軌道機(jī)器人在電視晚會中的應(yīng)用

文/馬駿

前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對電視節(jié)目的要求越來越高，這也就對影視工作者提出了較高的要求。電視節(jié)目的整體質(zhì)量除了受到節(jié)目編排質(zhì)量的影響外，還與節(jié)目的拍攝錄制效果具有非常重要的關(guān)系。為了能夠?qū)㈦娨曂頃M(jìn)行完美的呈現(xiàn)，在電視晚會的拍攝過程中，除了固定機(jī)位的展示效果，還需要運(yùn)用一定的特殊拍攝手法。軌道機(jī)器人能夠?qū)\(yùn)動鏡頭進(jìn)行有效拍攝，進(jìn)而為拍攝效果提供可靠保障。軌道機(jī)器人在實(shí)際拍攝過程中，通過綜合運(yùn)用小搖臂和移動軌道，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的升降鏡頭拍攝和移動鏡頭拍攝，其還具有非常強(qiáng)大的虛擬植入技術(shù)，能夠在拍攝過程中將虛實(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而不斷提高拍攝效果。

1.軌道機(jī)器人的組成結(jié)構(gòu)分析

軌道機(jī)器人主要由主機(jī)、監(jiān)視器、軌道、移動軌道車、數(shù)控云臺、手柄控制器以及腳踏板控制器等7部分組成。其中，主機(jī)和監(jiān)視器主要負(fù)責(zé)對本機(jī)新號和PGM信號進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，通過系統(tǒng)中的觸控式觸摸屏，能夠隨時對攝像機(jī)鏡頭進(jìn)行變焦和聚焦參數(shù)的設(shè)定，進(jìn)而為拍攝的有效進(jìn)行提供可靠保障。軌道和軌道車主要用于將機(jī)器人快速地運(yùn)輸至指定位置，結(jié)合舞臺情況選用弧形彎軌和直軌進(jìn)行鋪設(shè)，系統(tǒng)能夠精確地計算出軌道車由靜止加速到最大運(yùn)行速度所需要的時間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制；通過對搖臂的搖移和俯仰角度進(jìn)行有針對性的調(diào)整，數(shù)控云臺就能完整攝像機(jī)大范圍的俯仰搖移效果展示；手柄控制器主要用于對鏡頭進(jìn)行變焦和聚焦控制，同時還能對小搖臂的升降進(jìn)行相應(yīng)的控制；腳踏板控制器主要用于軌道車運(yùn)行方向的有效控制。

2. 軌道機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)

為給觀眾帶來更好的視覺盛宴，滿足觀眾更高的感官體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在拍攝過程中，一檔成功的電視節(jié)目要運(yùn)用豐富的鏡頭語言，要通過多機(jī)位、多角度、多種拍攝手法來完成。通過將軌道機(jī)器人運(yùn)用于電視晚會的錄制工作中，能為電視晚會的高質(zhì)量錄制提供可靠保障。軌道機(jī)器人所具有的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾方面：

（1）軌道機(jī)器人能夠?qū)z像機(jī)的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行自定義設(shè)置，可大大擴(kuò)展其適用范圍，能夠滿足不同電視晚會節(jié)目的錄制需求。根據(jù)節(jié)目錄制的實(shí)際需要，對聚焦、變焦、俯仰、軌跡、升降以及虛擬參數(shù)等進(jìn)行有針對性的設(shè)置，并將設(shè)置參數(shù)存儲在預(yù)置項中，在拍攝過程中，能夠根據(jù)拍攝對象和取景要求的不同，將相應(yīng)的設(shè)置調(diào)取使用。

（2）軌道機(jī)器人配置有精準(zhǔn)的軌道控制系統(tǒng)，能夠?qū)⒂葾點(diǎn)移動到B點(diǎn)的整個運(yùn)動軌跡進(jìn)行有效的記錄存儲。在操作過程中，通過選擇循環(huán)選項，軌道機(jī)器人可按照預(yù)先設(shè)定的程序在A點(diǎn)和B點(diǎn)之間進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)循環(huán)拍攝。通過將其運(yùn)用于電視晚會的開場、轉(zhuǎn)場以及結(jié)尾的拍攝過程中，確保取景一致，進(jìn)而提高拍攝效果。

（3）虛擬軌道機(jī)器人系統(tǒng)，通過綜合運(yùn)用遙控跟蹤定位與植入虛擬三維場景技術(shù)，能確保攝像機(jī)景別與虛擬三維場景達(dá)到同步變化，以此實(shí)現(xiàn)虛擬場景與舞臺實(shí)景完美結(jié)合，給觀眾帶來更具有視覺沖擊力的逼真效果。

3.軌道機(jī)器人的優(yōu)勢分析

3.1 軌道機(jī)器人拍攝手法靈活多樣

相較于傳統(tǒng)的拍攝而言，軌道機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同的拍攝手法，進(jìn)而能夠?qū)㈦娨曂頃娴爻诗I(xiàn)給觀眾，為觀眾帶來良好的觀看效果。軌道機(jī)器人通過軌道能夠隨著節(jié)目的變化進(jìn)行有針對性的移動拍攝，確保捕捉到每一個精彩畫面，并且其還能進(jìn)行俯仰拍攝，能夠極大地擴(kuò)大其拍攝角度，進(jìn)而能夠從不同的角度進(jìn)行節(jié)目錄制。此外，軌道機(jī)器人的響應(yīng)速度非常快，在非常有限的時間內(nèi)精確流暢地完成攝像機(jī)的所有操作，其中包括攝像機(jī)的升降移動以及鏡頭的推、拉、搖、移、聚焦和變焦等，進(jìn)而確保攝像機(jī)能夠在最佳的位置進(jìn)行相應(yīng)的拍攝，從而促進(jìn)電視晚會錄制質(zhì)量的不斷提高。

3.2 軌道機(jī)器人可以自定義DIY設(shè)置拍攝數(shù)據(jù)

不同電視晚會的拍攝要求不盡相同，軌道機(jī)器人通過自帶的自定義DIY設(shè)置，能夠滿足不同的拍攝錄制要求，極大地擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍，為其廣泛應(yīng)用提供了有利條件。通過軌道機(jī)器人的觸控式觸摸屏能夠?qū)z像機(jī)的變焦速度和平滑度相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)置，確保能夠清晰地進(jìn)行電視晚會錄制。不同攝像師在拍攝過程中的習(xí)慣不同，軌道機(jī)器人能夠?qū)⑹褂谜叩能壍儡囘\(yùn)行速度、搖臂搖移方向調(diào)整以及鏡頭俯仰方向等使用習(xí)慣進(jìn)行系統(tǒng)全面的記錄存儲，并且能夠在電視晚會的錄制過程中隨時進(jìn)行調(diào)取使用，大大提高拍攝效率，為整個晚會的順利拍攝奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3 軌道機(jī)器人能夠記憶運(yùn)動軌跡

軌道機(jī)器人系統(tǒng)具有運(yùn)動軌跡的記憶功能，能夠?qū)C(jī)器人在軌道上的某一段運(yùn)動軌跡進(jìn)行系統(tǒng)全面的有效記錄，能夠滿足同一需求下的拍攝要求，進(jìn)而確保拍攝效果保持一致。在電視晚會的拍攝過程中，能夠根據(jù)拍攝要求，在軌道機(jī)器人所記錄的運(yùn)動軌跡中進(jìn)行某一段的有針對性選取，并對其運(yùn)動時間、運(yùn)動速度、旋轉(zhuǎn)角度以及焦距等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，軌道機(jī)器人能嚴(yán)格按照設(shè)定好的運(yùn)動軌跡進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)而確保兩次的拍攝效果保持一致，其拍攝效果可與Motin control相媲美。

3.4 軌道機(jī)器人屬于數(shù)字電腦遠(yuǎn)程控制

在傳統(tǒng)軌道拍攝車的拍攝過程中，需要借助人力推動軌道車進(jìn)行運(yùn)動，并且在驅(qū)動的過程中人力大小會發(fā)生一定的波動，不能始終不變，這就會對其速度造成不利影響，很難實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動。但軌道機(jī)器人通過電腦進(jìn)行控制，能對運(yùn)動過程中的推力大小進(jìn)行有效控制，將其波動控制在合理的范圍內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)軌道車的勻速運(yùn)動，為電視晚會的錄制質(zhì)量提供可靠保障。

3.5 安裝比較簡單

軌道機(jī)器人具有7個不同的組成部分，其整體結(jié)構(gòu)相對簡單，這可大大降低安裝難度，進(jìn)而確保安裝質(zhì)量。軌道機(jī)器人能夠適應(yīng)不同大小的安裝空間，具有非常高的靈活性，能夠在狹窄、直線段以及曲線段的軌道上進(jìn)行安裝，不僅能夠減少所占用的安裝空間，而且具有較高的安裝質(zhì)量。同時，軌道機(jī)器人對電視晚會的舞臺要求較低，能夠適應(yīng)不同大小舞臺的錄制要求，并且有助于降低鏡頭的穿幫率，從而為觀眾帶來良好的觀看享受。

3.6 良好的虛實(shí)結(jié)合性

軌道機(jī)器人具有良好的虛實(shí)結(jié)合性，進(jìn)而能夠在一定程度上提高其拍攝效果。在電視晚會實(shí)際的拍攝錄制過程中，軌道機(jī)器人能夠?qū)IZRT、ORAD以及BRAINSTORM等有效地運(yùn)用于拍攝之中，并將其進(jìn)行完美結(jié)合，以此提高在虛擬演播室的應(yīng)用效果。軌道機(jī)器人所具有的虛實(shí)結(jié)合性，能夠?qū)F(xiàn)實(shí)世界與虛擬情景進(jìn)行有效的對接，并在軌道的運(yùn)動過程中實(shí)現(xiàn)虛擬世界的順暢穿梭，進(jìn)而提高現(xiàn)場畫面的表現(xiàn)力，從而為觀眾呈現(xiàn)精彩的電視晚會畫面。

4. 軌道機(jī)器人在電視晚會中的具體應(yīng)用分析

4.1 設(shè)備選型

為確保軌道機(jī)器人能夠符合電視晚會的錄制需求，就要對電視晚會的整個錄制過程進(jìn)行系統(tǒng)全面的了解，并結(jié)合設(shè)備的實(shí)際情況，優(yōu)選適宜的軌道機(jī)器人型號。當(dāng)前，應(yīng)用較廣泛的軌道機(jī)器人主要是K2、Ross Furio等，首先，其具有多種不同類型的軌道，能夠根據(jù)電視晚會的節(jié)目要求和場地特點(diǎn)，提供多種不同長度和弧度的軌道結(jié)構(gòu)，進(jìn)而能夠根據(jù)晚會實(shí)際場地進(jìn)行有針對性的設(shè)計和安裝，從而滿足電視晚會高質(zhì)量拍攝的要求；其次，K2和Furio軌道機(jī)器人的安裝相對簡單，由于其運(yùn)行的軌道寬度非常窄，因而其對空間的要求較低，能夠?qū)⑵湓O(shè)置在狹窄的空間，并對整體舞臺的要求也較低，在拍攝過程中不易穿幫；最后，K2和Furio軌道機(jī)器人能夠與虛擬技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，通過對軌道機(jī)器人的有效調(diào)試，能將虛擬前景與現(xiàn)實(shí)前景進(jìn)行有效融合，再借助軌道實(shí)現(xiàn)在虛擬世界中的穿梭，進(jìn)而為觀眾帶來極富表現(xiàn)力的畫面場景，從而大大提高觀看效果。

4.2 安裝操作

K2和Furio軌道機(jī)器人都采用直軌、曲軌安裝，架設(shè)在晚會舞臺的正前方，其所占用的空間非常小，整個安裝過程非常簡便，只要場地空間充足，1小時左右就能完成相應(yīng)的設(shè)備架設(shè)工作。

K2軌道機(jī)器人的操作相對簡單，其具有強(qiáng)大的遙控功能，在實(shí)際操作過程中，攝像師只需要通過在模擬三腳架的操作平臺上進(jìn)行相應(yīng)的操作，就能進(jìn)行非常精準(zhǔn)的仿生操控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對軌道上攝像機(jī)的準(zhǔn)確操作。K2軌道機(jī)器人還支持多軸同時操作，攝像師在進(jìn)行拍攝的過程中，獨(dú)自就能完成機(jī)器人的前進(jìn)和后退、攝像機(jī)漂移運(yùn)行以及搖臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動等操作。在軌道機(jī)器人運(yùn)行的過程中，攝像師能夠通過攝像機(jī)云臺對云臺的俯仰和搖移運(yùn)動進(jìn)行有效控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多軸的同時操作，完成多種畫面的有效拍攝。相較于傳統(tǒng)的攝像機(jī)而言，K2軌道機(jī)器人的操作類似，攝像師能夠很快適應(yīng)新的操作模式，進(jìn)而確保攝像質(zhì)量符合要求。

在拍攝過程中，K2軌道機(jī)器人采用無級變速的方式進(jìn)行控制，能夠根據(jù)電視晚會的節(jié)奏和內(nèi)容的變化對車速進(jìn)行有針對性的控制，能夠在一定程度上提高畫面的觀賞性。同時，支持軟硬兩種不同的剎車方式，進(jìn)而能夠在啟動、加速、運(yùn)行、減速以及停止的過程中對車身起到良好的緩沖作用，避免攝像機(jī)在拍攝過程中出現(xiàn)較大的抖動，對拍攝效果造成不利影響。

在軌道拍攝系統(tǒng)機(jī)器人遙控端的監(jiān)視器上設(shè)置有系統(tǒng)顯示屏，能夠?qū)崟r顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行車的速度以及車的實(shí)際位置等相關(guān)信息。操作系統(tǒng)還具有多種參數(shù)以及獨(dú)立設(shè)計功能，通過觸摸顯示屏能對機(jī)器人的運(yùn)行速度、鏡頭變焦范圍以及搖臂范圍等參數(shù)進(jìn)行有針對性的設(shè)置，進(jìn)而確保機(jī)器人在整個電視晚會中的有效運(yùn)行。此外，在實(shí)際拍攝過程中，攝像師往往會忽略軌道機(jī)器人的極限拍攝位置，這就會給整個晚會的順利拍攝帶來一定的隱患，而系統(tǒng)配套了極限位置報警功能，能夠?qū)z像師進(jìn)行及時的提醒，進(jìn)而為拍攝的順利進(jìn)行提供可靠保障。

4.3 虛實(shí)結(jié)合

K2軌道機(jī)器人能夠?yàn)樘搶?shí)結(jié)合的有效實(shí)現(xiàn)提供可靠保障，在實(shí)際拍攝過程中，通過將預(yù)先設(shè)計好的虛擬場景傳送到軌道的操作平臺，可與現(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行有效對位。攝像師通過對軌道平臺進(jìn)行有效操作，能夠在取景器中將虛擬和現(xiàn)實(shí)結(jié)合到同一畫面中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電視晚會的虛實(shí)結(jié)合，通過采用這種拍攝方式能夠在一定程度上提高拍攝選景的效率，為拍攝工作的順利進(jìn)行提供可靠保障。在虛實(shí)結(jié)合的實(shí)際操作過程中，只需要借助一根網(wǎng)線和計算機(jī)就能實(shí)現(xiàn)，整個操作過程相對簡單。通過將軌道的一端設(shè)置為機(jī)器人移動的起始位置，并在搖擺、云臺以及軌道車上設(shè)置相應(yīng)的傳感器，進(jìn)而對軌道機(jī)器人的整個移動過程進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對軌道車的移動距離和搖臂的平移角度進(jìn)行科學(xué)合理的計算，再將計算后的結(jié)果進(jìn)一步傳輸至計算機(jī)中，將虛擬和現(xiàn)實(shí)進(jìn)行有效對位。

圖1 2017年安徽衛(wèi)視春節(jié)晚會中的軌道機(jī)器人

在《2017年安徽衛(wèi)視春節(jié)晚會》中，很多節(jié)目大量運(yùn)用軌道機(jī)器人出色地完成了舞臺前軌道移動的拍攝工作。本場晚會軌道機(jī)器人的重任是拍攝黃梅戲《到底人間歡樂多》，在拍攝過程中，由于事先設(shè)計好了位置、角度、運(yùn)動軌跡等，軌道機(jī)器人順利地實(shí)現(xiàn)了虛實(shí)結(jié)合，為晚會的順利拍攝提供了可靠保障。之后的歷屆安徽衛(wèi)視春晚都使用軌道機(jī)器人進(jìn)行錄制，其在晚會中的照片如下圖所示。

4.4 在《安徽衛(wèi)視上星二十周年慶典晚會》中的具體應(yīng)用

K2軌道機(jī)器人拍攝系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)主要是采取模塊化和高集成防水的設(shè)計，同時，其還具有一定的短路保護(hù)功能，進(jìn)而有效避免短路對整個系統(tǒng)造成損壞，從而為各大賽事的現(xiàn)場直播及新聞與綜藝節(jié)目的制作提供了強(qiáng)大的保障。在K2軌道機(jī)器人運(yùn)行的過程中，其軌道車設(shè)置有4種不同高度的立柱，能夠?qū)z像機(jī)的高度進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，將其調(diào)離地面的距離分別為551mm、831mm、1041mm以及1341mm等，進(jìn)而在實(shí)際的拍攝過程中，能夠根據(jù)晚會舞臺的實(shí)際高度選擇與之相適應(yīng)的立柱高度。此外，對于二級和三級的立柱而言，如果拍攝有需要可以進(jìn)行相應(yīng)的搖臂安裝。通常來說，搖臂的長度一般為1535mm，在軌道機(jī)器人上架設(shè)搖臂后，能夠極大提升攝像機(jī)的升降范圍，其可以升降的高度為800～1800mm，能夠?yàn)楣?jié)目的高質(zhì)量錄制提供可靠保障。在《安徽衛(wèi)視上星二十周年慶典晚會》的整個錄制過程中，正是由于軌道機(jī)器人的合理運(yùn)用，提高了晚會的錄制質(zhì)量，為觀眾奉獻(xiàn)了一道震撼人心的音樂盛宴，受到了觀眾的一致好評。其在晚會中的照片如下圖所示。

圖2 安徽衛(wèi)視上星二十周年慶典晚會中的軌道機(jī)器人

結(jié)語

總而言之，隨著人們生活水平的逐漸提高，對電視晚會的制作質(zhì)量要求也越來越高，這就對攝像師提出了較高的要求。軌道機(jī)器人作為當(dāng)前一種新興的拍攝工具，受到了越來越多的關(guān)注，其中融合了多種先進(jìn)的技術(shù)，具有拍攝手法靈活多樣、自定義DIY設(shè)置拍攝數(shù)據(jù)、記憶運(yùn)動軌跡、數(shù)字電腦遠(yuǎn)程控制、安裝比較簡單以及良好的虛實(shí)結(jié)合性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于多種拍攝工作中，并且取得了較好的拍攝效果。通過將其有效運(yùn)用于電視晚會的拍攝錄制工作中，能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)的拍攝帶來新的亮點(diǎn)，可大大提高拍攝的畫面效果，為觀眾帶來良好的觀看體驗(yàn)，從而促進(jìn)電視晚會拍攝水平的不斷提高。