淺析虛擬演播室技術(shù)應(yīng)用

湯敏

摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展以及電視節(jié)目形式和內(nèi)容的不斷豐富，全媒體全景演播室是未來(lái)演播室技術(shù)前進(jìn)的方向。相較于傳統(tǒng)演播室，虛擬演播室技術(shù)由于自身的特點(diǎn)更具發(fā)展優(yōu)勢(shì);將虛擬演播室技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的節(jié)目制作過(guò)程中，對(duì)于現(xiàn)有的演播室來(lái)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)資源和空間的最優(yōu)化利用。

關(guān)鍵詞 演播室;虛擬技術(shù);攝像機(jī)跟蹤;布光;色鍵

1虛擬演播室技術(shù)特點(diǎn)

1.1 虛擬演播室技術(shù)能夠大大提高節(jié)目創(chuàng)作水平

虛擬演播室技術(shù)以強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，在場(chǎng)景搭建方面比較自由靈活，給予導(dǎo)演和節(jié)目策劃者極大的想象空間和多樣化的創(chuàng)作思路;場(chǎng)景和節(jié)目形態(tài)的契合度也會(huì)不斷提升，節(jié)目風(fēng)格更加鮮明獨(dú)特;通過(guò)場(chǎng)景營(yíng)造的環(huán)境氛圍生動(dòng)直觀的體現(xiàn)一檔節(jié)目的定位和風(fēng)格，給予觀眾更加獨(dú)特新鮮的觀看體驗(yàn)。

1.2 虛擬演播室技術(shù)能夠減少節(jié)目制作資源的浪費(fèi)

虛擬演播室的場(chǎng)景都是在計(jì)算機(jī)里面搭建的，不受時(shí)間和空間的影響，而且能夠?qū)崿F(xiàn)很多宏大的構(gòu)想，產(chǎn)生傳統(tǒng)演播室無(wú)法比擬的效果;在一塊藍(lán)箱中，我們能夠滿足任何形式節(jié)目的需求。這樣不僅節(jié)省了空間，還豐富了節(jié)目形態(tài)[1]。

2虛擬演播室技術(shù)在應(yīng)用中的基本要求

2.1 科學(xué)合理的演播室布光

演播室布光對(duì)于節(jié)目制作十分重要，好的布光能夠提升演播室的質(zhì)感，主持人和嘉賓的形象，甚至掩蓋一些缺點(diǎn);所以在虛擬演播室中，布光就顯得更加重要，科學(xué)合理的布光能夠消除實(shí)景周邊的陰影，確保色鍵的正常使用。

（1）演播室中帶跟蹤攝像機(jī)對(duì)燈光的要求

不發(fā)光物體表面每單位所接受的光通量即被光源照明的程度，我們稱之為照度。在演播室中，攝像機(jī)對(duì)照度是有要求的，在1500lx～2500lx范圍內(nèi)為宜。而在虛擬演播室中，除了照度符合上面的要求之外，更加需要注意的是主持人等前景的照度與虛擬背景照度的一致性，使兩者的照度能夠?qū)崿F(xiàn)相匹配。

（2）主持人布光基本思路

傳統(tǒng)新聞?lì)愌莶ナ也脊庖话悴捎玫氖侨c(diǎn)式布光，基本上就能滿足要求;而虛擬演播室采用的是色鍵器消藍(lán)技術(shù)進(jìn)行摳藍(lán)處理，要消除背景藍(lán)（綠）色對(duì)前景主持人的影響，三點(diǎn)式布光是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求的，所以虛擬演播室主持人的布光就更加復(fù)雜。

主光、逆光、背景光、側(cè)光、折散光等之間的光照比例一定要適當(dāng)合理。虛擬演播室中，應(yīng)當(dāng)盡量避免主持人衣物，道具上的反射光，防止藍(lán)（綠）箱上出現(xiàn)高亮度斑點(diǎn)，使得合成圖像的背景出現(xiàn)霧狀影像。這就對(duì)主持人的服裝要求比較高，應(yīng)盡量避免穿與背景顏色相近的衣物，或者是顏色過(guò)于淺的衣服，還應(yīng)避免衣服上亮片之類的裝飾物。

對(duì)于虛擬演播室來(lái)說(shuō)，布光非常的重要，但也相當(dāng)?shù)睦щy?？茖W(xué)合理的布光是前景與背景完美融合的至關(guān)重要的前提條件。

2.2 精確的攝像機(jī)跟蹤

攝像機(jī)跟蹤技術(shù)是虛擬演播室三大核心技術(shù)之一，也是體現(xiàn)虛擬演播室技術(shù)水平的一個(gè)重要指標(biāo)。精確的攝像機(jī)跟蹤可以讓虛景和實(shí)景合二為一，避免出現(xiàn)兩個(gè)空間的視覺感受。

（1）攝像機(jī)跟蹤方式

攝像機(jī)的跟蹤要精確的獲取當(dāng)前攝像機(jī)的位置、鏡頭和方向等參數(shù)，然后把這些參數(shù)傳遞給虛擬控制（VS control）端，物理攝像機(jī)直接賦值給虛擬攝像機(jī)并控制虛擬攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)虛擬攝像機(jī)和實(shí)際攝像機(jī)的同步。跟蹤技術(shù)通過(guò)獲取演播室中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、實(shí)際位置參數(shù)，從而判斷出主持人、攝像機(jī)和三維虛擬背景之間的相對(duì)位置關(guān)系，以此讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛擬攝像機(jī)和真實(shí)攝像機(jī)的鎖定。

（2）校準(zhǔn)攝像機(jī)跟蹤參數(shù)

虛擬演播室系統(tǒng)包括帶跟蹤攝像機(jī)，主控工作站（Z420），圖形工作站（Z820），傳感（DS200），色鍵等核心站點(diǎn);啟動(dòng)虛擬演播室時(shí)，一定要按照開機(jī)順序依次打開上述工作站點(diǎn)。首先打開主控工作站，待起機(jī)完成之后，再打開圖形工作站;然后打開傳感DS200（必須在圖形工作站軟件啟動(dòng)之后再打開，關(guān)閉時(shí)最后一個(gè)關(guān)閉）;一般情況下我們要在藍(lán)（綠）箱底部中心靠墻位置貼一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，用來(lái)給前景物體定位，在攝像機(jī)水平位置一定高度處貼一個(gè)很小的標(biāo)記點(diǎn)，用來(lái)固定攝像機(jī)相對(duì)于虛擬背景的機(jī)位，對(duì)準(zhǔn)該標(biāo)記點(diǎn)，固定好攝像機(jī)之后，按下攝像機(jī)上的DS100的金屬按鈕進(jìn)行復(fù)位;然后打開主控工作站軟件VS control：在系統(tǒng)配置的機(jī)位設(shè)置中對(duì)通道數(shù)（機(jī)位數(shù)）進(jìn)行設(shè)置。

在主控軟件中的“虛擬攝像機(jī)調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)節(jié)”面板調(diào)節(jié)參數(shù)，對(duì)于帶跟蹤的攝像機(jī)，只需要調(diào)節(jié)“平搖”和“俯仰”的參數(shù)即可，搖動(dòng)攝像機(jī)，如果攝像機(jī)移動(dòng)和背景的運(yùn)動(dòng)存在延時(shí)，則需要在該面板中調(diào)節(jié)延時(shí)參數(shù)：

調(diào)整好參數(shù)之后，必須在系統(tǒng)配置里，加載配置文件將包括機(jī)位信息在內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行保存（工程下只能保存場(chǎng)景的空間位置信息）;接著調(diào)整攝像機(jī)相對(duì)于前景的機(jī)位，將回形格放在藍(lán)（綠）箱正中心靠近墻位置的標(biāo)記點(diǎn)處，將攝像機(jī)中心對(duì)準(zhǔn)回形格的中心，使得回形格占據(jù)攝像機(jī)屏幕的1/6，在系統(tǒng)配置下的攝像機(jī)定位里可以看到此時(shí)的攝像機(jī)參數(shù);同樣的將這些參數(shù)信息保存成“加載配置文件”。

完成上述步驟之后，一個(gè)場(chǎng)景就算調(diào)整好了，在關(guān)閉VS control之前將其另存，如果下次攝像機(jī)的位置沒有變化，首先將攝像機(jī)盡量還原到之前的位置，再連接客戶端，導(dǎo)入保存的場(chǎng)景即可。

2.3 色鍵

色鍵技術(shù)是衡量一個(gè)虛擬演播室系統(tǒng)性能好壞的又一個(gè)非常重要的指標(biāo)。在虛擬演播室技術(shù)中，首先計(jì)算出前景信號(hào)中藍(lán)（綠）色的分量，然后基于藍(lán)色分量生成鍵值，最后使用鍵值生成合成前景和背景信號(hào)。除了可以嵌入背景，也可以通過(guò)設(shè)置嵌入前景，比如主持人前面的桌子道具等，可以使整個(gè)虛擬演播室更加的生動(dòng)逼真，具有縱深感。在虛擬主控制軟件中，結(jié)合實(shí)際的背景和前景，對(duì)色鍵的輸入、采樣、前景處理、鍵密度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到高質(zhì)量的摳像和合成場(chǎng)景[2]。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著演播室技術(shù)的延伸和發(fā)展，全媒體全景演播室是未來(lái)演播室技術(shù)前進(jìn)的方向;多景區(qū)運(yùn)用各種表現(xiàn)形式，如文、圖、聲、光、電、全方位，立體的來(lái)展示節(jié)目?jī)?nèi)容。虛擬植入技術(shù)在電視節(jié)目制作中的應(yīng)用，對(duì)節(jié)目制作人員的素質(zhì)要求很高，它將打破電視臺(tái)現(xiàn)有制作節(jié)目時(shí)的傳統(tǒng)模式，要求節(jié)目和技術(shù)部門相互融合充分利用所具備的高科技手段去完成節(jié)目創(chuàng)意，共同參與節(jié)目的設(shè)計(jì)和制作。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳昕.虛擬植入技術(shù)在電視節(jié)目中的應(yīng)用[J].傳播與制作，2012， （4）：55-58.

[2] 陳怡.在線包裝虛擬植入技術(shù)在大型節(jié)目中的應(yīng)用和發(fā)展[J].世界廣播電視，2012，（12）：50-50.