二维、三维虚拟演播室的构建原理不同，因此它们在系统特点、产品结构、工作方式以及最终合成效果等方面有着本质的区别。
二维虚拟演播室通常以一幅或一组平面图片为背景，根据摄像机推、拉、摇的参数变化对整幅图片进行缩放处理以提供相应的背景。图片是利用建模软件设计好的，也可以是用专门的制图软件制作的。
三维系统是基于 Open_GL图形渲染平台之上，采用高质量的专业3D加速处理卡，配以响应的场景处理技术，来保证系统能够流畅地运行复杂的三维场景。
1.场景渲染方式
二维系统是对平面图片进行处理，它是一个“预渲染”系统，见图1.2。把用建模软件设计好的场景实现渲染程一张或一组图片，再把这些图片装入图形工作站。CPU根据摄像机镜头的变化进行相应的缩放处理，然后传给视频处理模块。视频处理模块根据同步信号处理模块传来的外来同步信号，将变换后的图形当作视频处理，同时还要完成活动视频处理模块送来的外来活动视频的贴图处理。最后得到符合电视或网络标准的视频信号，送入数据缓冲区。完成视频信号输出。
三维系统不是对平面图片进行处理，而是调用标准的虚拟场景模型文件，*.MESH或*.X文件。也就是说，三维系统处理的是三维模型，在专业图形加速平台上根据摄像机推、拉、摇、移的参数变化进行三维填充和实时渲染。因此可以说三维系统是一个“实时渲染”系统，如图1.3所示。由于三维场景的实时渲染需要非常大的计算量，所以这类系统必须采用功能强大的图形工作站或专用的告诉图形处理器作为场景的生成装置。
在三维虚拟演播室系统的渲染核心中，CPU在对场景进行处理后，把用三维建模器生成的矢量图形文件的定点数据送入渲染核心的图形处理流水线中。这些顶点代表了场景各个三维物体的模型，并且包含多组不同的数据，如顶点坐标、颜色、纹理坐标等。渲染核心首先对这些顶点数据进行最基本的集合变化，如坐标变换、平移缩放等，另外还对场景中的光源进行处理，如点光源、单方向光源等。接下来要进行裁剪、三角形设置和光栅化。裁剪就是将变换并且带有光照效果的顶点数据，接下来要进行裁剪、三角形设置和光栅化。裁剪就是将视场外的无用资料去除掉；三角形设置就是用顶点创建许多三角形；二光栅化就是用像素填充这些三角形。之后进行场景中多纹理的混合处理，再其后就是对场景的光照和阴影进行处理。经过以上流程，就完成了对整个计算机图形的渲染过程。然后再对这个计算机图形进行视频处理，同样包括对活动视频的视频贴图处理和对同步信号的处理。最后才能输出符合电视标准的视频信号。
2.图形平台
二维虚拟演播室系统一般构建在二维视频处理卡纸上，利用视频卡上的DVE特技来实现对背景图片的简单缩放变换以及视频开窗显示。由于是基于视频卡处理，因此不可能具备3D加速功能，基本上类似于加油传感器的虚拟布景系统。
三维虚拟演播室系统构建在Open GL图形渲染平台之上，采用高质量的专业3D加速处理卡，能对是哪位场景进行实时的渲染。OpenGL目前有多于100个核心函数，它可以利用这些函数创造出各种交互式的是哪位效果。OpenGL具有跨平台和与硬件无关的特点，在包含几乎所有UNIX操作系统以及Windows操作系统的各种类型的工作站中，Open GL是主要的3D API(应用程序接口)。由于OpenGL基于客户机/服务器结构，所以既可以用软件也可以用硬件来进行3D的显示处理。加上它具有跨平台和功能全面的特点，因此目前它也是几乎所有专业应用软件采用的唯一3D API。所以，对于Open GL的支持就成了专业图形芯片的最主要任务。只有基于Open GL支持的专业3D加速处理卡才能完成三维场景的实时渲染。
3.场景文件格式
如前所述，二维虚拟演播室系统调用的虚拟场景是一幅或一组平面图片。比如一套双机位的二维虚拟演播室系统，就需要为每个机位提供一幅相应角度的图片。而一旦摄像机离开了预先设定好的机位位置，就无法正确地提供相应的虚拟背景。见图1.4中“叉号”所示，摄像机1与摄像机2中间的移动过程是无法表现出来的。
而对于三维虚拟演播室系统，由于其调用的是标准的虚拟场景模型文件，见图1.5.所以根据摄像机的推、拉、摇、移的变化进行实时的渲染。因此一方面，可以随着摄像机角度及位置的变化看到具有真实感的虚拟场景，从而看到场景中虚拟物体的侧面以及背景，使整个场景更逼真；另一方面，允许主持人进入到虚拟场景中，三维场景中的虚拟景物既能作为真实人物的背景出现，也能作为前景出现，即我们常提到的“遮挡”功能。可以把一些虚拟物体调到主持人的前面，并且真实人物还能围绕虚拟景物运动。这大大增加了场景的真实感，同时也丰富了节目的拍摄手法。
谈到“遮挡”功能，在二维系统中为了增加场景的真实性，随着二维虚拟演播室技术的发展也加强了这方面的改进，增加了“伪遮挡”功能，构成了所谓的“二维半”虚拟演播室系统。在主持人的前面增加一个图片层作为遮挡，事先做好一张小图片叠加在主持人的前面，模拟具备景深的遮挡效果。
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