【提要】 各種專業(yè)的氣象包裝制作播出系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，如何在3D地圖模型之上制作海洋預(yù)報(bào)？大洋DAURIC圖文在線包裝系統(tǒng)解決了海洋預(yù)報(bào)的電視包裝處理問題，達(dá)到海洋預(yù)報(bào)絢麗的包裝效果、豐富的表現(xiàn)形式及高效的信息處理能力。

本文將簡要介紹利用大洋DAURIC圖文包裝系統(tǒng)對(duì)于海洋預(yù)報(bào)產(chǎn)品的電視包裝，探討DAURIC-Weather天氣預(yù)報(bào)包裝系統(tǒng)增加了海洋要素的改進(jìn)方法。

【關(guān)鍵詞】 電視包裝 海洋預(yù)報(bào)數(shù)據(jù) 3D 海岸線 GIS數(shù)據(jù)

隨著電視傳媒業(yè)及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，廣大觀眾欣賞水平也在不斷的提高，觀眾需要獲得是內(nèi)容廣泛、專業(yè)準(zhǔn)確的即時(shí)信息。而在線包裝技術(shù)，一方面保障了高質(zhì)量的實(shí)時(shí)直播畫面，另一方面又確保了與各種自動(dòng)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)來源相協(xié)調(diào)。海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目自2012年引用大洋在線包裝系統(tǒng)以來，實(shí)現(xiàn)三維空間創(chuàng)建、無限層實(shí)時(shí)播出、自動(dòng)化信息處理，已達(dá)到絢麗的包裝效果、豐富的表現(xiàn)形式以及高效的信息處理能力。

當(dāng)前，各種專業(yè)的氣象包裝制作播出系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，在3D地圖模型之上，有云圖、動(dòng)態(tài)等值線、氣流、地標(biāo)的顯示，形成了豐富的氣象物件、專業(yè)的三維地理模型。

海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目是不是也可以使用氣象包裝制作播出系統(tǒng)？海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目有哪些特殊性？如何將海洋預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)應(yīng)用到電視包裝系統(tǒng)中？2012年購買了大洋DAURIC包裝系統(tǒng)，從而解決了一些相關(guān)問題。

一.海洋預(yù)報(bào)圖的3D包裝

大洋DAURIC圖文包裝系統(tǒng)有四部分組成。

DAURIC-Designer II高標(biāo)清模板制作工作站：專業(yè)的三維制作工具，簡單的操作，將動(dòng)態(tài)的、圖形化的、三維的表現(xiàn)效果直觀美化的展現(xiàn)出來，完成模板制作任務(wù)。

DAURIC - DirectorII高標(biāo)清播出控制工作站：專業(yè)圖文字幕播出控制軟件，在系統(tǒng)中完成節(jié)目單排程和播出控制兩項(xiàng)任務(wù)，可實(shí)現(xiàn)每個(gè)邏輯層的獨(dú)立控制播出。

DAURIC-Server Pro II：高標(biāo)清圖文字幕播出服務(wù)器：字幕播出服務(wù)器采用專業(yè)圖文動(dòng)畫受控播出軟件，基于CPU+GPU的構(gòu)架，提供穩(wěn)定的三維圖文動(dòng)畫全實(shí)時(shí)播出。

DAURIC-Weather天氣預(yù)報(bào)包裝制作播出服務(wù)器：提供專業(yè)的天氣預(yù)報(bào)制作工具，實(shí)現(xiàn)各種專業(yè)氣象場(chǎng)景的制作，提供專業(yè)播出控制模塊，進(jìn)行氣象播出單的編排和播出控制，同時(shí)配備專業(yè)的字圖文動(dòng)畫受控播出軟件，提供穩(wěn)定的三維圖文動(dòng)畫全實(shí)時(shí)播出。

DAURIC-Weather是一個(gè)專業(yè)的氣象包裝制作播出系統(tǒng)，有關(guān)氣象要素、符號(hào)在海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目都是輔助功能，內(nèi)嵌的國家、省、市三級(jí)行政邊界，陸地高山平原的影像高程圖對(duì)海洋預(yù)報(bào)都是陪襯，海洋預(yù)報(bào)突出的是海洋。

1.動(dòng)態(tài)海洋效果的處理

如何更好的展現(xiàn)動(dòng)態(tài)海洋效果，鑒于地球海洋的幅面大小及效率問題，DAURIC-Weather系統(tǒng)未采用物理模型的方式來模擬海浪效果，而是采用的基于統(tǒng)計(jì)算法處理方式，通過FFT算法生成海洋波形的頻率分布區(qū)域。通過時(shí)間作為采樣種子，計(jì)算出當(dāng)前海洋的實(shí)際波形，真實(shí)的實(shí)現(xiàn)了波形的動(dòng)態(tài)效果。同時(shí)，為了增加真實(shí)效果，通過隨機(jī)數(shù)增加相應(yīng)的海浪擾動(dòng)。即：海浪的頻率、振幅的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了真實(shí)的動(dòng)態(tài)海浪效果。

2.精確的海岸線處理

氣象包裝制作播出系統(tǒng)中，云圖、動(dòng)態(tài)等值線、氣流等空中變化的效果都可以附著在3D模型上，而海洋預(yù)報(bào)的浪高、水溫等值線圖都不能覆蓋在陸地上，DAURIC-Weather首先解決了海岸線的精確繪制。

在地圖展現(xiàn)的時(shí)候，往往會(huì)出現(xiàn)行政邊界與海岸線對(duì)不齊的現(xiàn)象，這是因?yàn)?，區(qū)域行政邊界的展現(xiàn)是按照標(biāo)準(zhǔn)的GIS數(shù)據(jù)生成的，而海岸線效果是衛(wèi)星拍攝的照片，因此，由于與衛(wèi)星照片拍攝當(dāng)時(shí)的海岸線狀態(tài)有關(guān)，便會(huì)出現(xiàn)行政邊界海岸對(duì)不齊的現(xiàn)象。

為了解決這個(gè)問題，DAURIC-Weather系統(tǒng)對(duì)海洋做了特殊處理，專門在GIS數(shù)據(jù)上增加了一層的獨(dú)立的海洋數(shù)據(jù)，用來描述哪里是海洋，哪里是陸地，在顯示地圖紋理的時(shí)候，只顯示陸地紋理，而海洋部分，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的GIS行政邊界通過反算法渲染生成，以達(dá)到海岸線與行政邊界完美的對(duì)齊。

3.海洋預(yù)報(bào)GIS數(shù)據(jù)的3D處理

確定了海洋和陸地的分離后，對(duì)于陸地、海洋、海洋預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行3個(gè)分層處理。DAURIC包裝系統(tǒng)的渲染處理以GPU為圖形圖像的渲染核心，在GPU進(jìn)行圖形圖像處理過程中，每個(gè)物件都具有三維屬性，都具有獨(dú)立層的概念，每一個(gè)層都有相應(yīng)的深度Z坐標(biāo)以反映相互物件間的前后關(guān)系。因此，海洋人工交互平臺(tái)的GIS數(shù)據(jù)生成海浪預(yù)報(bào)等值線圖，就可以自動(dòng)附著在3D地圖的下一層，同時(shí)，還可以手工修改等值線線條的平滑程度，在強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫支持下，海浪預(yù)報(bào)圖可以隨著3D地圖的推、拉、移動(dòng)等變換，一次性精準(zhǔn)讀取和展現(xiàn)海洋預(yù)報(bào)GIS數(shù)據(jù)，提高節(jié)目的質(zhì)量和觀看性（圖1）。

海洋預(yù)報(bào)的范圍從西北太平洋到我國近海的海洋站，就要求3D模型圖像從面到點(diǎn)的清晰、精準(zhǔn)的顯示，DAURIC-Weather系統(tǒng)在支持全球地標(biāo)點(diǎn)精確定位及畫面清晰建立的同時(shí)，增添了我國沿海140個(gè)海洋潮位站的定位。解決了畫面從西北太平洋到沿海潮位站局部預(yù)報(bào)區(qū)域的準(zhǔn)確性和畫面清晰性。

二.海洋預(yù)報(bào)要素的處理

海洋預(yù)報(bào)分為海區(qū)預(yù)報(bào)、點(diǎn)預(yù)報(bào)，海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目還有用字幕、符號(hào)等電視語言向大眾傳播海洋信息。

海洋預(yù)報(bào)電視發(fā)布要素分為專業(yè)要素和出行、休閑娛樂要素兩種。專業(yè)要素有：浪高、海溫、海流、潮汐、風(fēng)暴潮增水和海冰厚度等。出行、休閑娛樂要素有：防曬指數(shù)、水質(zhì)指數(shù)、海面狀況、海底觀光指數(shù)、海上觀光指數(shù)、海濱觀光指數(shù)、游泳指數(shù)、海上休閑指數(shù)、沙灘娛樂指數(shù)、海釣指數(shù)、漁家樂指數(shù)、海水健康指數(shù)、游泳適宜度、最佳游泳時(shí)段、乘船舒適度指數(shù)。這些信息分布在諸多不同文件中，如何將這些不同類型的文件整合轉(zhuǎn)化達(dá)到電視播出要求？

海洋預(yù)報(bào)電視預(yù)報(bào)開發(fā)應(yīng)用了大洋DAURIC-Designer專業(yè)圖文動(dòng)畫制作軟件，在系統(tǒng)中完成模板制作任務(wù)，在海洋要素處理中，首先將海洋預(yù)報(bào)原始文件（圖2）轉(zhuǎn)為DAURIC-Designer兼容的文本文件xx.txt（圖3）：其次，通過DAURIC-Designer高標(biāo)清模板制作工作站制作海洋預(yù)報(bào)電視模板，生成母版文件yy.cgt。最后，在 DAURIC -DirectorII高標(biāo)清播出控制工作站中打開播出單，播出單中包括：多層字幕模板及海洋預(yù)報(bào)字幕母版文件yy.cgt，導(dǎo)入產(chǎn)生的文本文件xx.txt，完成海洋預(yù)報(bào)原始數(shù)據(jù)全自動(dòng)轉(zhuǎn)化為播出畫面中的傳播元素（圖4）。

圖1

圖2

圖3

圖4

目前，國家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心已經(jīng)將海洋人工交互平臺(tái)的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)應(yīng)用到大洋DAURIC圖文包裝系統(tǒng)中，這種方法是解決3D地理模型顯示海洋預(yù)報(bào)圖一種方法，在電視畫面上，達(dá)到了海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目的高質(zhì)量實(shí)時(shí)三維渲染，三維場(chǎng)景效果。另外，通過海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目中海洋預(yù)報(bào)符號(hào)的三維化創(chuàng)意、制作模塊，將原始數(shù)據(jù)直接在地圖或地形表面生成日常休閑、娛樂海洋預(yù)報(bào)信息。今年是海洋旅游年，海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目是直接為海上旅游服務(wù)，海洋預(yù)報(bào)電視節(jié)目經(jīng)過20多年的發(fā)展，不斷走向成熟，從專業(yè)化預(yù)報(bào)電視節(jié)目轉(zhuǎn)化為大眾服務(wù)性電視節(jié)目。