成冰刀划过冰面产生冰屑颗粒飞溅的图形效果，最后传输到地屏显示，实现颗粒实时跟随演员滑冰痕迹的无缝衔接效果，演员划到哪里，冰屑颗粒就跟随到哪里，实际效果见图13。

2.5 弹幕

所谓弹幕，就是观众在观看电视时，可见大量来自于互联网上评论节目的信息从屏幕飘过，字体颜色五彩缤纷，看上去像是射击出的飞行子弹，这一功能融合了电视技术与互联网技术，起到了互动的作用。弹幕最早发源于互联网视频，是一个小众应用，但现在电视直播中弹幕开始大行其道，也被引入电影院和大银幕。

此次盛典弹幕功能的实现，使用了2套Ideal 3DM三维图文实时在线包装系统，可实现真三维图文的制作、预览、实时渲染及播出。两套系统一主一备，通过其中的弹幕小程序，实时地抓取金鹰网上经过审核后的评论，经实时渲染后送到切换台播出，如图14所示，让观众在看晚会直播的同时，可以实时吐槽自己的观感，如图15所示，实现互动功能。

3 结语

第十届金鹰节互联盛典电视晚会采用了虚拟植入、图像跟踪、IT等多媒体技术和多媒体设备，给现场和电视画面的呈现带来更加丰富、更加炫酷、更加震撼效果。特别是“弹幕”的运用，印证了随着“三屏合一”时代的真正到来，同时，释放出湖南卫视已经意识到必须打通电视屏、手机屏、PC之间的互动体验，全面拥抱新媒体、向互联网转型的信心和决心。

（编辑 杜 青）

Application of Multimedia Technology in the Tenth Golden Eagle Festival Internet TV Show

YU Di
(Hunan Radio and TV Station, Changsha Hunan 410003, China)

This article describes the application of multimedia technology in the TV variety shows. It uses virtual implant technology and multimedia control playback system, and combines the image tracking technology, networking technology etc., showing a virtual stage scene in the television screen.

TV variety show; program production; virtual implant technology; 4D virtual; real-time image tracking; multimedia; bullet screen

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.04.012