廣播電視臺高清虛擬演播室的技術及應用

郭奕進

（作者單位：福建廣電網絡集團股份有限公司）

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廣播電視臺高清虛擬演播室的技術及應用

郭奕進

（作者單位：福建廣電網絡集團股份有限公司）

摘 要：近些年，隨著我國高清電視技術的蓬勃發展，各廣播電視臺推出了可以滿足高清數字電視發展需求的高清虛擬演播室。對此，本文主要對廣播電視臺高清虛擬演播室設計的思路、特點及其在實際中的應用，進行系統論述。

關鍵詞：廣播電視臺；演播室；高清虛擬技術

虛擬演播室是基于現代計算機及色鍵摳像技術而開發出的新式演播技術，它避免了在演播室搭建復雜的實景，只需要運用三維動畫軟件，即可在演播室營造出身臨實境般逼真的三維立體景象，大大節省了由于傳統場景布置所導致的道具和人力成本，為節目制作人員提供了更加廣闊的創作空間。這一新式演播技術地運用，不僅極大拓寬了節目錄制的形式，提升了電視臺節目的品質，還為這個領域未來的發展提供了新的方向。

1 廣播電視臺高清虛擬演播室設計思路

廣播電視臺高清虛擬演播室的設計思路，是以虛擬與現實相結合為基礎，并且要同時滿足高清實景錄制及現場直播這兩個方面的功能要求。所以，接入虛擬演播室的設備，必須具備常規節目錄制、虛擬節目錄制及場景植入等各個方面的功能。由于電視臺演播室需要滿足各種節目的錄制要求，包括訪談類、新聞類、專題類等，所以，錄制節目的攝像機必須能滿足快速定位、移動拍攝等需要。所以，在該項目設計初期，設計人員著重研究了虛擬系統中圖形工作站渲染和輸出能力，并且調查了虛擬系統在實際中成功運用的案例。通過調查對比目前市場上各個廠家的攝像定位方式、虛擬場景的布置能力及市場的認可度，本臺最終選擇了目前較為先進的Pro-Set高清虛擬演播室系統，其是一套具有雙通道、四機位及各清晰度兼容的真三維虛擬系統。

2 廣播電視臺高清虛擬演播室的特點

2.1 主要特點

本臺高清虛擬演播室選用的Orad系統，是以網格跟蹤為主、紅外線傳感及機械傳感相輔的新型跟蹤系統，性能領先于現今行業中各種單一跟蹤方式的系統；虛擬演播室中，攝像機可以最大程度自由移動拍攝，包含肩式攝像機、滑行軌道式攝像機及搖臂式攝像機等多種不同類型，支持360°無死角拍攝范圍，并且可以快速安裝和定位；在某些情況下，該高清虛擬演播室系統可以作為一個獨立系統單獨工作，也可以附屬一個大的系統共同工作；在數據連接這一方面，虛擬演播室系統與外界數據庫之間，相互連接無障礙；具有混合播放并加載多種場景的能力，支持播放目前市面上所有主流視頻格式。

2.2 系統類型

第一，網格傳感。網格識別傳感，無需對攝像機進行改裝就可以實現，具有簡便、易操作等優點。

第二，機械傳感。機械傳感器具有360°范圍內感知攝像機各項運行參數的優點，在很大程度上，彌補了網格傳感在感知范圍上的不足。

第三，Cam Track紅外跟蹤。該系統支持攝像機的自由移動拍攝。在藍箱左右上端安裝紅外接收裝置，由這兩個紅外接收裝置，交叉接收紅外線發射裝置發射的紅外信號，就可以獲得正在移動的攝像機各項運行參數。

第四，網格跟蹤、機械傳感、小紅外跟蹤相互結合，其中，以網格傳感為主。這種結合三種傳感跟蹤方式的做法，其最大優點，就是大大縮減了錄制開始前攝像機的定位時間。

3 廣播電視臺高清虛擬演播室技術的實際應用

在制作三維虛擬場景時，高清虛擬演播室系統既可以在場景制作軟件中完成場景制作，也可以從外界數據庫中直接導入圖文模型。其中，較為常用的場景制作軟件是3Designer，它支持用戶自己設計特定的插件，功能非常全面。

3Designer是基于Windows操作系統的ORAD虛擬演播室場景創作工具，可以建立無限個圖層，并且可以直接導入其他繪圖軟件制作的素材，具有很強的包容性；在粒子特效方面，3Designer也在行業中具有領先地位，能輕易模擬出煙霧、大學、彩虹等景象；當制作財經等需要數據實時更新的節目時，3Designer也可以進行數學運算。

高清虛擬演播室投入使用后，也出現過攝像機定位不準的問題，根據長期的總結及探索發現，出現問題的原因是攝像機的光圈不到位，或者是室內燈光不均勻。適當微調攝像機光圈，并調整燈光，就可以很好地解決這個問題。

4 結語

在百平米內的藍箱當中，高清虛擬演播室系統為許多節目的錄制提供了精美三維場景，節省了一大筆傳統場景布置的開支及人力成本。目前，高清虛擬演播室系統在實際工作中運行穩定，制作節目品質優良，完美實現了設計目標。但是，高清虛擬演播室系統的功能還遠遠沒有完全開發出來，所以，在今后的日子中，工作人員應當更進一步發掘高清虛擬演播室的功能，為廣播電視臺節目錄制創造更為廣闊的空間。

參考文獻：

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［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:北京工業大學,2015.