虚拟演播室在新时期电视节目制作中的结合与应用分析

徐永峰

摘 要：在电视节目制作过程中应用虚拟演播室技术，有效拓展了电视节目制作的范围，不仅能够制作出比较理想的电视节目，为观众的提供更好的观看体验，为电视节目增添一定的趣味性，同时也可以不用考虑制景与拆卸场地的成本，尽可能满足制作人员的创新想法，可以让节目的制作人员充分发挥想象，进而能够使电视节目播出的效果达到预期。鉴于此，文主要分析虚拟演播室在新时期电视节目制作中的结合与应用。

关键词：虚拟演播室技术 ;电视节目制作 ;具体应用

虚拟演播室可以通过对计算机三维图形技术的充分利用，从而对电视节目中一些真实的演播场景进行充分的模拟，同时，也可以通过对未知参数的精度进行传感设计，来构建出一个真实的三维场景，从而使虚拟空间与真正的场景达到统一而协调的视觉效果，最后，利用视频色键混合器的处理方式，形成演员，道具等演绎主体，从而实现电视节目中虚拟场景的演播。这就是我们通常所说的虚拟演播室系统。对于虚拟演播室系统来说，它可以实现时空的跨越，摆脱现实场景的束缚，在电视节目中充分的融入创造性的想法，从而充分的展示出制作者的想象力，保证制作者的创造性能够在虚拟的空间中得到充分的发挥。

1、虚拟演播室系统工作原理

通常情况下，虚拟演播室的真正场景是一个“蓝箱”（即全都为蓝色的演播厅内），而主持人则需要在蓝箱中活动。在进行节目制作时 ，主持人按照预先设定的流程在蓝箱中将节目完成 ，而摄像机则需要拍下全过程。在后期制作中 ，虚拟演播室系统利用色键、抠图等技术将蓝箱中的蓝色背景去掉 ，只留下主持人个人形象与前景图像 ，摄像机在拍摄过程中 ，该系统则需要根据拍摄内容对主持人运动参数等进行分析 ，并根据参数设置虚拟摄像机 ，结合虚拟摄像机参数设计出节目背景 ，将前期参数图像与虚拟图像进行结合处理 ，合成最终图像。在结合过程中 ，利用延时器等将最终节目录制数据输出 ，形成具有相同运动以及三维透视等参数的前景和背景 ，最终将虚拟演播室合成 ，确保节目顺利播出。

2、虚拟演播室技术的分类

2.1、视频合成技术

电视节目制作应用虚拟演播室技术，其中重要组成之一就是视频合成技术，指的是根据电视节目制作的需要，将摄像机之前拍摄好的一些人物、场景等，通过抠像技术进行处理，最终进行合成输出。需要明确的是，在利用视频合成技术的时候，要确保拍摄的人物、场景的像素可以达到节目后期的效果，不然很可能会影响到节目后期播出的流畅性，影响观看体验。

2.2、生成模拟虚拟场景

现如今的电视节目制作，为了能够满足大众的观看需求，会在节目中增加丰富的场景，但是实景的搭建与拆除会耗费较大的人力、时间与经济成本，所以目前大部分的电视节目制作都采用了虚拟演播室技术。虚拟演播室技术可以利用3D-max、Maya 等软件生成模拟场景，制作人员通过计算机设计出电视节目需要的二维、三维场景，尽可能满足电视节目制作的需求。

2.3、摄像机跟踪

虚拟演播室技术中最基础的部分就是摄像机跟踪，主要的目的就是可以掌握摄像机的准确位置，对现场的摄像机实现把控，获取动作参数，在电视节目的后期制作汇总，结合节目的需求，在计算机中输入相应的参数获得三维视图。

3、虚拟演播技术在电视制作中的应用

3.1、虚拟蓝箱和演播室灯光

蓝箱即虚拟演播室中的演播区域，蓝箱要求遍布均匀标准抠像色，主要是标准的蓝或绿色，蓝箱要求使用专用的视频漆，视频漆对光的反射比较均匀，不易褪色，有助于整体色键效果的提高。整体均与和光线柔和是演播室灯光的基本要求，演播室灯光一般采用冷光源，因为冷光源具有强度均匀、发热低和阴影小的特点，同时背景蓝箱的照明还需要若干冷光源的设置，从而保证背景色彩亮度的均匀以利于虚拟演播系统的抠像。

3.2、系统搭建和调整

电台一般采用双固定机位的三维虚拟演播系统，双固定机位包括主机位和辅机位，主机位的视角是标准出像，辅机位作为主机位的镜头补充。双固定机位的三维虚拟演播系统节约了电视的制作成本，提高了系统实时渲染能力，达到了不错的三维透视效果。为了有利于摄像机镜头的数据追踪，我们要对机位进行校准，校准要依据蓝箱内的三维空间坐标，我们首先确定坐标原点和校准点，然后将主机位和辅机位的坐标的数据迁移量与校准点做比较，做出镜头的聚焦系数和变焦曲线，从而使各项参数能被系统准确接受，有利于三维背景能与前景的融合。

3.3、虚拟场景的制作

虚拟场景的物体过多或过杂都会影响系统实时渲染的速度，由于建模要比材质贴图消耗更多的系统资源，真实性高的材质有利于提高场景的可信度，所以，我们尽量选择材质贴图进行虚拟场景的制作。我们通常将前景掩膜物体加入到虚拟场景中，利用虚拟演播系统对前景掩膜物体进行实时切换，来提高场景的真实性，从而使节目更加生动形象。另外，实景和虚拟场景的适当搭配有助于提高节目效果。

3.4、虚拟影子

虚拟演播室系统可以对真实存在的光和影子进行充分的模拟，这也就是我们所说的三维模型所具有的逼真性，因此，我们在对电视节目进行制作的过程中，如果要是应用到虚拟演播室系统进行光线的仿真，就必须要保障光的方向，同现实之间的吻合。然而，在演播室中，灯光的数量往往较多，而且光线较强，如此就给色键的抠像工作增添了难度，很难实现主持人的影子同自身的背景物体重叠在一起，同时，如果在演播室中利用了网格识别法，那么就无法通过抠像的技术来实现影子的获取。背景板的网格蓝色主要分为了两种，因此，我們必须要为电视节目的良好效果选取一个合理的背景板。如果在电视节目制作的过程中，需要应用到虚拟影子机，此时就可以在演播室的上空架设摄像机，通过它对主持人蓝箱里面的画面进行摄入，然后通过色键抠像技术得到键信号，以此来对主持人的影子进行模拟，最后将模拟的影子同时记的影子进行合成。对于模拟影子机来说，它的主要优势就是不会受到一些客观条件的制约，可以灵活的控制影子的方向，如果在模型构建的过程中产生了倒影，也可以通过复制的方式来对背景的倒影进行制作，这一种方法不仅简单实用，而且也可以起到一个以假乱真的效果。

总之，随着时代的不断发展进步，信息技术在各行各业中都得到了广泛的应用，传统的实景演播室已经无法满足观众的观看需求与节目制作的质量，虚拟演播室技术的出现，不但可以有效提升电视节目的质量，制作出让观众喜闻乐见的节目，还可以节约一定的经济成本，对电视节目制作未来的发展具有重要的推进作用。利用虚拟演播技术进行电视制作相比于传统的电视制作更具有优势，虚拟演播技术使电视制作过程省去了实物搭建过程，在大大降低了电视制作的制作成本的同时取得了非常好的效果。

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