基于虚拟现实技术的电视节目制作

2018-02-22敖建华

西部广播电视 2018年11期

敖建华

虚拟现实技术在电视节目制作中的应用主要体现在虚拟演播室的建立和应用，该技术将多种背景模型与现场真实摄像内容天衣无缝地衔接在一起，使演播室画面更真实、更多元化。制作人员要基于虚拟现实技术对虚拟演播室进行建模，使演播室更符合节目需求。

1 虚拟演播室的建模基础

虚拟演播室建立在原来演播室的基础上，利用计算机设备、摄像机、传感器以及图像合成器，将摄像机采集到的节目信息与其他背景合成在一起，每种设备都代表一种技术，所以这种技术是多种技术的集合[1]。虚拟演播室的存在，解决了以往实景不足的问题，在虚拟技术应用中，节目制作人员还可以加入自己的想象，使现场气氛和景象更加符合节目主题，更加独一无二。

基于几种设备和技术对虚拟演播室进行建模，要将实际中的摄像机和计算机中的虚拟摄像机功能结合起来，前者对后者主要起到控制作用，在对前者进行操作时，主要对其摆放位置进行设计，调整和改变其镜头的拍摄范围。如此后者的对应位置与镜头变化也会随之发生变化，且两者的发生时间一致，最终计算机中的虚拟摄像机才会创造出与实际场景衔接良好的虚拟场景。在此基础上，还要利用色键技术，对其进行后续处理，使画面与真实场景相融合，真实人物处在这样的虚拟环境中，观众却无法辨别出场景的真假性。

2 虚拟演播室建模技术支持

2.1 摄像机跟踪技术

在虚拟演播室建模中，当现实场景发生改变后，计算机中的虚拟摄像机也要做出相应改变，其中，虚拟摄像机要反应灵敏，能及时在各种变化中做到同步，如此真假场景衔接才会天衣无缝，在虚拟演播室中，经常借助摄像机跟踪技术达到这个目的，这种技术可以保证镜头对焦位置永远准确，而摄像机的相关动作参数也不会出现差错。摄像机跟踪技术在现实中应用时，需要对图形进行识别，然后将识别的信号通过传感器传达到计算机的指定位置[2]。在此过程中，图形识别设备和传感器设备以及两者技术的应用，使摄像机实现了实时跟踪，所以在利用虚拟现实技术处理电视节目时，要保证两者缺一不可。

2.2 蓝背景和背景图像建立技术

蓝背景是图形合成的基础，在建立蓝背景时，要对其平整度和光滑度进行检查，使其在保持平滑的同时，具备空间感，所以，蓝背景建立不是平面形式，而是借助两面以上墙体或地面组建空间。在蓝背景中，摄像机的全景镜头会作用其上，为使全景镜头中采集的信息全面完整，还要对蓝背景的颜色均匀性和分布均匀度进行检查。在利用色键技术对其进行色键处理之前，还要对蓝背景的颜色纯正性进行调整，使色键应用效果更显著。蓝背景空间是虚拟演播室制作的主要场所，所以其空间一定要大，不能有一样道具在其空间范围外。所以，制作人员要根据节目所需场景活动范围，对蓝背景的建立范围进行设计。在此基础上，可以加入背景图像，蓝背景和虚拟现实技术对这种背景图像的形式和动态并没有特殊要求，所以制作人员可以根据节目需要，随时调整背景图像的状态，使其可动可静，同时使其实现二维平面到三维空间的转变。

虚拟演播室的虚拟模型是建立在场景所有物体模型基础上的。在建立虚拟场景之前，首先要对各种物体进行一一建模，在建模中要对各种实物的尺寸与特点信息进行采集，计算机设备可以完成这一系列工作，制作人员还要做好计算机相关软件的操纵[3]。利用该软件对各种模型进行分解，将模型整体划分为规则或不规则的简单几何形状，然后对分体进行编辑处理，根据效果需求可以对其添加颜色或图像，进而完成模型的定义过程。虚拟灯光的使用会使模型更加真实。基于此，制作人员还要建立虚拟摄像机，并对再生背景进行处理。

2.3 键信号处理和图像合成

虚拟演播室中，虚拟现实技术中的色键技术是核心技术，因而要做好色键信号处理工作，使多种图像之间可以有效合成，达到理想效果。做好色键制作，有助于提高虚拟演播室制作质量。在虚拟演播室制作中，制作人员要将色键技术的发挥程度作为控制对象，将蓝背景的制作质量作为关键点，将灯光与摄像机有效结合起来，还要保证一切操作都是在良好制作环境中完成的，如此虚拟演播室画面才会更加逼真，达到理想效果。

2.4 计算机参与和节目制作

基于虚拟现实技术的电视节目制作中，无论是摄像机跟踪操作还是操作结果的分析过程，或是虚拟场景的建立过程都需要计算机系统的帮助与支持。因而，在电视节目制作中，要有效应用计算机技术和相关系统、软件等[4]。计算机系统要保证高配置，以有效处理各种数据，还要具有各方面功能，以高效完成场景建立中的绘画与信号处理等任务。计算机参与节目制作可以保证成品质量。

2.5 灯光要求

建立虚拟场景需要用灯光对模型进行反射、打光等，从而使虚拟场景与真实情境不违和。在虚拟演播室制作中，灯光和镜头的利用会造成很多不必要的阴影，这些阴影势必会使场景效果大打折扣，为此，要对其进行消除，同时对灯光的照度与位置进行调整，使色键技术应用不受影响。在虚拟演播室中应用灯光，要注意考虑实物产生的影子，使影子都在空间范围内。在灯光应用中，会出现动画效果，减少了空间的真实感，所以，相关制作人员还要注意调整光线，使其变换与实际光线变换同步。

3 虚拟现实技术在电视节目制作中的应用

虚拟现实技术模拟了真实环境或节目需要的相关环境，提高了人的感知力，增加了信息交互性，还能将各种信息有效传达给观众，基于此，该技术在电视节目制作中备受青睐。但这种技术也有不足之处，主要体现在色键技术应用中，色键技术只能体现二维平面，在实际中，制作人员需要借助三维立体景物，实现虚拟画面的空间感，不过这也增加了场景的真实感[5]。在三维立体景物利用中，制作人员不需要花费时间和精力对同样的景物进行建模，同样可以实现场景变换，这节省了时间和成本。在同一节目中，制作人员可以利用虚拟现实技术制作出不同场景，在此基础上，制作人员还要准备不同的场景，并使虚拟空间范围实现可大可小随意变化，如此节目的格局将不受限制，场景也不受限制。

深圳广电集团近几年在电视节目制作中也广泛应用了虚拟现实技术。深圳卫视新闻时政类节目《直播港澳台》、军事类新闻节目《军情直播间》、国际战略时事类节目《决胜制高点》，深圳卫视纪录片《共赢海上丝路》《金鹏奖颁奖典礼》（中国国际新媒体短片节）等节目和活动都广泛应用了该技术，节目效果显著，受到了广大电视观众的一致好评。