穆東萬

（作者單位：無錫廣電集團(tuán)電視中心）

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廣電融媒體演播室中Vizrt虛擬演播室系統(tǒng)的應(yīng)用

穆東萬

（作者單位：無錫廣電集團(tuán)電視中心）

摘 要：在當(dāng)前電視臺的后期包裝技術(shù)中，虛擬演播室系統(tǒng)因成本低、便于制作等特點(diǎn)，備受多電視臺的青睞。本文通過介紹Vizrt虛擬演播室系統(tǒng)的性質(zhì)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特征，對其在無錫廣電融媒體演播室內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)行研究，以期推動媒體行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛擬演播室；Vizrt虛擬演播室系統(tǒng)；機(jī)械跟蹤色鍵應(yīng)用

1 Vvs系統(tǒng)概述

維斯（Vizrt）公司誕生于挪威，是全球最大的軟件研發(fā)企業(yè)，全面應(yīng)用于歐美等國的電視包裝、視頻設(shè)計(jì)等行業(yè)，在東南亞等國的應(yīng)用也極為廣泛。其產(chǎn)品之一的Vss系統(tǒng)，引入中國后，因其操作簡便、性能穩(wěn)定、成本低、延時低、觀眾認(rèn)可度高等特點(diǎn),迅速占領(lǐng)了電視臺市場。

2 Vss系統(tǒng)工作原理

2.1 設(shè)計(jì)原則

Vss不但能完成一些復(fù)雜的三維場景的實(shí)時渲染，而且其開放式接口能與不同廠家的接口無縫對接。Vss是市面上唯一一款能提供可擴(kuò)展、開放性、完整的虛擬演播室產(chǎn)品的設(shè)備方案，它可以與多種跟蹤技術(shù)和外部演播室兼容（無錫廣電現(xiàn)采用的就是機(jī)械跟蹤技術(shù)）。其出色的圖像處理功能、完整的演播室設(shè)計(jì)及制作、簡易拖拽界面就可創(chuàng)造出各種虛擬場景，并能與真實(shí)場景對接，使畫面完美播出。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成與原理

2.2.1 系統(tǒng)概述

無錫廣電集團(tuán)的融媒體演播室內(nèi)應(yīng)用的Vss系統(tǒng)，主要包括Viz Engine渲染工作站（HP Z820，3套）、虛擬圖文控制端（HP Z420，2套）、Viz Artist設(shè)計(jì)圖文機(jī)（HP Z820，2套）、ultimatte色健器3套和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，采用前虛后虛相結(jié)合的理論。Viz Engine渲染工作站與虛擬圖文控制端處于分離狀態(tài)，在播出時通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，避免在系統(tǒng)工作時外圍設(shè)備出現(xiàn)故障，影響渲染機(jī)的輸出

2.2.2 Viz Engine渲染引擎系統(tǒng)

Viz Engine是Vss系統(tǒng)技術(shù)的核心。Viz Engine渲染引擎系統(tǒng)，可將Viz Artist中的場景實(shí)時轉(zhuǎn)換，使高質(zhì)量的真三維實(shí)時渲染并完成畫面輸出。同時，它將攝像機(jī)的運(yùn)動跟蹤信號與場景信號相結(jié)合，達(dá)到真正的攝像互動。每臺Viz Engine都支持SDI信號的實(shí)時輸入，并通過二維DVE或通過貼圖方式在三維物體上顯示，在二維DVE上可以裁切圖像，控制畫面縮放比、物體坐標(biāo)以及透明度。實(shí)時輸入活動視頻時，Viz Engine通過視頻延時器產(chǎn)生2-3幀視頻延時，由色鍵單元對畫面進(jìn)行校正處理；對應(yīng)的音頻信號則通過Matrox卡AES/EBU輸入/出技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)地延時處理，每臺Matrox視頻IO卡可支持2路實(shí)時輸入活動視頻。

2.2.3 Viz Artist設(shè)計(jì)工作站

Viz Artist由簡單的拖拽操作界面與三維動畫設(shè)計(jì)工具及特效插件包組成，是一款用于動畫圖像實(shí)時創(chuàng)作的在線系統(tǒng)。Viz Artist支持用戶導(dǎo)入第三方設(shè)計(jì)軟件（PhotoShop、3dmax等）創(chuàng)建的素材，在直接使用Viz Artist創(chuàng)建的素材后，能夠同時實(shí)現(xiàn)三維元素、二維元素、文字的編輯，制作后的場景可直接在Viz Engine上播出。由于大量三維場景需要實(shí)時生成，因而對顯卡要求較高。

2.2.4 Viz Trio播控系統(tǒng)

Viz Trio是一款操作界面為字幕機(jī)風(fēng)格的播控系統(tǒng)，使用串聯(lián)單控制方式，具有強(qiáng)大模板功能。在內(nèi)容輸入時，使用Pilot中創(chuàng)建的模板對素材信息進(jìn)行編輯，在內(nèi)建的預(yù)覽窗口中會顯示操作員最后修改的場景，或下個將要播放的影像。設(shè)計(jì)師可以通過Viz Trio播控系統(tǒng)對測試場景的實(shí)際播放情況進(jìn)行測試。

3 無錫廣電虛擬演播室中Vss的應(yīng)用

靈活、高效、安全，是Vizrt在線包裝系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)。在流程控制和設(shè)計(jì)思路方面，Vizrt在線包裝系統(tǒng)充分利用了業(yè)內(nèi)最新科技成果，對每個制作環(huán)節(jié)都進(jìn)行了優(yōu)化。

3.1 控制流程

Vss系統(tǒng)的控制流程為：在連接到素材庫后，將所有Vizengine打開，然后演播室播控人員啟動Viz Studio Setup軟件，與Viz IO終端的Viz Engine渲染引擎相互通信，完成虛擬演播的跟蹤定位與設(shè)置。Engine渲染引擎將輸出的填充信號、鍵源信號與切換臺進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對素材的編輯，接著，用大網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相互連接各個設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模板數(shù)據(jù)、素材內(nèi)容、控制信息的傳遞。然后打開播控軟件Viz trio，通過該軟件導(dǎo)入viz Artist設(shè)計(jì)站制作的包裝模板，與鍵源信號合成輸出到切換臺。

3.2 機(jī)械跟蹤

機(jī)械跟蹤利用sutoku（日本昭特）機(jī)器人進(jìn)行攝像機(jī)數(shù)據(jù)采集，通過交換機(jī)將跟蹤數(shù)據(jù)傳到viz engine上。目前，演播室內(nèi)采用的是固定機(jī)位四點(diǎn)跟蹤，在Viz studiosetup中進(jìn)行調(diào)節(jié)。在操作過程中，首先要選好藍(lán)箱模型，以及與每臺攝像機(jī)相對應(yīng)的Vizengine，在平面后墻貼好四個點(diǎn)組成標(biāo)準(zhǔn)矩形，原點(diǎn)選在邊緣左下角。Reset后，攝像機(jī)對準(zhǔn)墻上的左下點(diǎn)，點(diǎn)擊Lbottom，然后依次對準(zhǔn)左上、右上和右下點(diǎn)，分別點(diǎn)擊Ltop、Rtop、Rbottom按鈕，點(diǎn)擊Calc按鈕計(jì)算數(shù)值。攝像機(jī)調(diào)整為水平，對準(zhǔn)原點(diǎn)回

歸線，點(diǎn)擊setpan tilt rollzero回歸原點(diǎn)，然后再做鏡頭范圍。跟蹤做好后，除非機(jī)位有調(diào)整，一般無需再次定位。

3.3 色健應(yīng)用

色鍵器是指利用電子技術(shù)，將跟蹤設(shè)備采集到的鍵源信號，一種或多種特定顏色弱化成透明色，以便后期制作和合成。所以，摳圖操作和前景調(diào)控問題是色鍵器使用時應(yīng)注意的重點(diǎn)。摳像前應(yīng)先調(diào)節(jié)攝像機(jī)CCU和燈光，接著按FILE CLEAR鍵清空所有設(shè)置。然后進(jìn)行選色，MENU—MATTE—Screen Color—Cursor Enable，調(diào)出選色光標(biāo)，旋動旋鈕，選擇合適的選色點(diǎn)后點(diǎn)擊Use Scrn Color。然后調(diào)節(jié)背景，VIEW—MATTE，對照監(jiān)視器，再通過三個鍵Matte Density、Black Gloss、Clean Up LEVEL的配合進(jìn)行細(xì)調(diào)（三個參數(shù)值都應(yīng)盡量小，一般Matte Density不應(yīng)過大；Black Gloss可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，但理論上不應(yīng)過大；Clean Up LEVEL一般不超過30％）。如果摳像效果不好，穿透情況明顯，將Matte Density和Black Gloss調(diào)到很大還存在前景穿透問題，有可能是燈光的問題，嘗試將燈光調(diào)至合適狀態(tài)，然后進(jìn)行后續(xù)操作。

4 結(jié)語

目前，Vss系統(tǒng)在演播室的應(yīng)用已經(jīng)初步得到業(yè)內(nèi)技術(shù)人員和節(jié)目組的認(rèn)可。在以后的工作中，要進(jìn)一步加強(qiáng)與科學(xué)技術(shù)新成果的對接和融合，讓技術(shù)推動本行業(yè)的發(fā)展。

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[2]郭軼君．VIZRT在電視新聞類節(jié)目中的交互應(yīng)用案例分析[J]．中國傳媒大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(10)．