虛擬版面的制作和應(yīng)用

郭建明，王海江

（大連廣播電視臺(tái) 技術(shù)部，遼寧 大連 116021）

如今隨著電視傳媒水平的高速發(fā)展，各種軟件的功能越來(lái)越齊全、越來(lái)越便捷，大量的虛擬元素開(kāi)始出現(xiàn)在電視節(jié)目中，通過(guò)一些虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，很好地詮釋了純粹實(shí)拍所不能表達(dá)的信息。

虛擬新聞板并不是一個(gè)十分新穎的技術(shù)，在一些演播室節(jié)目中，主持人背后的虛擬屏原理是：播音員坐在臺(tái)前，后景擺放一塊綠色的大板，播音員在前面講話，后面的綠板經(jīng)過(guò)一系列處理使之出現(xiàn)相應(yīng)的畫(huà)面。而虛擬新聞板則可以使用在比較親民或者產(chǎn)品互動(dòng)的欄目中；主持人手拿綠板，綠板中顯示相應(yīng)的內(nèi)容，與之互動(dòng)；可以使節(jié)目更加活潑，適合于少兒節(jié)目、娛樂(lè)節(jié)目、產(chǎn)品展示以及一些節(jié)目的轉(zhuǎn)場(chǎng)等。敦煌視覺(jué)效果合成系統(tǒng)（DX）在制作虛擬新聞板中能提高制作效率，所以大連電視臺(tái)選擇敦煌視覺(jué)效果合成系統(tǒng)進(jìn)行制作。

1 敦煌視覺(jué)效果合成系統(tǒng)功能介紹

敦煌擁有非編時(shí)間線和制作流程圖的操作界面，而本臺(tái)所需要使用的制作界面主要是以橫向流程圖節(jié)點(diǎn)的操作方式。在制作中，敦煌內(nèi)主要涉及的功能有色鍵工具集、運(yùn)動(dòng)跟蹤工具集以及自定義流程圖模板等功能。

1.1 色鍵工具集

利用敦煌視覺(jué)效果合成系統(tǒng)提供的多種專(zhuān)家級(jí)色鍵工具進(jìn)行摳像工作，包括自動(dòng)去除色彩溢出及邊緣融合、先進(jìn)的顆粒去除方式、半透明處理功能、自動(dòng)提取邊緣和邊緣顏色替換能力等。

在制作中著重使用“超級(jí)色鍵”這個(gè)功能。“超級(jí)色鍵”是將眾多摳像敦煌系統(tǒng)的色鍵工具中綜合在了一起，操作人員所要做的就是利用鍵信息提取畫(huà)面，利用遮罩，利用調(diào)節(jié)邊沿來(lái)完善Alpha通道。色鍵工具集可以廣泛應(yīng)用于需要將藍(lán)幕、綠幕前拍攝的實(shí)景素材與其他素材進(jìn)行無(wú)縫細(xì)膩的效果合成的各種應(yīng)用中。

1.2 運(yùn)動(dòng)跟蹤工具集

利用敦煌系統(tǒng)還需要能夠精準(zhǔn)地完成運(yùn)動(dòng)元素跟蹤。使用敦煌運(yùn)動(dòng)跟蹤的優(yōu)勢(shì)是能支持與二維變換和遮罩等工具自動(dòng)疊加，快速完成追蹤替換，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫合成。

主要用到四角跟蹤來(lái)替換綠板，四角智能跟蹤功能特別針對(duì)區(qū)域運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤而設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)區(qū)域畫(huà)面內(nèi)容替換。敦煌系統(tǒng)支持跟蹤數(shù)據(jù)自動(dòng)應(yīng)用至圖像層和動(dòng)態(tài)遮罩等其他工具，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的效果。

運(yùn)用四角追蹤完成局部圖像替換，如圖1和圖2所示。

1.3 自定義流程圖模板功能

需要在版面的畫(huà)面中添加風(fēng)格化，而敦煌系統(tǒng)支持節(jié)點(diǎn)流程圖自定義模板功能，當(dāng)然也有一些預(yù)設(shè)的風(fēng)格化模板，當(dāng)做完一段不錯(cuò)的特效或風(fēng)格化時(shí)，可以根據(jù)需求將流程圖保存為模板，然后代入到以后的使用中去。

2 利用超級(jí)色鍵進(jìn)行摳像

首先，需要制作虛擬新聞板。打開(kāi)敦煌視覺(jué)效果合成系統(tǒng)，在素材瀏覽器中導(dǎo)入一段素材。瀏覽素材發(fā)現(xiàn)，視頻中有一個(gè)人舉著綠板做了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如圖3和圖4所示。

圖3 畫(huà)面中一個(gè)人舉著長(zhǎng)方形綠板

圖4 綠板的轉(zhuǎn)動(dòng)

首先在序列中將運(yùn)動(dòng)粗剪完成，然后在時(shí)間線上將單個(gè)鏡頭的素材轉(zhuǎn)換成為流程圖。如果將需要的版面直接給覆蓋在綠板上，那樣會(huì)覆蓋人物的手指，制作會(huì)顯得比較粗糙。這時(shí)候就需要借助綠板的色度信息，將人物手中的板給摳出來(lái)，然后將虛擬版面放在二維合成器的下層，這樣版面就會(huì)非常生動(dòng)真實(shí)的展現(xiàn)在大家眼前了。加入超級(jí)色鍵節(jié)點(diǎn)（一個(gè)摳像十分便捷的節(jié)點(diǎn)）以獲取干凈的Alpha通道，對(duì)綠板部分進(jìn)行摳像。在鍵顏色處點(diǎn)選吸管對(duì)綠板進(jìn)行取色，再對(duì)顏色以及邊沿進(jìn)行微調(diào)。輕松的兩步，就可以將綠板給摳出來(lái)了，如圖5所示。

圖5 使用“超級(jí)色鍵”進(jìn)行摳像

這時(shí)，將虛擬版面連接二維合成器合成的下層，將視頻連接二維合成器上層，如圖6所示。

圖6 鋪上替換版面

3 二維跟蹤器的追蹤

分析發(fā)現(xiàn)，這個(gè)鏡頭中，當(dāng)人拿著板進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)時(shí)，視頻是不會(huì)跟著產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的，因?yàn)槿宋锸种械陌婷鎯H僅作為Alpha通道遮擋。為了產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行四點(diǎn)追蹤。在流程圖中加入跟蹤器節(jié)點(diǎn)。跟蹤點(diǎn)是由2個(gè)方框組成，內(nèi)框表示的是抓取特征區(qū)域框，在內(nèi)框中需要保留足夠多的特征信息。外框是特征區(qū)域的搜索范圍，這個(gè)框的大小要大于物體2幀之間的運(yùn)動(dòng)范圍，當(dāng)然框也不是越大越好，框過(guò)大可能會(huì)造成計(jì)算機(jī)運(yùn)算緩慢以及跟蹤點(diǎn)跳躍至遠(yuǎn)處特征相似區(qū)域中。添加4個(gè)跟蹤點(diǎn)，分別拖拽到綠板的4個(gè)角上，點(diǎn)擊對(duì)視頻素材進(jìn)行跟蹤，并且需要確定跟蹤信息無(wú)誤，如圖7所示。

圖7 選取綠板的跟蹤點(diǎn)

跟蹤完成后，在版面素材后添加“4點(diǎn)跟蹤節(jié)點(diǎn)”，“4點(diǎn)跟蹤節(jié)點(diǎn)”里有視頻邊角4個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，能方便地對(duì)視頻的透視進(jìn)行跟蹤，將之關(guān)聯(lián)到版面對(duì)應(yīng)的4個(gè)跟蹤點(diǎn)上，這時(shí)候，如果需要可以對(duì)視頻進(jìn)行一次裁剪，完成后再將版面的跟蹤點(diǎn)連接到素材的邊界點(diǎn)上，虛擬版面就會(huì)跟著主持人的手而運(yùn)動(dòng)了。具體過(guò)程如圖8和圖9所示。

圖8 四點(diǎn)跟蹤節(jié)點(diǎn)

圖9 最終跟蹤效果

4 利用預(yù)設(shè)模板進(jìn)行風(fēng)格化

當(dāng)然，這還沒(méi)有結(jié)束，最后需要對(duì)虛擬版面進(jìn)行風(fēng)格化。敦煌提供了很多預(yù)設(shè)的風(fēng)格化模板，選擇添加“去霧”與“暖色效果”。進(jìn)行一些微調(diào)，效果如圖10所示。

圖10 添加風(fēng)格化

經(jīng)過(guò)一系列的制作，虛擬版面已經(jīng)基本完成。當(dāng)然，作為預(yù)告片或者會(huì)重復(fù)運(yùn)用的鏡頭，千萬(wàn)不要忘記將自己做完的效果存為風(fēng)格化模板。這樣在下次使用時(shí)，打開(kāi)軟件，大家可以直接使用模板，對(duì)源素材進(jìn)行一鍵替換就可以完成一段新的預(yù)告片。

5 小結(jié)

虛擬版面帶來(lái)了全新的體驗(yàn)。首先，傳統(tǒng)制作虛擬版面的方法（直接在三維合成器中對(duì)虛擬版面進(jìn)行合成對(duì)位）制作量浩大，性?xún)r(jià)比極低。其次，使用敦煌視覺(jué)效果合成系統(tǒng)制作虛擬版面可以大幅節(jié)省制作時(shí)間，在保證工作能按時(shí)完成的前提下，包裝檔次也有了一定提升。敦煌的“超級(jí)色鍵”、“四點(diǎn)跟蹤”以及預(yù)設(shè)模板、自定義模板都能大幅度提高工作效率。

在制作過(guò)程中，前期需要注意的是需要在畫(huà)面中盡量不要有與綠色版面近似的顏色，這樣會(huì)造成后期摳像的難度變大，而且版面盡量留有銳利的角，便于用來(lái)跟蹤。

制作流程簡(jiǎn)單說(shuō)就是“摳像—四點(diǎn)追蹤與裁剪—畫(huà)面色調(diào)風(fēng)格化”，根據(jù)自己的需要可以在流程中進(jìn)行添加，比如在整個(gè)場(chǎng)景里添加一些元素，可以反求素材，然后在場(chǎng)景中添加一些三維物體來(lái)豐富畫(huà)面。