虚拟演播室技术在电视节目制作中的应用探析

童德田

摘 要：虚拟演播室技术是电视节目制作的一种新技术，是传统演播室的色键抠像技术与计算机的虚拟现实技术进行有机地结合。虚拟演播室是不要求有实际的场景演播室系统，只要有道具和演员就可以。

关键词：虚拟演播室；电视节目制作；应用

计算机的图形处理技术结合传统的色键技术，发展为虚拟演播技术，对于传统色键的抠像技术，因为前后景的正确透视关系无法保持，所以，给人以不真实的感觉，好像前景像在背景上漂浮着一样，虚拟演播室利用的是跟踪技术，能够使前后景的正确透视关系得以有效地保证。

一、虚拟演播室技术概况

（一）摄像机跟踪

在实时的演播室内，将摄像机的具体位置和动作参数准确地测算出来，是摄像机跟踪主要的任务[1]。虚拟演播室摄像机的跟踪定位系统主要有三种方式：图形识别和机械传感器，以及红外线发射与接收识别。

其一，图形识别方式。在演播室的背景幕布上，按照演播室大小，将不同尺寸的网格进行制订，结合摄像机所抓拍的视频图像，对摄像机的具体位置和方向及变焦的参数，进行实时地解析[2]。这种虚拟演播室的摄像机在操作和安装上，都很简易，需要引起注意，由于所有的参数都是摄像机的实时拍摄网格提供的，因此，摄像机在对画面进行实时拍摄时，若想对参数进行正确地识别，在当前的画面上，网格不但要占到一半以上，还要有4个网格交叉点。

其二，机械传感器识别方式。在摄像机上，利用在各个部分安装的机械传感器将各类信息进行获得。该方式有四个优点：第一，跟踪的数据不会延长时间；第二，单颜色，背景是蓝色的，背景网格不用再绘制，同时，蓝色的背景很容易被照亮；第三，将某几个位置的测量跟踪器增加后，摄像机运动仍然不会受到限制，并且在蓝色舞台的范围内，演员也不会受到影响；第四，对摄像机信仰和摇移以及变焦等相关信息速率的采集，还能够跟上电视图像刷新的速率。

其三，红外线发射与接收识别方式。采取多点摄像头接收和红外线信号的发射实施定位摄像机的位置。对于演员与摄像机在演播室的位置，该方式运用红外线的收发装置进行检测，并将接收装置在蓝色背景上方进行安装，在摄像机和演员身上，安装红外线的发射装置。但是，该方式的安装比较繁琐复杂，成本比较高。

（二）计算机虚拟场景生成

对于绘制虚拟演播室的场景，计算机分为二维和三维，因此，虚拟场景也分为二维和三维，二维场景只能在真人的后面放置，作为背景平面，而三维场景是立体的，不但可以在真人的前面放置，作为前景，还可以在真人后面放置作为背景[3]。另外，围绕虚拟景物，真人还可以运动，将以假乱真的效果得以有效地实现。三维虚拟场景的设计和制作，可以利用alias、front、3Dm x、softim age3D等软件，合理控制灯光和模型以及贴图等参数，还有视频插入信号及虚拟灯光效果等 ，虚拟演播室给人的真实感就会更加强烈。

（三）视频合成

在虚拟演播室的系统视频合成中，抠像技术是比较主要的方式，该方式对于摄像机所拍摄的人物和景物做抠像处理，再与计算机的虚拟场景进行合并，成为一个画面。但是，虚拟场景和每一个像素由计算机制作出来，都有一个景深数值，景深数值是将参数进行提供，从而使控制切换台得以有效地实现，在虚拟场景中，真实人物的位置能够保持不变，从而使实时结合前后景的目的得以实现。

二、在电视节目制作中，虚拟演播室技术的具体应用

其一，在制作新闻类的电视节目中，虚拟演播室技术的应用。新闻时效性是新闻类电视节目的首位，其次，是电视节目画面的效果，此外，新闻类的电视节目，基本都具备独立演播室，不用计算机太多的进行虚拟，因此，在进行应用中，可以利用二维的直播技术，既收益大，成本又低。需要引起注意的是，利用固定机位的机械传感跟踪技术，来对虚拟背景中近景进行拍摄时，需要将精准度提高[4]。

其二，在制作综艺类电视节目中，虚拟演播室技术的应用。因为综艺类电视节目比较受欢迎，并且比较灵活自由，因此，在进行应用中，对于电视节目的播放和画面效果，可以采用unix平台系统进行修饰，从而使电视节目播放和画面效果的丰富得以实现。

其三，在制作交谈类电视节目中，虚拟演播室技术的应用。因为交谈类电视节目比较强调空间感，在访谈的嘉宾和主持人之间，需要构建一个温馨、自由和舒适的交谈氛围。因此，访谈方式可以采取多边形的演播室。

三、总结

综上所述，虚拟演播技术将无限的自由制作空间及高科技制作手段提供给了电视节目，同时，对于节目制作费用的降低和节目制作的方式的丰富，也具有至关重要的现实意义。

参考文献：

[1]李婷.虚拟演播室技术应用研究——以校园电视节目制作为例[J].数字技术与应用，2015（12）：67-68.

[2]张晓芳.电视节目制作中虚拟演播室系統的应用探讨[J].科技传播，2015（12）：87+74.

[3]金丹.数字技术在虚拟演播室节目制作中的应用与研究[D].北京工业大学，2015.

[4]阎庚顺.虚拟现实技术对电视节目的影响[D].哈尔滨师范大学，2012.