劉波

【摘要】虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)在廣播電視互動中可以提供更加沉浸式、互動性強的體驗。廣播電視是現(xiàn)代媒體中的重要組成部分，但傳統(tǒng)的廣播電視形式面臨著新媒體、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的挑戰(zhàn)。為了滿足新媒體環(huán)境下用戶對個性化和互動的需求，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)被應用于廣播電視領(lǐng)域，以創(chuàng)造更加沉浸式和互動式的體驗。針對傳統(tǒng)廣播電視互動的純理論、無體感、抽象晦澀等問題，本研究結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計出一套新型的廣播電視互動系統(tǒng)。通過介紹系統(tǒng)的架構(gòu)、技術(shù)實現(xiàn)以及應用場景，討論了未來發(fā)展方向和挑戰(zhàn)。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實；增強現(xiàn)實；沉浸式；廣播電視；互動系統(tǒng)

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.16.018

VR（Virtual Reality）和AR（Augmented Reality）技術(shù)在廣播電視互動領(lǐng)域的應用可以為用戶帶來更加沉浸式、交互式的觀看體驗，提高用戶的參與度和黏性。具體來說，VR技術(shù)可用于構(gòu)建虛擬現(xiàn)實環(huán)境，將用戶置身于虛擬的場景中，觀看節(jié)目或進行互動。而AR技術(shù)則可以將虛擬內(nèi)容與真實環(huán)境相結(jié)合，形成增強現(xiàn)實效果，提高用戶對節(jié)目內(nèi)容的認知度和理解能力。

在廣播電視互動虛擬系統(tǒng)中，用戶可以通過VR眼鏡或AR設(shè)備觀看綜藝節(jié)目，并與虛擬主持人、虛擬嘉賓進行互動；或者在新聞直播中，接收虛擬畫面，了解更全面、深入的新聞報道。

廣播電視互動虛擬過程存在以下技術(shù)缺點：

（1）需要高昂的成本：虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)需要使用昂貴的硬件設(shè)備和特殊軟件，這些設(shè)備和軟件的成本很高，對于普通用戶來說可能難以承受。

（2）對于使用者需要學習的時間較長：虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)需要使用者進行一定的學習，包括如何操作設(shè)備和軟件、如何調(diào)整圖像效果等等，這需要使用者花費一定的時間和精力。

（3）可能會引起不適：使用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)可能會引起眼疲勞、頭暈等不適感覺，這對用戶的身體健康也會產(chǎn)生一定的影響。

（4）對于部分用戶來說可能無法接受：一些用戶可能認為虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)過于新奇和陌生，難以接受這種體驗方式。

綜合來看，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)在廣播電視互動中的應用存在一些潛在的缺點，需要在實際應用中加以注意和解決。

1. 基于VR技術(shù)的廣播電視互動系統(tǒng)

本文研究的廣播電視互動系統(tǒng)主要包括三個場景：高層辦公場所、廣播大廳和廣播室。設(shè)計的最終成果將用于某省級廣播電視相關(guān)單位的安全警示教育室廣播節(jié)點交互以及各市級廣播電視相關(guān)單位廣播電視互動。

1.1 建立虛擬環(huán)境

首先，需要建立一個虛擬環(huán)境，包括虛擬場景、虛擬角色和虛擬物體等。這個虛擬環(huán)境需要精細設(shè)計，以滿足不同節(jié)目的需求。例如，在新聞節(jié)目中，可以建立一個虛擬新聞室，包括各種設(shè)備、桌椅、攝像機等，以模擬真實的新聞現(xiàn)場。

1.2 引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)

引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將觀眾帶入虛擬環(huán)境中。觀眾可以通過頭戴式顯示器等設(shè)備，感受到身臨其境的感覺。在新聞節(jié)目中，觀眾可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，感受到真實的新聞現(xiàn)場氛圍；在電視劇中，觀眾可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，感受到身臨其境的感覺，與角色互動。

1.3 引入增強現(xiàn)實技術(shù)

引入增強現(xiàn)實技術(shù)，將虛擬物體疊加在現(xiàn)實場景中。例如，在新聞節(jié)目中，可以將新聞數(shù)據(jù)、圖片等疊加在現(xiàn)實場景中，讓觀眾更加深入地了解新聞的背景和相關(guān)信息；在電視綜藝中，疊加一個類似于互聯(lián)網(wǎng)電影數(shù)據(jù)庫（Internet Movie Database，IMDB）的演員資料庫，讓觀眾快速了解演員的姓名、生平以及曾經(jīng)塑造過的角色，并且在任何場景都可以方便地欣賞電影電視作品。

1.4 引入人工智能技術(shù)

引入人工智能技術(shù)，提高互動體驗。例如，在電視綜藝中，可以引入語音識別技術(shù)和自然語言處理技術(shù)，使觀眾可以通過語音指令和對話，參與到節(jié)目中來；在電視購物中，可以引入人臉識別技術(shù)和情感識別技術(shù)，根據(jù)觀眾的面部表情和情感反饋，推薦適合觀眾的商品。

1.5 數(shù)據(jù)收集和分析

收集觀眾的數(shù)據(jù)，分析觀眾的興趣和行為，優(yōu)化節(jié)目設(shè)計和推薦算法。例如，在電視綜藝中，可以根據(jù)觀眾喜好的綜藝類型和明星，智能推薦用戶感興趣的節(jié)目；在電視購物中，可以收集觀眾的購物數(shù)據(jù)和反饋信息，分析觀眾的興趣和需求，優(yōu)化商品推薦算法。

綜上所述，廣播電視虛擬交互過程方案需要建立虛擬環(huán)境，引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)和人工智能技術(shù)，其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。在具體應用中，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要由虛擬環(huán)境、現(xiàn)實世界、3D模型庫以及計算機應用軟件幾個部分組成。

2. 廣播電視互動虛擬方案設(shè)計

需要建立一個虛擬平臺，以提供虛擬互動體驗。這個虛擬平臺可以基于網(wǎng)絡(luò)或者移動設(shè)備，例如在電視機、手機、平板電腦等終端設(shè)備上，提供虛擬環(huán)境的展示和互動功能。設(shè)計的廣播電視互動系統(tǒng)的架構(gòu)如圖2所示。

引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將觀眾帶入虛擬環(huán)境中。觀眾可以通過頭戴式顯示器等設(shè)備，感受到身臨其境的感覺。在電視綜藝中，觀眾可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，參與到節(jié)目中來，與嘉賓互動、參與游戲。

在建立虛擬平臺和收集觀眾數(shù)據(jù)的過程中，需要注意安全和隱私保護。需要對平臺和數(shù)據(jù)進行加密和保護，以防止數(shù)據(jù)泄露和隱私侵犯。

通過本研究設(shè)計，能夠使廣播電視互動虛擬方案提供虛擬平臺，引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)和人工智能技術(shù)，收集觀眾數(shù)據(jù)并分析，以提供更加豐富、多樣化的虛擬互動體驗。同時，需要注意安全和隱私保護，確保觀眾的數(shù)據(jù)和隱私安全。未來，隨著虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展和應用，廣播電視互動虛擬方案將會有更加廣泛的應用和發(fā)展。

3. 互動控制系統(tǒng)設(shè)計

廣播電視互動控制管理系統(tǒng)的正常工作離不開主控中心的控制，本研究設(shè)計區(qū)別于常規(guī)技術(shù)，采用新型的有源控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)整體系統(tǒng)的電源供給，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)平臺進行廣播信息數(shù)據(jù)檢測。廣播電視互動控制管理系統(tǒng)如圖3所示。

VR+AR顯示設(shè)備包括頭戴式顯示器、AR眼鏡等，用于提供沉浸式的視覺體驗。交互設(shè)備包括手柄、手套等，用于與虛擬環(huán)境進行交互。內(nèi)容生成平臺用于生成各種形式的虛擬內(nèi)容，如虛擬演員、虛擬道具、虛擬場景等。通過這三個主要部分的協(xié)同作用，系統(tǒng)可以提供更加生動、真實的視聽體驗，同時增強觀眾與廣播電視之間的互動性。在具體應用中，需要利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成虛擬場景、虛擬演員、虛擬道具等內(nèi)容。這些內(nèi)容需要高質(zhì)量的細節(jié)和真實感，以便觀眾能夠真實地沉浸在其中。也需要使用增強現(xiàn)實技術(shù)將虛擬內(nèi)容與現(xiàn)實世界疊加在一起，以創(chuàng)造出與真實世界交互的增強體驗。這涉及到實時跟蹤和定位，以確保虛擬內(nèi)容與現(xiàn)實場景的準確對齊。

在具體應用中，也需要開發(fā)適合VR+AR互動的交互設(shè)備，如手柄、手套等。這些設(shè)備需要能夠感應用戶的動作和手勢，并將其傳遞給虛擬環(huán)境中的虛擬對象。需要開發(fā)一種高效的內(nèi)容生成平臺，以支持虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的應用。該平臺需要具備快速、高效、靈活的特點，以滿足廣播電視領(lǐng)域?qū)Ω鞣N形式虛擬內(nèi)容的需求。

在直播節(jié)目中，觀眾可以使用VR+AR設(shè)備來參與互動環(huán)節(jié)，如抽獎、送禮物等。此外，虛擬演員和虛擬場景可以用來創(chuàng)造更加生動、真實的視覺效果，增強觀眾的觀看體驗。

在電視劇中，VR+AR技術(shù)可被用來創(chuàng)造更加生動、真實的場景和角色。觀眾可以通過使用VR+AR設(shè)備沉浸在虛擬場景中，并與虛擬演員進行互動。

4. 試驗仿真與分析

在系統(tǒng)投入使用之前，需要對系統(tǒng)進行仿真和必要的試運行來分析系統(tǒng)的性能以及穩(wěn)定性，選擇在某省某市級廣播公司進行仿真和試運行。

本研究采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建出的系統(tǒng)框圖，如圖4所示。在該系統(tǒng)中，設(shè)置了進行圖像處理的圖像傳感處理系統(tǒng)、對各種數(shù)據(jù)信息進行處理的應用軟件系統(tǒng)、實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)交互的I/O接口和將數(shù)據(jù)信息有效顯示出來的數(shù)據(jù)外顯設(shè)備等。

虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)需要更高的分辨率和幀率，以提供更加真實、流暢的視覺體驗。這需要更高的計算能力和更先進的硬件技術(shù)支持。

本研究廣播節(jié)點交互系統(tǒng)理論上能夠滿足廣播電視單位的廣播電視互動，數(shù)據(jù)信息互動處理能力理論上比傳統(tǒng)人工廣播系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息處理能力更優(yōu)秀。

在具體應用過程中，需要更加智能的交互設(shè)備，以更好地感應用戶的動作和手勢，這需要更先進的傳感器技術(shù)和機器學習算法支持。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)需要更加高效、靈活的內(nèi)容生成平臺，這需要更加智能的算法和更高效的計算能力支持。

5. 結(jié)束語

本研究通過在廣播電視交互過程中引入VR（Virtual Reality）和AR（Augmented Reality）技術(shù)，提出了一種VR+AR的廣播電視互動虛擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)提供更加生動、真實的視聽體驗，并增強觀眾與廣播電視之間的互動性。本文介紹了系統(tǒng)的架構(gòu)、技術(shù)實現(xiàn)以及應用場景，并討論了未來發(fā)展方向和挑戰(zhàn)。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的應用前景廣闊，但也需要更高的計算能力、更先進的硬件技術(shù)和更智能的算法支持。本研究大大提高了數(shù)據(jù)信息交互能力，為下一步的技術(shù)研究奠定基礎(chǔ)。

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