胡琨　舒鈺純

【摘 要】江西廣播電視臺(tái)全媒體演播室目標(biāo)建設(shè)成為技術(shù)領(lǐng)先、理念超前，符合時(shí)下媒體傳播規(guī)律，適應(yīng)新聞節(jié)目未來發(fā)展趨勢(shì)的全國(guó)電視臺(tái)中最好的全媒體新聞資訊發(fā)布平臺(tái)。而虛擬技術(shù)在該演播室內(nèi)起著舉足輕重的作用，高清三維虛擬系統(tǒng)位于節(jié)目制作流程的尾端，也是關(guān)鍵的出彩點(diǎn)，在系統(tǒng)中可謂是畫龍點(diǎn)睛之筆。有了優(yōu)秀的虛擬軟硬件設(shè)備以及恰到好處的應(yīng)用，才能把演播室其它先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大。

【關(guān)鍵詞】虛擬植入；在線圖文包裝；渲染引擎

1 總體設(shè)計(jì)方案的思路

在信息爆炸的今天，各項(xiàng)技術(shù)突飛猛進(jìn)，傳媒業(yè)也不例外。電視觀眾同樣也是其它傳播平臺(tái)的受眾，他們有著越來越高的審美標(biāo)準(zhǔn)，有著獲取信息各種各樣的途徑和平臺(tái)。怎樣才能把觀眾留住，已經(jīng)融合了各種新技術(shù)、新內(nèi)容的融媒體對(duì)自己還應(yīng)在節(jié)目形式和內(nèi)容創(chuàng)新方面提出更高的要求。而虛擬技術(shù)給了電視人無限可能，它可以豐富節(jié)目形式，可以讓節(jié)目?jī)?nèi)容更加直觀的得以呈現(xiàn)。在節(jié)目中加入虛擬技術(shù)，把平常無奇的普通新聞播報(bào)變得繪聲繪色。新聞口播缺乏新聞現(xiàn)場(chǎng)的畫面感，而虛擬技術(shù)恰恰可以通過前景虛擬植入，高度還原當(dāng)時(shí)的情景，讓觀眾擁有身臨其境的感受。

江西廣播電視臺(tái)全媒體演播室項(xiàng)目的虛擬板塊是由：高清三維虛擬、高清在線圖文包裝系統(tǒng)、整體大屏顯示和大屏互動(dòng)包裝四個(gè)部分組成。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)借鑒了國(guó)內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)和各兄弟臺(tái)的成熟經(jīng)驗(yàn)，使用先進(jìn)的包裝/虛擬植入技術(shù)、虛實(shí)結(jié)合的表現(xiàn)手法和多場(chǎng)景配合多電視墻畫面的呈現(xiàn)方式，從而能更加充分的展示新聞的時(shí)效性、真實(shí)性和形態(tài)多樣性。

2 全媒體演播室虛擬系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1 高清三維虛擬系統(tǒng)的總體要求

本系統(tǒng)是兩機(jī)位、雙通道的虛擬系統(tǒng)?？梢酝瓿晒?jié)目的虛擬植入包裝；可以完成藍(lán)或綠箱的三維虛擬節(jié)目錄制。一套色鍵器完成單通路由的色鍵處理，另外一路具備通路擴(kuò)展。為優(yōu)化節(jié)目制播流程，本系統(tǒng)可以受控于演播室智能調(diào)度管理系統(tǒng)。

本系統(tǒng)安裝了一套三維圖文實(shí)時(shí)創(chuàng)作軟件、一套虛擬圖文包裝播出控制軟件，以及渲染引擎軟件和跟蹤引擎軟件。并且，系統(tǒng)可與跟蹤云臺(tái)無縫鏈接。

2.2 高清三維虛擬系統(tǒng)的工作原理

本全媒體演播室的三維虛擬系統(tǒng)是由虛擬圖文制作工作站、虛擬圖文渲染工作站、攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)和相應(yīng)的各種系統(tǒng)軟件組成。首先虛擬圖文制作工作站進(jìn)行建模、物件動(dòng)畫設(shè)計(jì)和光影效果設(shè)計(jì)，然后虛擬圖文渲染工作站將攝像機(jī)拍攝的視頻信號(hào)與其渲染的三維虛擬模型合成并輸出為一路視頻信號(hào)。在拍攝過程中，攝像機(jī)的俯仰、平搖、變焦、聚焦以及搖臂的運(yùn)動(dòng)，甚至軌道機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)，傳感跟蹤系統(tǒng)都能實(shí)時(shí)采集，并將采集的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)發(fā)送給虛擬圖文渲染工作站。經(jīng)過虛擬圖文渲染工作站的處理，虛擬的模型與實(shí)時(shí)的視頻畫面可以同步運(yùn)行。從視覺上看，各種虛擬的物體似乎真的在實(shí)景演播室里，而且無論攝像機(jī)怎么運(yùn)動(dòng)，虛擬的物體都會(huì)一直與真實(shí)的場(chǎng)景保持一致的位置關(guān)系，達(dá)到了虛實(shí)結(jié)合的效果。

2.3 高清三維虛擬系統(tǒng)的核心

高清三維虛擬系統(tǒng)中最關(guān)鍵的兩個(gè)核心部分就是虛擬圖文渲染工作站和傳感跟蹤系統(tǒng)。下面就來談?wù)勥@兩部分的技術(shù)特點(diǎn)和在虛擬系統(tǒng)中所起的重要作用。

2.3.1 虛擬圖文渲染

虛擬圖文工作站在高清三維虛擬系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，而三維圖文實(shí)時(shí)渲染引擎又是虛擬圖文工作站的核心，有著重中之重的地位。三維圖文實(shí)時(shí)渲染引擎決定了虛擬系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)所能呈現(xiàn)渲染效果的優(yōu)劣，可謂是飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)能飛多高和能否安全著陸主要靠的都是發(fā)動(dòng)機(jī)。

渲染引擎是一個(gè)封裝了硬件操作和圖形算法，功能豐富且可擴(kuò)展的三維圖形開發(fā)環(huán)境。自從nVidia公司推出了GPU（圖形處理單元）的概念后，基于GPU+CUP的三維圖形實(shí)時(shí)渲染技術(shù)就得到了迅猛的發(fā)展。此技術(shù)讓CPU和GPU的工作合理地分開，把CPU不擅長(zhǎng)的圖形處理工作交給GPU來處理。從而產(chǎn)生了1+1>2的效果。三維圖文實(shí)時(shí)渲染的過程大概分為以下幾步：

1）CPU把計(jì)算好的顯示內(nèi)容發(fā)送給GPU；

2）GPU接受到內(nèi)容后進(jìn)行渲染，然后將渲染結(jié)果放入幀緩沖區(qū)；

3）視頻控制器會(huì)按照 VSync 信號(hào)逐行讀取幀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過各種數(shù)模轉(zhuǎn)換生成信號(hào)輸出。

2.3.2 攝像機(jī)傳感跟蹤技術(shù)

當(dāng)今廣播電視業(yè)內(nèi)運(yùn)用在虛擬演播室系統(tǒng)的攝像機(jī)跟蹤技術(shù)有3種：機(jī)械傳感器跟蹤、圖形網(wǎng)格跟蹤和紅外跟蹤。其中機(jī)械傳感器跟蹤技術(shù)使用的最為廣泛。因?yàn)榱硗鈨煞N技術(shù)都有著自己致命的缺點(diǎn)：圖形網(wǎng)格跟蹤需要依托于藍(lán)箱上繪制的網(wǎng)格圖形，而在實(shí)景演播室內(nèi)無法提供這樣的拍攝條件；紅外跟蹤很容易受到環(huán)境的限制，很多時(shí)候無法應(yīng)用。

機(jī)械傳感器跟蹤的方式穩(wěn)定性好、延時(shí)小，而且可以支持固定機(jī)位、搖臂以及軌道機(jī)器人等。本演播室內(nèi)就同時(shí)配備固定機(jī)位、搖臂和軌道機(jī)器人攝像機(jī)，給虛擬技術(shù)的施展提供了更多的方式方法。

3 全媒體演播室虛擬系統(tǒng)的欄目應(yīng)用

江西廣播電視臺(tái)全媒體演播室不僅為臺(tái)里日常生產(chǎn)服務(wù)，如《江西新聞聯(lián)播》、《新聞夜航》、《晨光新視界》、《社會(huì)傳真》、《傳奇故事》、《雜志天下》等。還可以對(duì)大型訪談、重大事件直播、企事業(yè)單位匯報(bào)總結(jié)片、政府要聞的數(shù)據(jù)可視化、情景模擬等片段的錄制制作提供服務(wù)。

3.1 新聞欄目的應(yīng)用

主持人正襟危坐的播報(bào)方式延續(xù)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，獲取信息多途徑的今天很難再吸引觀眾。此時(shí)在新聞?lì)悪谀恐胁捎锰摂M植入就變得至關(guān)重要了。一些突發(fā)新聞事件，沒有第一手的新聞畫面，就可以通過虛擬技術(shù)對(duì)新聞事件加以還原。觀眾看著虛擬還原的事件發(fā)生過程，主持人則站起來，時(shí)而行走，時(shí)而比劃，娓娓道來。新鮮感撲面而來，新聞節(jié)目的可看性瞬間提高，新聞的傳播效果得到有力的加強(qiáng)。

3.2 專題欄目的應(yīng)用

專題片的內(nèi)容較為專一，是對(duì)某個(gè)領(lǐng)域或者某個(gè)方面進(jìn)行集中、深入的報(bào)道。相對(duì)普通新聞報(bào)道，更需要具備藝術(shù)的審美性。此時(shí)虛擬技術(shù)就有了大展拳腳的空間。專題片所呈現(xiàn)的事件或者故事，虛擬技術(shù)可以全部還原。攝像機(jī)可以拍攝的畫面，虛擬技術(shù)可以模擬；攝像機(jī)無法拍攝的畫面，虛擬技術(shù)也可以呈現(xiàn)。觀眾好似親臨現(xiàn)場(chǎng)，目睹了一切，甚至是多方位、多角度、立體化的目睹，超越了第一視角信息量。

3.3 重大事件直播的應(yīng)用

2014年9月16日，滬昆高鐵南昌至長(zhǎng)沙段開通。江西廣播電視臺(tái)進(jìn)行了直播報(bào)道，這是江西臺(tái)首次在直播報(bào)道中全面引入虛擬技術(shù)。通過前景虛擬植入，讓虛擬火車駛?cè)?、?？?、駛出演播室，讓滬昆高鐵南長(zhǎng)段及各站點(diǎn)以虛擬沙盤的立體形態(tài)直觀呈現(xiàn)。虛擬技術(shù)帶給觀眾的是強(qiáng)烈的視覺沖擊，這比攝像機(jī)拍攝的畫面更全面和新穎。讓觀眾直觀的了解整個(gè)事件。虛擬技術(shù)的引入讓直播節(jié)目取得了意想不到的社會(huì)效果，更加堅(jiān)定了江西臺(tái)全面引入虛擬技術(shù)的決心。

4 結(jié)束語(yǔ)

虛擬技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)展現(xiàn)所需的新聞事件，配合主持人的口播，將時(shí)間、地點(diǎn)、事件經(jīng)過等以最直觀、最具沖擊力的方式呈現(xiàn)給受眾；通過前景植入，使節(jié)目的呈現(xiàn)更加靈活多變，配以各種絢麗的效果，可以提升節(jié)目整體的視覺效果，呼應(yīng)欄目主題，更具科技感和可看性！

虛擬技術(shù)的引入，為江西臺(tái)全媒體演播室增色不少，廣泛得到領(lǐng)導(dǎo)和社會(huì)各界的贊賞，得到廣大觀眾朋友的肯定和支持，是江西臺(tái)全媒體演播室取得成功的重要因素。

[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint