在当今电视节目制作中虚拟演播室技术已经成为一个“热点”,虚与实的场景变换让电视节目更加的丰富多彩。在节目制作中可以根据不同的创意来增加很多的道具、场景,不需要任何的场景布置搭建,通过计算机就能轻松各种场景和道具的合成,不仅节省了制作成本,也大大提高了电视节目的制作效率。
虚拟演播室由虚拟演播室系统、蓝箱系统、灯光系统这三大部分组成,这是虚拟演播室技术实现不可缺少的部分。 虚拟演播室技术最初只是用于电视台演播室节目的制作,但现在它的应用范围有了很大的扩展,从电视台到学校、企业等应用的行业越来越广泛。而且应用的优势和便捷逐渐得到不同行业用户的认可,在未来虚拟演播室技术还将有更多的新发展。
在电视节目制作中虚拟场景、道具的制作都是通过计算机来完成,其实看似简单的一个过程,还是有很多的技术要求。需要有专业的设备才能够实现。比如:色键、切换器、延时器、传感跟踪系统等。下面就来虚拟演播室系统的工作流程:
1.蓝色实景现场
虚拟演播室是色键抠像技术与电脑虚拟现实相结合的产物,它与传统演播室大不相同。它以计算机三维动画“虚拟”出的场景取代道具实景,摄像机所拍摄的现场已不是一般意义上的主讲教师或学员活动的地方,而是虚拟画面应用空间的组成部分,它的实际意义仅仅是空间场地尺寸的大小,现场所有布景全部由单一的蓝色所取代,以作为将来抠像的基准色,图像的前景是不同机位的摄像机拍摄到的主讲教师的画面素材,主持人所在的实景现场的全部蓝色区域将被合成到计算机三维动画生成的虚拟场景中。
2.摄像机跟踪技术
虚拟演播室中的一项关键技术是摄像机跟踪技术,即如何判断摄像机、被摄人物、“虚拟”背景之间的相对位置关系,使之实现“同步”。实现“同步”的关键是连续跟踪获得摄像机的运动参数,这些参数包括镜头运动参数、聚焦、变焦、光圈、机头运动参数,摇动及空间位置参数,移动位置参数等。目前成熟的跟踪技术主要有图形识别和以机械传感器为基础的跟踪系统两种方式,同时这也是虚拟演播室两大类别的主要区别。图形识别方式需要一个画有特殊网格的蓝色背景幕布,它将摄像机所拍摄的画面送到数字视频处理器中进行处理。通过对该画面中网格固有的不同特性和透视关系进行计算,得出有关摄像机的运动参数,机械传感器则是通过安装在摄像机云台及镜头上的传感器获得有关摄像机的动作参数。这两种方式各有特点,图形识别方式的优点是对摄像机的数量和操作不加限制,可以配置多台摄像机并给予摄像师最大的操作自由度。缺点是要对所拍画面进行大量的数据计算会造成较大的延时。只有当被摄画面包含一定数量的网格时才能进行测量计算,这使被拍摄人物的活动范围受到一定的限制。为了精确跟踪计算,必须保持用于识别背景的网格始终清晰。这使得摄像机景深范围受到限制,无法拍摄特写镜头,由于背景采用深浅两种蓝色,对灯光布置的要求非常严格,而且要使用质量较高的色键控制器进行抠像。机械传感方式可以弥补图形识别方式的不足之处,但其最大缺点是摄像机拍摄时不能移动,位置必须固定每换一个位置都要重新进行定位调整。
3.计算机部分图形工作站硬件
虚拟演播室系统配备的计算机目前主要有两种:基于Unix系统的图形工作站和基于Windows NT系统平台的PC机,它像一个小型计算机网络,主机为网络中心,它是虚拟演播室的控制中心,是虚拟演播室节目制作的导控台。它除了调用和调整事先做好的三维虚拟场景,还负责向图形发生器传输图像数据及处理由摄像机跟踪器传来的摄像机运动数据。在这里,图形发生器扮演着十分重要的角色,它根据主机传来的摄像机运动数据实时地计算出虚拟的三维电脑场景的运动,以保证其输出的虚拟背景与真实的前景同步软件。目前三维建模和动画软件很多。主要有3DS Max、Maya,前者是做三维图形的通用软件,虚拟演播室软件在调用3DSMAX软件制作的背景时,应当采用3DSMAX底层来做开发。这样才能使虚拟演播室软件具有3DSMAX插件,才可以完整地调用3DSMAX制作的场景、三维动画。如果没有3DSMAX插件,在使用3DSMAX做完背景图调入到虚拟演播室软件中时,只有建模可以使用。贴图和动画要在自己开发的三维软件中重新去做,这会使操作变得非常繁琐复杂。
在电视节目制作中虚拟演播室系统的优势已经越来越明显,很多电视台在近几年都引进了虚拟演播室技术,而且随着采购成本的降低,很多高校、企业也都有了自己的虚拟演播室。与传统的演播室相比,虚拟演播室技术最大的优点就是降低了制作成本,缩短了制作周期,更重要的是虚拟场景可随意设计、更改的特性极大地满足了影视创作的需要。这对电视行业来说既是一次革命,也是一次新的发展和突破。
(仅供参考)