虛擬演播室技術在電視節目制作中的應用探析

童德田

摘 要：虛擬演播室技術是電視節目制作的一種新技術，是傳統演播室的色鍵摳像技術與計算機的虛擬現實技術進行有機地結合。虛擬演播室是不要求有實際的場景演播室系統，只要有道具和演員就可以。

關鍵詞：虛擬演播室；電視節目制作；應用

計算機的圖形處理技術結合傳統的色鍵技術，發展為虛擬演播技術，對于傳統色鍵的摳像技術，因為前后景的正確透視關系無法保持，所以，給人以不真實的感覺，好像前景像在背景上漂浮著一樣，虛擬演播室利用的是跟蹤技術，能夠使前后景的正確透視關系得以有效地保證。

一、虛擬演播室技術概況

（一）攝像機跟蹤

在實時的演播室內，將攝像機的具體位置和動作參數準確地測算出來，是攝像機跟蹤主要的任務[1]。虛擬演播室攝像機的跟蹤定位系統主要有三種方式：圖形識別和機械傳感器，以及紅外線發射與接收識別。

其一，圖形識別方式。在演播室的背景幕布上，按照演播室大小，將不同尺寸的網格進行制訂，結合攝像機所抓拍的視頻圖像，對攝像機的具體位置和方向及變焦的參數，進行實時地解析[2]。這種虛擬演播室的攝像機在操作和安裝上，都很簡易，需要引起注意，由于所有的參數都是攝像機的實時拍攝網格提供的，因此，攝像機在對畫面進行實時拍攝時，若想對參數進行正確地識別，在當前的畫面上，網格不但要占到一半以上，還要有4個網格交叉點。

其二，機械傳感器識別方式。在攝像機上，利用在各個部分安裝的機械傳感器將各類信息進行獲得。該方式有四個優點：第一，跟蹤的數據不會延長時間；第二，單顏色，背景是藍色的，背景網格不用再繪制，同時，藍色的背景很容易被照亮；第三，將某幾個位置的測量跟蹤器增加后，攝像機運動仍然不會受到限制，并且在藍色舞臺的范圍內，演員也不會受到影響；第四，對攝像機信仰和搖移以及變焦等相關信息速率的采集，還能夠跟上電視圖像刷新的速率。

其三，紅外線發射與接收識別方式。采取多點攝像頭接收和紅外線信號的發射實施定位攝像機的位置。對于演員與攝像機在演播室的位置，該方式運用紅外線的收發裝置進行檢測，并將接收裝置在藍色背景上方進行安裝，在攝像機和演員身上，安裝紅外線的發射裝置。但是，該方式的安裝比較繁瑣復雜，成本比較高。

（二）計算機虛擬場景生成

對于繪制虛擬演播室的場景，計算機分為二維和三維，因此，虛擬場景也分為二維和三維，二維場景只能在真人的后面放置，作為背景平面，而三維場景是立體的，不但可以在真人的前面放置，作為前景，還可以在真人后面放置作為背景[3]。另外，圍繞虛擬景物，真人還可以運動，將以假亂真的效果得以有效地實現。三維虛擬場景的設計和制作，可以利用alias、front、3Dm x、softim age3D等軟件，合理控制燈光和模型以及貼圖等參數，還有視頻插入信號及虛擬燈光效果等 ，虛擬演播室給人的真實感就會更加強烈。

（三）視頻合成

在虛擬演播室的系統視頻合成中，摳像技術是比較主要的方式，該方式對于攝像機所拍攝的人物和景物做摳像處理，再與計算機的虛擬場景進行合并，成為一個畫面。但是，虛擬場景和每一個像素由計算機制作出來，都有一個景深數值，景深數值是將參數進行提供，從而使控制切換臺得以有效地實現，在虛擬場景中，真實人物的位置能夠保持不變，從而使實時結合前后景的目的得以實現。

二、在電視節目制作中，虛擬演播室技術的具體應用

其一，在制作新聞類的電視節目中，虛擬演播室技術的應用。新聞時效性是新聞類電視節目的首位，其次，是電視節目畫面的效果，此外，新聞類的電視節目，基本都具備獨立演播室，不用計算機太多的進行虛擬，因此，在進行應用中，可以利用二維的直播技術，既收益大，成本又低。需要引起注意的是，利用固定機位的機械傳感跟蹤技術，來對虛擬背景中近景進行拍攝時，需要將精準度提高[4]。

其二，在制作綜藝類電視節目中，虛擬演播室技術的應用。因為綜藝類電視節目比較受歡迎，并且比較靈活自由，因此，在進行應用中，對于電視節目的播放和畫面效果，可以采用unix平臺系統進行修飾，從而使電視節目播放和畫面效果的豐富得以實現。

其三，在制作交談類電視節目中，虛擬演播室技術的應用。因為交談類電視節目比較強調空間感，在訪談的嘉賓和主持人之間，需要構建一個溫馨、自由和舒適的交談氛圍。因此，訪談方式可以采取多邊形的演播室。

三、總結

綜上所述，虛擬演播技術將無限的自由制作空間及高科技制作手段提供給了電視節目，同時，對于節目制作費用的降低和節目制作的方式的豐富，也具有至關重要的現實意義。

參考文獻：

[1]李婷.虛擬演播室技術應用研究——以校園電視節目制作為例[J].數字技術與應用，2015（12）：67-68.

[2]張曉芳.電視節目制作中虛擬演播室系統的應用探討[J].科技傳播，2015（12）：87+74.

[3]金丹.數字技術在虛擬演播室節目制作中的應用與研究[D].北京工業大學，2015.

[4]閻庚順.虛擬現實技術對電視節目的影響[D].哈爾濱師范大學，2012.