高清虚拟演播室系统在城市电视台的运用探析

张伟

摘 要 虚拟演播室系统将计算机技术、色键抠像技术等融为一体，通过虚实结合，前景置入与虚拟录制、常规录制相结合等原则和功能，实现了虚拟布景、真实人物的紧密结合，对于提升电视节目品质极为有益。文章在概述高清虚拟演播室系统的基础上，重点从场景制作、应用要点等方面论述了其在城市电视台的应用。

关键词 虚拟演播室系统；城市电视台；场景制作

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）218-0064-02

虚拟演播室系统围绕了虛实结合的原则，集合了计算机技术、色键抠像技术等，具有高清实景直播与录制等功能；与虚拟演播室设备连接，能通过前景置入与虚拟录制、常规录制等功能，将虚拟布景、真实人物紧密结合，最终提升电视节目品质。但在实践中，场景制作等技术专业性要求高，面对摄像机定位、抠像等问题，还需加强经验总结与摸索性调整，促使虚拟演播室系统的成本节约、动画特效等作用最大程度发挥。

1 高清虚拟演播室系统概述

1.1 系统介绍

系统配置涉及高清摄像机、高清切换台、VDI打码、DVP网格识别，以及机械传感器、摇臂机红外追踪装置等。摄像机输出信号经过VDI打码后，输入至切换台，供DVP识别机位，最终经过网格控制，输入至HDVG渲染图像工作站，实现虚拟背景、机位的关联。母线输出后，由高清切换台分配视频，一路当作前景信号，输入至HDVG延时卡；一路输入至DVP设备，识别摄像画面网格，收集镜头、摄像机动作参数实现定位追踪。与此同时，机械感染器、小红外传感器会将收集到的镜头与摄像机参数，输送至HDVG实现定位追踪。延时卡输出背景与前景信号，以及MATTE信号，经Ultimatte高清色键器处理，合成一路视频信号，输送至矩阵、切换台。

调配演播室系统后，即可展开虚拟植入技术操作。直播节目中的虚拟植入操作，是指在节目画面上，按照节目制作要求等，适当加入虚拟人物与物体等前景，达到强化舞台效果，丰富节目色彩的作用。可借助HDVG渲染、机械跟踪接摄像机位等方法调整播出平台，通过对演播室实景、虚拟前景的平行线性重叠，形成一路包装信号，最终输送至切换台切换后播出。

1.2 系统亮点

基于定位跟踪系统角度分析，其结合了小红外传感、机械传感与网格识别跟踪等现代化的跟踪传感定位技术，虚拟录制要求展开合理搭配与结合。首先是网格识别跟踪技术，具有定位便捷等优势，借助DVP、网格即可实现系统的定位机位，摄像机无需配备跟踪设备，机位跟踪成本明显降低。摄像机拍摄网格局部，即可为DVP生成摄像机水平与俯仰、镜头变化等跟踪参数提供参照，经过网格输送HDVG，最终关联场景、摄像机定位。

其次是机械传感器设备，需要在镜头、摄像机云台安装，可时时跟踪到摄像机俯仰运动、聚焦与变焦等活动数据，并输送至HDVG。该传感器跟踪设备，具有全方位获取跟踪参数的优势，对网格传感使用的局限与不足进行了补充，适用于大型晚会的节目效果制作。

最后是小红外传感装置，使摄像机移动拍摄成为了可能。借助安装在蓝箱左右方向的红外线摄像头，交叉捕捉、计算红外发射器信号，即可实时获取摇臂摄像机在各个方向的运动变化数据，最终输送至HDVG，尤其辅以网格数据，共同实时定位移动摄像机。

2 高清虚拟演播室系统在城市电视台中的运用

高清虚拟演播室系统的应用，可制作逼真的节目场景，继而强化节目效果、调高节目制作效率与节目质量。辅以摄像机实时跟踪装置等先进技术，可强化机位快速定位，以及自由移动拍摄等功能。除此之外，系统节目创作方法多样化，能够为电视台节目提供创作素材，突显节目录制主题与内容等，继而加深受众的印象，最终提高节目收视率。

2.1 场景制作

应用演播室系统，需辅以3D？Designer软件技术完成，或是辅以Softimage、Maya等创作图文模型，软件导入后，能够提高场景制作成效。首先打光建模贴图，在贴图上经过烘焙等操作，融合灯光贴图信息，设立为3D？Designer可识别的wrl文件。其次在制作场景时，合理设立XYZ中的位置，将场景XYZ值设为零。同时应严格规范所创设物体层次序，防止场景创建出现错乱与遮挡等现象。将制成的虚拟场景导入到3D拓展编辑器Editor中编辑，实现实景与虚拟景的视频开窗、覆盖与叠加。最后进行主持人站位测试，测试达标后保存模板，节目播出时，调用模板即可播出。

2.2 应用要点

随着人们生活水平的提升，对电视节目制作效果的要求逐渐提升；对此，为增强节目效果与竞争力、吸引力，演播室系统的应用越发频繁。无论是在日常节目中，或是在直播大型晚会中，都可以按照节目制作要求，适当添加虚拟内容。鉴于演播室系统，属于新型节目制作技术与录制方式，对编辑、技术人员、主持人等工作人员的专业性与配合度要求高；对此，需要明确掌握的虚拟演播室系统的应用要点，摸索性完成流程化录制。总结录制中出现的各种问题，施以针对性处理措施，最终实现节目质量的持续改进。

基于摄像机定位角度分析，摄像机定位成效直接关乎节目效果。将主摄像机垂直正对蓝箱网格，可发现定位数值间的差异性，定位数据差距越大，场景位置与主持人站位就会越紊乱。实践证明，并将主摄像机放置中间，放置在中间偏右0.5m处，主摄像机与蓝箱网格间，存在一定倾斜角，发现场景位置紊乱、主持人站位不精确等问题可以有效规避。标记斜对位置，移动摄像机后，可及时规范放置，避免下次不必要的调试。

基于设计步骤角度分析，应围绕演播室系统特征等，合理设计节目录制流程，以及主持人站位、机械位置等，并对设计步骤及时存储。设计定位对降低节目录制工作量、减少录制时间、提高录制质量等有着重要意义。演播室录制节目内容多元、形式多样，如访谈类、专题类、直播类等，需要机位快速定位，以及能够移动自由拍摄，这些在步骤设计中都需要加以考虑。节目录制对系统稳定性、渲染效果、传感精度、场景制作能力等功能要求高，应积极借鉴其他产品成功的步骤设计案例，继而提升节目场景虚实结合制作的成效。

基于主持人站位角度分析，主持人配合对节目录制意义重大，作为节目录制关键人物，为确保主持人动作、虚拟场景变化的统一性，需要工作人员按下软件操控键，与主持人按下遥控器步调一致，及时控制虚拟场景动画，如上下视频、开窗等动画。这就需要工作人员与主持人间多磨合，确保电视台节目实际录制的一次性成功率。

基于抠像角度分析，对主持人的着装有着明确规定，当服装颜色较浅，或是反光的配饰，会引起蓝箱反光等现象，增加了后期反光处抠除的工作量，同时影响整体节目效果。为规避蓝箱反光情况出现，除规定主持人着装外，还需加强对灯光亮度的控制，避免主持人衣服颜色受灯光亮度影响，而出现变色的情况，如玫红色、紫色衣服变成灰色，从而减少蓝箱反光情况，解决抠像问题。针对主持人衣服变色问题，可通过调节Flsre的Gate2、Gate1/3旋钮，使主持人衣服颜色，变为正常颜色，提高节目录制的整体协调性。在节目录制中，会出现蓝色地胶、蓝箱间的色差问题，使节目录制效果突兀，同时影响抠像成效；对此，需要清理蓝色底胶上的灰尘、杂物等，并严格要求禁止主持人穿高跟鞋入蓝箱。

基于灯光角度分析，应用演播室系统时，蓝箱内灯光均匀布置尤为关键，继而满足网络识别、传感定位，以及抠像效果等方面的要求。通常在系统运行时，主持人前地下灯光，会使用热光源散热灯，这对于摇臂摄像机的红外跟踪、红外信号识别产生了较大干扰。确定灯光的故障原因外，将热光源散热灯换成了三基色冷光源，摄像机的影响降低，外跟踪丢失现象得有有效规避，节目录制成效显著提升。

3 结论

科学技术进步，带动了虚拟技术发展的步伐。作为社会发展热点，虚拟技术在城市电视台的应用优势越发突出，其中虚拟演播室系统的应用最为频繁，技术稳定可靠且经济高效。虚拟演播室系统可营造出虚拟道具与背景，同时可与节目实景相结合重叠，继而丰富节目內容，提升节目品质，增加节目的感染力与生动性。

参考文献

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