虛擬演播室技術在衛生類教育中的應用探討

◆張明

作者：張明，理學碩士，遼寧衛生職業技術學院助理實驗師，研究方向為信息技術與學科教學（110101）。

近年來，隨著計算機技術的飛速發展和色鍵技術的不斷改進，虛擬演播室（Virtual studio）技術作為一種新興的電視節目制作系統應運而生，并逐漸成為電視制作技術中的一個熱點。目前，該技術已廣泛應用于影視制作、教育教學等領域。本文將從虛擬演播室技術工作原理入手，結合衛生類高職院校的教育教學特點探討該技術在衛生類教學中的應用方式及優勢。

1 虛擬演播室的基本原理

虛擬演播室技術，是以攝像機實時跟蹤技術、鍵控摳像處理技術及電腦三維制作技術等三大基礎技術為前提，并輔以燈光藝術等相關技術結合而成的一種新型電視節目制作技術。此項技術的產生，完美地將真實攝像機所拍攝的實時畫面與計算機圖形工作站生成的虛擬場景進行了融合，即在視頻節目制作時，只需要真實的演員和道具，而無須真實的布景和場景，視頻背景由計算機制作的虛擬場景提供，并以數字技術融入演員和道具的演出之中。

按照工作機制分解，虛擬演播室系統可以為三大模塊，即攝像機實時跟蹤模塊、虛擬背景制作模塊和視頻合成輸出模塊。

攝像機實時跟蹤模塊負責對藍幕前的真實事物進行實時捕獲，并記錄其運動的相關參數，并及時傳遞給生成虛擬背景的計算機，以此確保真實圖像與計算機生成的虛擬背景保持聯動。

虛擬背景制作模塊負責在圖形計算機中生成與前景相匹配的虛擬背景圖像。根據接收到的攝像機運動參數及視頻制作需求，一般由Photoshop、CAD、3D MAX或Maya等圖形制作軟件生成二維、二維半或三維虛擬場景。

視頻合成輸出模塊負責將攝像機實時跟蹤的藍幕前真實景象通過色鍵器進行摳像處理，再與計算機生成的虛擬背景合成輸出。該模塊主要包含合成和同步兩個關鍵技術。

2 虛擬演播室的技術優勢

與傳統演播室相比優勢明顯 與傳統演播室的視頻節目制作相比，虛擬演播室技術優勢明顯，主要表現在降低制作成本和拓寬創作者思路等方面。

1）在虛擬演播室技術中，由于其演播場景都是通過圖形計算機制作的虛擬背景圖像，因此大大降低了傳統演播室中現實場景的搭建、布置和保存以及相關道具的制作等投入，有效節省了人、財、物力和時間成本。同時，該技術還有效地克服了傳統布景中場地大小、多少的限制，能夠滿足多欄目共用演播室、使用中小演播室實現大場景制作等需求。

2）因為虛擬演播室技術中場景的制作可以不受空間、資金等方面的限制，所以使得制作人員可以充分發揮創造力，創作出更為精美、充滿立體感和強烈沖擊力的視覺效果。此外，虛擬演播室技術也為制作人員提供了更為廣闊的創意支持，使視頻背景不僅可以是對真實事物的模擬，還可以是完全出自于想象、現實世界中不可能存在的場景。

應用在教育教學中的優勢自虛擬演播室技術被應用于教育領域后，就越來越受到各高校的重視，也吸引了越來越多的高校建設虛擬演播室。總體看，虛擬演播室在教育領域中應用的優勢主要體現在可以提高學習者的積極性和學習效率上。

1）虛擬演播室技術的應用極大地方便了精品教學課程、遠程教育課程的制作，豐富了教學資源，同時專家、講師虛擬出席的實現也可以增強學習者的現場感和參與感，能夠有效地提高學習的積極性。

2）逼真的虛擬場景運用對于模擬身臨其境的學習環境和傳統教學不易展現的教學道具幫助巨大，可使學習者獲得更為直觀、形象的學習體驗，能夠有效地提高教學質量。

3 虛擬演播室技術在衛生類高職院校教育教學中的應用探討

衛生類高職教育對虛擬演播室技術的特殊需求分析衛生類教育相對其他學科來講，具有其一定的特殊性，因此其日常的課程設置和教學方法上也有著一些特殊需求。而虛擬演播室技術的應用則正好可以為衛生類高職院校的教育教學提供一份有力的幫助。

1）衛生類學科的教學內容決定了衛生類高職教育應具備高度的形象化、多樣化等特點。衛生類高職教育由于涉及到人體及器官的解剖、藥理和藥性的變化等多種精密、復雜的教學內容，因此要求教學中應充分注重課程內容的形象化和多樣化，以此來提高學習者的接受程度和認知水平。而另一方面，衛生類教育的最終目的是使學習者能夠獨立、正確地將所學知識應用于對他人生命和健康負責的事業中，因此通過在高職院校的學習后能夠具備扎實的理論基礎與良好的實踐能力就顯得尤為重要。但是，傳統衛生類教育教學的方式和方法在這些方面上已難有大幅改善，而虛擬演播室技術的融入則可以大大提高衛生類教學的形象化、精細化程度，例如可以利用虛擬技術制作出傳統教學中無法展示或解剖后無法還原的人體精密結構和器官、模擬出病變過程及藥物作用等現實條件下不易完成的教學任務。

2）衛生類教育的理論與實踐結合性和嚴謹性對師資水平提出了越來越高的要求。但目前普遍存在的一個問題是，各高職院校的授課教師一般只負責講授規定的課程內容，而接觸臨床相對較少，缺少必要的實踐經驗；而知名專家和工作在各衛生機構一線的醫生、護士等人員雖有著較高的專業水平、較多的臨床經驗，但平時工作繁重，缺少充足的時間為院校師生傳遞更多的學科信息。照本宣科式的教學模式一方面不能很好地調動學習者積極性，影響學習效果；另一方面還容易造成理論與實踐脫節，甚至是出現所教授內容嚴重脫離現實或存在錯誤，而虛擬演播室技術則可以通過錄制精品教學課程、遠程教育課程，邀請專家虛擬出席或合成多人共同授課等手段來彌補傳統教育中此方面的不足，從而實現以虛擬的方式“借”良師來增強本院校的師資力量、提高本院校的教學水平。

高職院校在虛擬演播室建設中應注意的問題近年來，越來越多的高職院校開始建設虛擬演播室，不斷豐富教學手段、加大素質教育力度、提高教學質量等方面注入了新的動力。但面對虛擬演播室的建設熱潮，我們也應進行冷靜思考，不能只是為了建設而建設，或盲目攀比，單純追求項目建設檔次高、投入大、功能全等，要結合院校自身需求，以提高教育教學水平為最根本目的，加強應用，提高使用效率。

1）虛擬演播室建設要從實用性出發，避免追高求全和資源浪費。各高職院校應對項目的建設有一個清醒的認識，對自身需求及承擔能力有相當的了解，避免出現所建非所需、超出承擔能力建設、盲目跟風攀比、功能上追高求全等現象，以致造成資源浪費。

2）虛擬演播室系統建設并非一蹴而就，應注重對后期應用的進一步探究和系統的擴展升級。作為一項高新技術，虛擬演播室系統不僅功能強大而且技術發展速度較快，對此，各建設單位應注重對系統功能的探索和開發，能夠使系統功能得到充分開發和應用，精益求精，不停留表面。同時，在系統建設之初就應對系統的建設做好長期規劃，為未來系統的升級和擴展留有充分空間。

3）虛擬演播室的建設和使用并非萬能，教育教學核心競爭力的加強和創新仍十分重要。虛擬演播室只是教育教學中的一種輔助手段，各高職院校仍應在師資力量的加強、理論與實踐相結合和準確定位教育教學目標等方面加大關注力度。

只要精心謀劃、合理建設和正確應用，相信隨著虛擬演播室技術的不斷發展、成熟和越來越多高職院校加入虛擬演播室系統的應用，該技術在未來推進素質教育改革、加快教學方式創新等方面將會有更為出色的表現。

[1]陶瑩.虛擬演播室技術及應用研究[J].吉林師范大學學報:自然科學版,2004(1):91-95.