电视制作中如何加强虚拟演播技术的应用

（湖南广播电视台制作调度中心虚拟技术科，湖南 长沙 410003）

虚拟演播技术可谓是电视制作中的一次革命性创新。在实际的电视制作中，通过对该项技术进行应用，不仅能够有效提升电视节目制作的质量，而且能够在一定程度上降低电视节目制作的成本，该项技术对电视、电影行业的发展有着非常大的促进作用。因此，在当前电视节目制作中，应注重对虚拟演播技术进行灵活应用，以此来提升和优化电视节目质量，从而让电视节目拥有更高的竞争力。

一、虚拟演播技术的概念及原理

虚拟演播技术实质上指的是将演播室真实拍摄的画面与计算机虚拟制作的场景进行结合的一种新型电视节目制作技术。在该项技术中成功发挥出计算机虚拟成像技术和传统色键技术的优势之处，实现电视节目制作的有效创新，在很大程度上提升电视节目的质量。色键抠像是传统电视节目制作采用的主要方式，但该技术在应用过程中存在着较为明显的缺点，制作节目的前景和后景很难保持正确透视效果，常带给观众一种前景漂浮于后景之上的感受，使得电视节目存在较强的违和感，而虚拟演播技术在应用中成功弥补这方面的不足[1]。

虚拟演播技术在实际应用中采用跟踪技术实时记录摄像机拍摄时的参数信息，然后通过不同的位置对参数做出调整，可以让前景和后景之间保持正确的透视效果，最后利用计算机技术将后景制作成电视节目中需要的各类虚拟场景，并与前景拍摄画面进行结合，使拍摄画面和虚拟背景之间能够顺利实现同步变化，从而达到较好的电视输出效果[2]。虚拟演播技术运行原理流程如图1所示。

图1：虚拟演播技术运行原理流程

二、电视制作中加强虚拟演播技术的应用要点

虚拟演播技术对电视制作带来的帮助是巨大的，也因此在当前电视节目制作中得到十分快速的发展，各电视节目制作都在不断强化虚拟演播技术的应用。而从虚拟演播技术实际应用的情况来看，为使其更好的发挥效果，关键还需把握其中的技术要点，下面结合实际案例对虚拟演播技术的强化应用展开研究。

（一）实际制作案例

图2是一电视节目的录制现场，从实际拍摄的画面（如图2a所示）和后期制作完成输出的画面（如图2b所示）来看，二者可谓天差地别，而这便是通过虚拟演播技术制作加工完成。从图2（a）可以看到，摄像机拍摄的画面中背景为纯绿色的幕布，然后利用三维动画制作技术，为拍摄画面制作虚拟场景，并通过摄像机跟踪模块将摄像机拍摄时的运行信息反馈到计算机图像处理中心，在经计算之后为拍摄前景匹配合适的虚拟场景，最后完成拍摄图像和场景的同步合并，输出可以假乱真的电视画面。

图2（a） 电视节目拍摄画面

图2（b） 电视节目制作输出画面

从图2的实际制作效果来看，从中可以看出虚拟演播技术拥有较大的优势，通过计算机技术虚拟生成的背景场景与演员之间实现较为完美的融合，从而为观众带来生动多彩的电视画面。此外，通过虚拟演播技术构造出来的场景画面，可以实现反复性利用，如：在当前的访谈类节目、体育播报节目中，对此类场景的重复利用较多，既能够增进电视节目的画面效果，又有助于降低电视节目的制作成本，可谓一举多得。

（二）重视各项关键技术的应用

为有效提升电视节目制作中虚拟演播技术的应用效果，关键还需从摄像机跟踪技术、垃圾色块技术、虚拟场景生成技术、灯光技术、色键技术以及蓝箱技术等着手，细化对各项技术的应用，提升这些基础技术的应用效果，同时在其中不断融入一些新的虚拟演播技术，以此来不断提升电视节目制作的逼真性，带给观众更加真实的感受[3]。

1.摄像机跟踪技术

在对虚拟演播技术进行应用的过程中摄像机跟踪技术起着关键性的作用，其主要获取虚拟摄像机和真实摄像机之间的相对位置，使二者在拍摄的过程中能够保持同步运行的状态。而摄像机跟踪技术实现当前主要分为四种形式：机械传感跟踪、超声波跟踪、红外线跟踪以及图形识别跟踪，各种跟踪方式在应用中表现出不同的优势和劣势，所适应的应用场景存在较大的差异，在实际拍摄应用时应根据应用场景做出选择，以保证电视节目制作质量[4]。但从当前整体应用性能来看，其中以超声波发射和接收技术应用得较多，在该技术中不仅摄像机走位有更高的自由性，不受固定轨道和吊臂限制，而且在对摄像机位置信息的传输控制上也表现出更高的准确率。

2.蓝箱技术

所谓蓝箱技术主要指的是电视节目拍摄背景制作。通常情况下拍摄背景宜采用蓝色或者绿色作为背景，如图2（a）的电视节目拍摄中，选用绿色作为背景，且背景制作质量的好坏，将直接影响到色键抠像的效果，进而影响到虚拟演播技术的应用效果。因此在强化虚拟演播技术应用的过程中，还应注意蓝箱背景的制作[5]。在蓝箱技术应用的过程中主要应注意以下几点：第一，应考虑蓝箱背景的空间结构。可专门设计制作一些面积较小的虚拟演播室，并根据摄像机布设情况考虑蓝箱的结构设计形状；第二，应注意背景的制作工艺。一般选择蓝色或绿色作为背景色，这两种颜色不仅能够较好的保护人体的皮肤颜色，而且更有助于抠像识别，从而提升虚拟演播的效果。此外，在背景制作中为了获得更好的效果，常采用背景漆代替幕布，并在涂刷背景漆的过程中，向其中加入适量的阻燃剂、哑光，以此能够从中获取到更好的色键效果，使后期与虚拟场景结合更加真实自然。

3.垃圾色块技术

在电视节目拍摄的过程中，由于摄像拍摄角度的问题，其中可能会拍摄到一些与背景色不一致的颜色，如：在对上面案例中的画面进行拍摄时，摄像机可能会拍摄到表演台的四周边框，从而造成背景色不一致，引发“穿帮”镜头，影响到虚拟演播技术的应用效果[6]。在此种情况下，可应用垃圾色块技术来对此类不同于背景场景的画面做出处理，从而形成较好的背景保护效果。也正是在此项技术的作用下，使得电视节目拍摄制作不用过于拘泥于背景的范围，给予拍摄制作更大的发挥空间。

4.色键技术

在将色键技术应用到虚拟演播制作中时，主要在传统色键技术应用的基础上为其增加纵深方向的信息，即在传统色键技术中引入深度键，使抠出的图像在融入虚拟场景时能够显得更加的真实。而在实际虚拟演播技术应用中，应注意控制深度键的数值，从而让抠出图像与虚拟背景之间能够具有真实的距离感，由此带来受众更为真实的视觉效果[7]。

5.灯光技术

在现场拍摄过程中，由于受灯光照射作用，所拍摄物体的影像将会对拍摄背景画面造成影响，使得色键器抠像的难度增加，如果对此处理不到位，势必会对最终虚拟演播技术的应用效果造成影响。因此在对电视节目制作时，还应重视灯光技术的应用，在以往电视节目拍摄现场，灯光布设主要采用三点式，但为了能够满足虚拟演播技术的应用，还需结合场地情况对灯光布设做出调整。尽可能让照射到墙面、地面上的光线不存在阴影，让拍摄到的背景灯光具有较高的均匀性，便于色键器抠像，提升虚拟场景的真实感。此外，在于虚拟场景进行结合时，应注意虚拟场景光效的制作，注意实际灯光效果与虚拟场景灯光效果的匹配，从而让最终呈现出来的画面更显真实感。

6.虚拟场景生成技术

虚拟场景生成技术也是虚拟演播技术应用中的关键环节，所制作虚拟场景的效果将直接影响到虚拟演播技术的应用效果。在生成虚拟场景的过程中，可以利用拍摄的视频画面进行制作，也可以利用静态的图片进行制作，但当前应用更多的还是通过计算机技术构建出三维模型，然后创作出所需要的虚拟场景[8]。在场景制作中，技术人员能够利用软件系统为场景添加贴化，也可以利用灯光参数为场景添加光影效果，以此能够有效提升制作场景的真实感。如：图2（b）中的背景画面便是采用构建三维模型的方式制作完成，其在制作中通过对贴图参数、灯光参数进行灵活应用，使得最终设计效果显得十分真实。

此外，随着现代科学技术的发展，在强化虚拟演播技术的应用中，还需积极引入一些更加先进的应用技术，如：虚拟散焦技术、高速数字视频处理技术等，通过技术更新来获取更好的电视制作效果。虚拟散焦技术主要是一种针对远处景物进行处理的技术，在人的视觉之中，远距离的景物应有一定的模糊感，为此可以应用虚拟散焦技术对场景中的一些远景做散焦处理，以此不仅能够提升节目制作的真实感，而且能够让场景带给观众较强的纵深感受。数字视频处理技术具有较强的计算操作能力，在3D环境制作上有着较大的优势，能够让制作完成的3D场景更加逼真。

三、结语

综上所述，随现代信息技术、计算机技术快速发展，为电视节目制造创造良好的条件，其中虚拟演播技术更是成为电视节目制作的重大变革，推动电视行业巨大发展。通过对该项技术的有效应用，不仅能够虚拟构建一些并不存在的场景画面，而且能够为一些电视画面赋予电视特效，使得电视节目展现出更高的观看效果。因此，当前应当对该项技术的应用做进一步强化，不断融入新的制作技术和制作内容，从而推动电视事业的健康发展。