王茜

摘 要 隨著計算機技術和電影電視制作技術的發(fā)展，虛擬演播室技術快速發(fā)展并逐漸成熟，由于它可制作出實際不存在的或難以制作的場景，并可以在瞬間改變場景，可以制作出真實演播室無法實現(xiàn)的效果，其空間不受物理空間限制，還可以引入大量虛擬特殊環(huán)境與道具，能夠以低廉的成本產(chǎn)生新奇的視覺效果，所以被越來越多地應用到電視節(jié)目的制作中，目前電視氣象節(jié)目也正在這一領域進行探索，但由于價格因素，還沒有被廣泛使用。

關鍵詞 氣象信息 虛擬演播室 節(jié)目制作 無軌跟蹤

0概述

虛擬演播室技術的實質是將計算機制作的虛擬三維場景與電視攝像機現(xiàn)場拍攝的人物活動圖像進行數(shù)字化的實時合成，使人物與虛擬背景能夠同步變化，從而實現(xiàn)兩者天衣無縫的融合，以獲得完美的合成畫面。從上個世紀末開始，虛擬演播室技術逐漸成熟，并逐漸地被電視媒體廣泛應用。目前一些發(fā)達省份的氣象部門也已經(jīng)將這一技術運用到了日常的電視氣象節(jié)目制作中，借助虛擬演播室技術能夠將氣象信息更加具化、直觀、立體，使得日常氣象節(jié)目的制作形式更加多樣，表現(xiàn)手法更加的靈動，隨著受眾滿意度的增強，節(jié)目收視率也得到了大幅提升，從而也大大提升了相應的社會效益和經(jīng)濟效益。遼寧省氣象服務中心目前也在進行虛擬演播室建設，希望通過虛擬技術的引進，能夠有效改善目前節(jié)目制作水平和表現(xiàn)形式，并能夠拉近與其他省份在制作技術上的差距。

1虛擬演播室技術

虛擬演播室技術包括攝像機跟蹤技術、計算機虛擬場景設計、色鍵技術、燈光技術等。虛擬演播室技術是在傳統(tǒng)色鍵摳像技術的基礎上，充分利用了計算機三維圖形技術和視頻合成技術，根據(jù)攝像機的位置與參數(shù)，使三維虛擬場景的透視關系與前景保持一致，經(jīng)過色鍵合成后，使得前景中的主持人看起來完全融入于計算機所產(chǎn)生的三維虛擬場景中，而且能在其中運動，從而創(chuàng)造出逼真的、立體感很強的電視演播室效果。

1.1創(chuàng)造性

虛擬演播室的產(chǎn)生，給視頻節(jié)目制作、電視廣播帶來的是一場革命。

采用虛擬演播室技術，可以制作出任何想象中的布景和道具。無論是靜態(tài)的，還是動態(tài)的，無論是現(xiàn)實存在的，還是虛擬的。這只依賴于設計者的想象力和三維軟件設計者的水平。許多真實演播室無法實現(xiàn)的效果，對于虛擬演播室來說，確是“小菜一碟”。例如，在演播室內搭建摩天大廈，演員在月球進行"實況"轉播，演播室里刮起了龍卷風等等?，F(xiàn)在有的電視臺已經(jīng)起用了虛擬主持人，并且成為了明星，他們不僅可以配合真人的主持人主持節(jié)目，而且還可以單獨主持節(jié)目。這些都是虛擬演播室創(chuàng)造性的體現(xiàn)。

1.2先進性

虛擬演播室系統(tǒng)用軟件來生成背景和道具，它可制作出實際不存在的或難以制作的場景，并可以在瞬間改變場景，可以制作出真實演播室無法實現(xiàn)的效果，其空間不受物理空間限制，還可以引人大量虛擬特殊環(huán)境與道具，能夠以低廉的成本產(chǎn)生新奇的視覺效果。另外，由于場景的制作、修改、保存等都在計算機上進行，制作和更換電子布景快捷簡便，節(jié)省了大量的人力、物力、財力，而且縮短了節(jié)目制作周期，提高演播室的利用率，促進了電視行業(yè)低碳、減排發(fā)展。

1.3局限性

虛擬演播室雖然具有諸多的優(yōu)越性，但由于價格昂貴，普及和推廣還存在一定的難度。

1.4表現(xiàn)形式

1.4.1跟蹤技術

三維虛擬演播室的跟蹤技術有4種方式可以實現(xiàn)，網(wǎng)格跟蹤技術、傳感器跟蹤技術、紅外跟蹤技術、超聲波跟蹤技術，其基本原理都是采用圖形或者機械的方法，獲得攝像機的參數(shù)，包括攝像機的X、Y、Z、（位置參數(shù)）Pan、Till、（云臺參數(shù)）Zoom、Focus（鏡頭參數(shù)） 由于每一幀虛擬背景只有20ms的繪制時間，它要求圖形工作站實時渲染能力要非常強大，對攝像機的運動沒有更多的限制。

1.4.2預生成三維背景技術

預生成三維背景模式，需要首先制作好背景的三維模型，然后預先定義好攝像機的運動和參數(shù)設置，根據(jù)這些數(shù)據(jù)生成每臺虛擬攝像機的視圖畫面，最后運用色健將前景和相應的虛擬背景結合起來。這種方式可以生成比較真實的虛擬背景，對圖形工作站實時渲染能力要求不高，攝像機只可以切換機位（攝像機機位必須事先與背景調整好比例和透視關系），不可以做其他的運動。

2遼寧虛擬演播室系統(tǒng)建設

2.1現(xiàn)狀

遼寧省氣象服務中心是遼寧省氣象局對外發(fā)布電視氣象信息、預警信息的窗口，目前的電視氣象節(jié)目制作還是采用傳統(tǒng)的摳像模式，借助非編、字幕機等設備，只能實現(xiàn)畫面的簡單疊加，無法實現(xiàn)多維效果，畫面單一，缺少靈動性和立體表現(xiàn)形式。

2.2建設構想

通過購置一臺2迅道桌面型高清虛擬演播室服務器與現(xiàn)有藍箱、燈光設備相結合，通過虛擬摳像，采用無軌跟蹤技術來實現(xiàn)有主持人出鏡的真三維虛擬氣象節(jié)目的制作和拍攝。

2.2.1建設內容

通過一臺主機系統(tǒng)投入就能完成傳統(tǒng)演播室，錄像機、特技臺、調音臺、切換臺、字幕機等多個物理傳統(tǒng)設備的功能；通過虛擬摳像技術達到，主持人多機位、多場景的拍攝效果。

2.2.2技術路線

通過高清虛擬演播室服務器，并利用現(xiàn)有三墻一底藍箱、高清演播室燈光系統(tǒng)、攝像機設備，采用無軌跟蹤技術，根據(jù)主持人與虛擬場景、虛擬攝像機，三者之間的相對位置關系的變化，通過對3D場景的移動變化進行跟蹤定位，從而實現(xiàn)虛擬攝像機的推拉，搖移，搖臂乃至航拍的運動效果，也可通過機械傳感跟蹤方式，實現(xiàn)真實攝像機做快速小幅度反復或大幅度平搖、俯仰、變焦等取景變化時虛擬場景畫面實時同步的發(fā)生與其相同的變化，實現(xiàn)全場景真三維虛擬演播室效果。

3結語

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，在不久的將來虛擬演播室技術必將以更快的速度發(fā)展壯大。沒有做不到，只有想不到，未來虛擬演播室技術一定會逐漸取代傳統(tǒng)電視制作模式，成為電影電視制作過程中不可或缺的表現(xiàn)元素。

參考文獻

[1] 榮旻.虛擬的力量——電視節(jié)目制作中的真三維虛擬演播室技術應用及效果分析[J].電視工程，2013（01）：40-44.