浅谈虚拟演播室技术

关树华

摘要：自从1993年IBC展览会上，虚拟演播室技术首次亮像以来，它已经渐渐的走入到人们的视野中来，并被广泛的应用在广播电视领域。这项技术增加了节目制作的灵活性，也大大节省了建设资金，是在电视技术领域中迈出的关键性一步。本文将讨论有关虚拟演播室中涉及到的主要技术原理及目前的应用情况。

关键词：虚拟演播室 ;技术;原理

中图分类号：TN948.12   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2017）16-0038-01

Abstract： since the IBC exhibition in 1993， since the light like a virtual studio technology for the first time， it has gradually into the people's field of vision， and have been widely used in the field of radio and television. The technology to increase the flexibility of programming， but also greatly save the construction fund， is a key step in the field of TV technology. This article will discuss the virtual studio involved in the main technical principle and the present application situation.

Key words：virtual studio;Technology;The principle of

1 虚拟演播室的优势

1.1增强节目制作的灵活度。虚拟场景中的贴图是用设计软件设计制作完成的。它不会受场地等外界条件的限制，可以充分的发挥编导们的想象力来制作。可以夸张的说“只有想不到的，没有做不到的”。例如，在演播室内搭建摩天大厦，演员在月球进行"实况"转播等。现在有的电视台已经起用了虚拟主持人，并且还成为了明星，他们不仅可以配合真人的主持人主持节目，而且还可以单独主持节目。这些也都是虚拟演播室创造性的体现。

1.2效果更逼真。与传统的平面扣像相比，虚拟演播室技术，可以让虚拟背景与实景进行无隙连接。且前景移动，虚拟背景也可同步运动。加强了画面的统一与真实性。

1.3节省经费。一个演播室，只需更换不同的虚拟场景，不需要搭建实景，就可以轻松实现不同效果，即节省不必要的搭建成本也大大提高演播室的利用率。随着3D等建模软件的成熟，虚拟场景制作起来效果也越来越好。更让虚拟演播室技术的发展有了强大的保障。

1.4高质量的画面效果。它的全部数字化的数据的传输，不仅有超强的反应速度，而且还可以把信号直接传输到编辑或播出端，大大减少了信号转换过程中所带来的信号质标下降的问题。也为电视台全面建设数字化发展，打下基础。

2 虚拟演播室技术中包含的几项关键技术

虚拟演播室技术是虚拟现实技术的一种应用。支撑它实现这种效果的，主要有以下几方面技术。

2.1摄像机跟踪技术。有了这项技术可随时获得摄像机的拍摄参数，使真实的摄像机与虚拟场景中的摄像机完全同步运动。为了实现对摄像机的跟踪，测量摄像机的镜头运动参数。需要在摄像机镜头和云台上安装编码器。从编码器获取数据传入计算机中完成跟踪。

2.2虚拟场景设计与生成技术。虚拟场景一般分为二维、二维半、三维虚拟场景，一般会用到的设计软件有：3Dmax、softimage、wavefront等。中央2台中《交换空间》栏目，采用的是真人拍摄与二维动画相结合的方式。场景是由Flash等二维动画软伯设计完成。这种风格的虚拟场景特色鲜明，形式活泼、明快。适合生活类、少儿类等娱乐性电视栏目。

二维半虚拟演播室系统也叫准三维系统，是介于二维虚拟演播室和三维虚拟演播室之间的过渡产品。具有良好的性价比，这类场景是在三维软件中制作，最终效果是通地贴图合成为平面图片。制作方便，成本低，又有三维的空间感。是一款性价比很高的产品。但不能与主持人产生交互效果。中央台的《咏乐汇》栏目就是使用的这种背景。背景有很强的立体感，主持人与虚拟背景结合自然，整个画面给人一种神秘的感觉，虚拟背景提升了节目的播出效果。

三维虚拟场景形式多样，有水墨、写实等风格。因为是在真实的三维空间中，演员在虚拟蓝箱中穿行，可以与虚拟背景结合，做出与虚拟场景互动的效果。比如，中央3台的形象宣传片，就是采用真人与三维场景合成，展现敦煌飞天仙镜与表演者互动，是这种场景的特色。中央5台体育类节目也常常使用这种背景，比如主持人正在解说，当介绍到某个球星时，会在主持人身边出现该名球星的三维动画人物，给观众一种球星的三维动画就在主持人身边的感觉。画面充满了立体感和趣味性。但因为这种场景制作起来费用偏高，所以应用起来有一定的局限性。

2.3蓝箱技术。蓝箱的背景一般有蓝色或绿色两种。蓝、绿背景是为了抠除背景使用的，所以背景制作中要完全避免镜面反射和折射。因此制作蓝箱的涂料要选用特制的亚光涂料。蓝箱的接角要使用圆角，防止折射。否则，不仅会把蓝箱中的蓝色抠除，也会把有镜面反射或折射的地方抠除，会导致漏点。而且主持人着装的颜色也不能用与蓝箱相同或相近的颜色，否则着蓝色衣服处也会被色键抠掉。

2.4灯光布光技术。通常采用三基色柔光灯，这种灯光均匀、阴影小、发热少、色温恒定而且均匀。布光时先前景布光，后藍箱布光，蓝箱墙面布光是对色键扣蓝的必要补充。如果灯光不均匀会增大阴影，不仅主持人没有层次感，更会让扣像的边缘处有毛边，与虚拟背景合成贴合不好，让人有种不真实的感觉。

2.5色键技术。通过色键技术可以将真实虚拟的部分进行叠加，要想让叠加的效果自然完美，关键还要看操作者的耐心和操作水平。

其实，在虚拟演播室中，所涉及到的技术还有很多，要想充分发挥虚拟演播室的功能，还要我们加强对他的学习和了解。充分的发挥想象力，把这项技术用好。

电视台、各省级电视台、教育行业、企业等大量采用了此项技术，已被广泛的应用到文艺、娱乐、少儿等电视节目及影视的制作中，丰富、活跃了我们的银屏。该技术的发展也促进了未来电视行业低碳、减排的发展。近几年，虚拟演播室技术不断的取得新的突破，出现了真三维虚拟演播室、数字虚拟演播室。希望在不久的将来，这项技术会日趋完善，并且得到最大呈度的普及。

参考文献：

[1]《虚拟演播室技术与创作》清华大学出版出版