韓德麗

（山東省日照市五蓮縣融媒體中心，山東 日照 262300）

0 引言

虛擬演播室技術(shù)是廣播電視技術(shù)從模擬、標(biāo)清、高清向超高清發(fā)展的一種產(chǎn)物，集成了多種電視節(jié)目制作技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)等。在數(shù)字化時(shí)代飛速發(fā)展的背景下，虛擬演播室技術(shù)逐漸應(yīng)用于廣播電視工程中，不僅縮短了節(jié)目的制作時(shí)間，提升演播室利用效率，而且可降低人力、財(cái)力以及物力投入[1]?；诖耍疚膶?duì)虛擬演播室技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用展開分析。

1 虛擬演播室概述

1.1 虛擬演播室技術(shù)

虛擬演播室技術(shù)是數(shù)字化時(shí)代發(fā)展過程中誕生的一種技術(shù)，主要是在攝像機(jī)拍攝圖像的基礎(chǔ)上，結(jié)合虛擬三維場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)真實(shí)人物與虛擬場(chǎng)景的有機(jī)結(jié)合，使其與虛擬場(chǎng)景一致[2]。虛擬演播室主要由攝像機(jī)、跟蹤系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形工作站、延時(shí)器及色鍵合成器5 個(gè)部分組成，原理如圖1所示。

圖1 虛擬演播室技術(shù)原理

1.2 虛擬演播室技術(shù)優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的演播室為實(shí)現(xiàn)實(shí)景拍攝，通常需將鏡頭控制在固定的范圍中，使得演播室中的場(chǎng)景、拍攝方位難以根據(jù)拍攝的需求進(jìn)行調(diào)整。在海量信息資源的社會(huì)背景下，人們難以接收單一、固化的信息背景，故傳統(tǒng)演播室的節(jié)目制作需不斷創(chuàng)新[3]。虛報(bào)演播室作為一種集多種先進(jìn)技術(shù)于一身的技術(shù)，在傳統(tǒng)的色鍵技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，可在虛擬化場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景與人物的結(jié)合，不僅豐富了節(jié)目背景，而且在一定程度上為節(jié)目形式的變動(dòng)提供了充足的空間。虛擬演播室無須占用實(shí)體演播室，有效提升了節(jié)目制作的效率，對(duì)于降低節(jié)目制作的成本有十分重要的作用。

2 虛擬演播室系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 色鍵器

在虛擬演播室系統(tǒng)中，色鍵器扮演著十分重要的角色。色鍵器是一種摳像設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)前景視頻與虛擬背景的合成，可支持3 840×2 160、7 680×4 320等清晰度，P50/P60、P100/P120 等幀率。色鍵器中包含高品質(zhì)色鍵摳像模塊，可有效提升復(fù)雜場(chǎng)景的摳像效果[4]。

2.2 藍(lán) 箱

藍(lán)箱是虛擬演播室的重要部分，主要用于數(shù)字?jǐn)z影棚，可確保摳像畫面質(zhì)量符合要求。目前，常見的藍(lán)箱類型主要包括L形、扇形、U形這3大類型。根據(jù)不同的場(chǎng)地需求，可選擇合適的藍(lán)箱類型，節(jié)省拍攝空間，便于攝影師在拍攝過程中具有充足的活動(dòng)空間。藍(lán)箱搭建過程中，需對(duì)拍攝場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的處理，確保搭建場(chǎng)地的轉(zhuǎn)角處平滑，場(chǎng)地整潔，為后續(xù)摳像奠定基礎(chǔ)，對(duì)于提升摳像效果有重要作用[5]。

2.3 渲染平臺(tái)

渲染平臺(tái)用于提升圖像的視覺效果，在虛擬演播室中十分重要。常見的渲染平臺(tái)主要以中央處理器（Central Processing Unit，CPU）+圖形處理器（Graphics Processing Unit，GPU）結(jié)構(gòu)為主，不僅具有較強(qiáng)的圖像視頻處理能力，而且可實(shí)現(xiàn)圖像的有效渲染。此種渲染平臺(tái)還具有虛擬前景、圖文包裝等功能，可將現(xiàn)實(shí)與虛擬進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，對(duì)于提升圖像的視覺效果有著十分重要的作用。

2.4 多種跟蹤模式

目前較為常見的跟蹤模式主要有機(jī)械傳感、紅外移動(dòng)、網(wǎng)格等。這些跟蹤模式的優(yōu)缺點(diǎn)不盡相同。在現(xiàn)階段的電視節(jié)目制作過程中，可將不同類型的跟蹤模式進(jìn)行整合，充分發(fā)揮不同跟蹤模式的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而有效提升廣播電視節(jié)目的制作效果[6]。

2.5 模型設(shè)計(jì)

虛擬演播室的場(chǎng)景設(shè)計(jì)主要由3ds MAX、Maya、C4D 等軟件實(shí)現(xiàn)。通過這些軟件的作用，可有效提升拍攝場(chǎng)景的真實(shí)性，還可向虛擬場(chǎng)景中融入不同的虛擬特效，如風(fēng)景、動(dòng)物、植物等。這些特效可進(jìn)一步提升節(jié)目的視覺效果。模型設(shè)計(jì)為廣播電視制作人提供便捷，通過合理的模型設(shè)計(jì)，可在電視節(jié)目中融入新穎的效果，對(duì)于提升節(jié)目效果有十分重要的作用。

3 虛擬演播室技術(shù)在電視工程中的應(yīng)用

3.1 新聞?lì)愲娨暪?jié)目

在新聞?lì)惞?jié)目制作過程中，受到成本的限制，大部分新聞制作都是在虛擬演播室中拍攝[6]。應(yīng)用虛擬演播室拍攝時(shí)，首先利用攝像機(jī)拍攝相應(yīng)的人物畫面，從畫面中將人物圖像摳出，獲取人物的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在模擬拍攝相對(duì)應(yīng)的虛擬背景后，將其與摳出的人物融合。此種方式彌補(bǔ)了新聞節(jié)目受空間、時(shí)間限制的缺陷，有效降低了拍攝成本。在實(shí)際應(yīng)用過程中，制作方可通過人像摳像機(jī)器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行摳像，摳像完成后，將摳出的圖像傳輸至虛擬演播室，并對(duì)其背景進(jìn)行轉(zhuǎn)換，營造出一種主持人身處現(xiàn)場(chǎng)的感覺。例如，央視網(wǎng)推出《兩會(huì)C+時(shí)刻》節(jié)目，就是采用虛擬演播室技術(shù)進(jìn)行節(jié)目的制作，實(shí)現(xiàn)數(shù)字虛擬主播、嘉賓和虛擬場(chǎng)景共同融合[7]。

3.2 綜藝類電視節(jié)目

綜藝類節(jié)目具有較高的靈活性，節(jié)目制作需重視視覺與體驗(yàn)。為有效提升綜藝節(jié)目的感染力與視覺體驗(yàn)，制作方可采用虛擬演播室技術(shù)對(duì)節(jié)目效果進(jìn)行渲染，使節(jié)目變得更加豐富。例如，河南電視臺(tái)在制作電視節(jié)目過程中，充分利用虛擬演播室和拓展現(xiàn)實(shí)（Extended Reality，XR）技術(shù)營造虛擬仿真的場(chǎng)景，在節(jié)約前期置景時(shí)間的同時(shí)進(jìn)一步提升了拍攝效率?；诖思夹g(shù)，河南電視臺(tái)推出了《梨園春》《七夕奇妙游》等充滿感染力的綜藝節(jié)目，突出了節(jié)目的亮點(diǎn)，通過其豐富的感染力吸引了大量的觀眾。

3.3 訪談?lì)愲娨暪?jié)目

與綜藝類節(jié)目不同，訪談?lì)惞?jié)目需重視空間的轉(zhuǎn)換，使主持人與現(xiàn)場(chǎng)連線無違和感。拍攝此類節(jié)目過程中，需根據(jù)播出內(nèi)容實(shí)時(shí)調(diào)整攝像機(jī)拍攝角度，將攝像機(jī)鏡頭精準(zhǔn)聚焦在人物形象上，避免在播出過程中出現(xiàn)圖像偏移或者畫面失衡等問題，影響節(jié)目播出效果。拍攝前，需在拍攝場(chǎng)地中預(yù)留充足的活動(dòng)空間，為主持人和嘉賓提供充足的互動(dòng)環(huán)境。通過虛擬演播室的作用，節(jié)目制作方可在演播室中加入不同的裝飾元素，分散嘉賓的注意力，以此來緩解訪談過程中的緊張氛圍。拍攝過程中，應(yīng)使主持人處于焦點(diǎn)位置，增加節(jié)目效果的真實(shí)性。例如，2020 年焦點(diǎn)訪談節(jié)目進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新后，通過虛擬演播室技術(shù)全面實(shí)現(xiàn)了虛擬場(chǎng)景直播，讓主持人身處虛擬的背景中，進(jìn)一步增強(qiáng)了節(jié)目的現(xiàn)場(chǎng)感。

4 結(jié)語

在人工智能時(shí)代背景下，虛擬演播室技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程成為一種必然趨勢(shì)。通過此項(xiàng)技術(shù)不僅能夠突破時(shí)間與空間的限制，還可針對(duì)節(jié)目錄制的需求制作相應(yīng)的場(chǎng)景，進(jìn)一步提升節(jié)目效果。虛擬演播室技術(shù)在拓展電視節(jié)目制作范圍的同時(shí)，有效提升了電視節(jié)目的創(chuàng)意性，對(duì)于促進(jìn)廣播電視工程高效發(fā)展有著十分重要的作用。