浅谈XR沉浸式演播室

张 浩 王雪莹

1.2.内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

1 XR沉浸式演播室简介

XR 沉浸式演播室是将XR虚拟拍摄技术应用于演播室中，XR 虚拟技术是集合了AR（增强现实）、VR（虚拟现实）、MR（混合现实）于一体的视觉特效拍摄技术，实现从现实环境到虚拟环境的融合和转换。XR 虚拟拍摄有着3D 视觉逼真、仿真效果突出、虚实结合、置景灵活、虚拟无限拓展的特点。技术人员可以通过结合XR技术、摄像机动态跟踪和实时渲染技术，在LED 显示舞台上创造一个沉浸式全方位的环境，打造3D 视觉效果，所需场景可以在拍摄过程中直接呈现出来。XR 沉浸式演播室需搭建地屏和立屏，立屏通常选用曲面屏、两块屏拼接或三块屏拼接组合。地屏通常用于模拟地面特效，要求地屏可承受大型设备的重量以及尖锐物体的划蹭，通常为节目的效果更加丰富逼真会对地屏做延伸。立屏用于播放图片或视频。在XR 制作中，高质量的LED 屏幕会同时显示由图形引擎预先载入的3D 虚拟环境，运行的计算机需要拥有强大的图形渲染能力，LED 地屏和立屏同时构成了节目录制或直播活动的背景。在摄像机上加装追踪系统，摄像机围绕着LED 环境内被无缝结合起来的真实与虚拟元素进行运动，让通过摄影机视角观看的观众产生融合沉浸式的视觉效果。XR 沉浸式演播系统由以下几个系统组成：媒体服务器系统、视觉特效软件、跟踪定位与动作捕捉系统、同步系统、LED 显示系统、全光谱灯具系统、可移动吊挂系统如图1所示。

图1 XR 演播系统图

2 XR沉浸式演播室的应用

XR 虚拟演播室可代替传统绿箱演播室，传统绿箱拍摄环境下，节目录制完成后需要花费大量的时间进行精细的抠像处理，而XR 虚拟演播室不需要抠像，在录制时通过渲染引擎播放3D 虚拟场景，工作人员可以在现场看到虚拟环境，还可以在现场进行录制的调整与指导，录制画面即为节目播出画面，减少了后期抠像处理制作耗费的时间和工作量，相比较传统绿箱演播室，XR 虚拟演播室不仅节约了工作时间，而且还将节目的后期制作前置化。

XR 虚拟演播室比传统实景演播室有更高的利用率，传统实景演播室一套实景只能运用于一档节目，演播室背景利用率低，XR 沉浸式演播室3D 视觉逼真，仿真效果突出，用仿真效果代替实景，也可以虚实结合，不仅更加完美呈现节目，而且可随时更换不同的场景，置景随心所欲，一个演播室可以为不同的节目录制提供服务，不仅提高了演播室的利用率，还可以小空间完成大场景的拍摄。解决了变换实体背景需耗费大量人力、物力和财力的情况，降低节目制作成本，丰富多彩的演播室场景设计可以用非常经济的手段来实现。在一些大型晚会录制时，XR 虚拟演播室可以让晚会更加的精彩纷呈。2021 年央视春晚中用到的XR 技术，让虚拟世界和现实世界无缝衔接，让身处两地的人可以同屏出现。将现实舞台上无法完成的效果精彩呈现，融通虚拟空间与现实世界。

XR 沉浸式演播室相比现有交互式演播室为主持人提供了便捷，而且可以帮助主持人更好的发挥，传统交互式演播室只能播放图片和视频供主持人讲解，而XR 虚拟演播室主持人在逼真的虚拟场景或者虚实结合的场景中，利用渲染引擎播放虚拟场景打造出丰富场景与人物交互感，前景与背景搭配层次分明。实时呈现的内容可以让主持人更好地与虚拟环境进行交流互动，仿佛在真实环境中完成节目录制，而在传统交互式演播室需要进行盲猜或者踩点。

XR 沉浸式演播室生动逼真的虚拟场景可以让观众通过镜头更好的理解节目内容，例如在体育赛事直播时，主持人置身于三维虚拟场景中，而且能在其中运动，虚拟场景的呈现和实时接入的外来信号接入从而创造出逼真的、立体感很强的电视播出效果，给观众更好的收看效果，XR 虚拟演播室还可以配置超脱现实的科幻场景，在纪录片节目或者科普节目中为观众带来身临其境的体验，用虚拟环境将LED 屏幕之外的现实环境实时覆盖，并完成虚拟环境拓展的处理。提升节目的感染力。并让观众感受到超越LED 范围的美妙世界。可以让节目更加的精彩纷呈，将视觉效果的传递提升到一个新的维度，提高了节目的科技感。

3 XR沉浸式演播室现有不足

XR 虚拟演播室LED 屏的色彩、亮度对演播室的布灯的影响较大，要求精准布光，需要用灵活的灯具，传统固定安装的灯具在XR 虚拟演播室录制节目灯光效果不佳。

XR 虚拟演播室的LED 屏幕增大，分辨率都很大，由于算力的限制，小的渲染引擎不够用，需要有足够大的渲染引擎支持，对渲染引擎都有极大的考验力。

结束语

科技的飞速发展为电视节目的制作提供极大的便捷，提升了电视节目的视觉效果，节约了节目后期包装所需时间，提高节目的科技感。XR 虚拟演播室真实场景和虚拟技术结合，虚拟技术补充现实，虚拟世界的代入感和设备的体验感让人感受到身临其境的感觉。给观众带来前所未有的视觉盛宴，并且随着5G 网络的进一步落地，XR 技术知名度的持续提升，XR 虚拟技术在游戏、电影领域已经得到广泛的应用，在电视领域也将被越来越广泛的应用。