探討中小學校虛擬演播室的改建

摘要：隨著影視虛擬技術的提高，我國中小學校電視演播室的節目制作方法，正從傳統拍攝方式逐漸向虛擬制作方式不斷地發展。本文將探討中小學校如何在原有的演播室基礎上，對藍箱、燈光照明等幾個部分進行設計改建，并以實例說明。

關鍵詞：中小學校；虛擬演播室；藍箱；燈光

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）28-0263-02

1中小學校演播室的現狀

目前，我國中小學校演播室節目的制作方式多以傳統拍攝加后期編輯為主。由于學校經費和制作需求的限制，不可能一味的使用高檔次影音制作設備，所以中小學校演播室的設備配置一直處于低層次的水平。然而有部分學校嘗試性地建設了虛擬演播室，利用虛擬演播室的制作便利、費用廉價、畫面精美的優勢，制作出了一大批優秀的教育節目，并且在教學模式的探索等方面也取得了可喜的成績。虛擬演播室在教育領域中的應用，越來越引起了中小學校的重視。如何在現有的傳統演播室的基礎上改建成虛擬演播室已經成為中小學校所關注的問題之一。

2 虛擬演播室的知識

虛擬演播室（Virtual Studio）是虛擬現實技術和傳統的色鍵摳像技術相結合的產物，是一種將真實攝像機所拍攝的畫面與計算機生成的三維虛擬場景進行合成的一種新型電視節目制作系統。它通常由攝像設備、燈光系統、音頻系統、計算機、背景材料庫等基本設備組成。在傳統拍攝過程中電視節目制作需要搭設真實的布景，有昂貴的設計、材料、施工、場地等費用，制作完成的布景不宜隨便搬運、靈活性差，場地不能重復利用的缺點。而虛擬演播室克服了上述的問題，能極大滿足電視節目的制作需求。此外，虛擬技術獨有的藝術創造力，可以為節目制作者提供想象的空間，策劃、制作者可以憑借想象力進行自由的發揮，創作出傳統演播室不可能實現的虛擬場景，更能創造出物理上不具備、經濟上難以承受的超出人們想象的充滿立體感和強烈沖擊力的電視畫面，滿足人們對畫面內容及效果的需求。

3 改建原則及思路

（1）實用原則：實用原則主要是從虛擬演播室系統的功能來考慮的。要求使用者對改建虛擬演播室的目的，以及用它實現哪些功能要十分清楚。在設計方案時，要反復推敲、反復論證。在實際的改建過程中，要避免貪大求全，盲目追求高檔次，或偷工減料，要以滿足實際應用的需要為原則。

（2）可靠性原則：演播室的改建活動，以各個系統能分別可靠、有效地運行為準則，要以各個系統整合后能可靠運行為準則，并且各項設備性能指標要達到演播室的設計標準。

（3）擴展性原則：擴展性原則要從虛擬演播室系統的配置來考慮。由于虛擬演播室技術還是一項較新的發展中技術，隨著時間的推移，硬件和軟件發展速度會十分迅速，價格也會逐步降低。相信在未來的不久，一些高性能的設備將會普及，我們能用實惠的價格裝備演播室。所以在改建過程中要貫徹設備的擴展性原則，要留有升級、發展，可替換的余地。

改建思路：傳統的演播室具備了基本的攝像系統、音頻系統、燈光系統、計算機后期合成系統及一些輔助設備。在此基礎上我們主要針對拍攝場景和燈光系統兩個部分進行改建設計施工，按照改建原則對原來設備進行升級或置換。

4 虛擬演播室改建方案

4.1拍攝場景改建

拍攝場景是虛擬演播室改建的重要環節之一。主要把原有的拍攝場景改成藍箱或綠箱。“藍箱”（“綠箱”）就是一個大型的藍色（綠色）區域，即把被拍攝的人或物體放在藍色（綠色）的背景中，包括攝制區域的地板及墻壁。根據箱體的顏色，虛擬合成系統可以摳藍或摳綠，但藍色有幾個優點：1、在摳像中藍色能更好地保護人體的皮膚顏色，還原膚色的真實性；其次，從拍攝的畫面來看，被攝物體的邊緣上藍邊色調沒有綠邊色調明顯；三是在研究中發現人處在藍色環境中工作，脈搏會減緩，情緒也較沉靜，整體處在比較放松的狀態。所以在我們在虛擬背景箱上的盡量選擇藍色。

藍箱主要有一墻一底式、兩墻一底式和三墻一底式三種。一墻一底式的藍箱其特點是制作比較簡單，費用低廉，適合用于搖攝范圍較小、被攝人或物體活動區域較小的節目，如校園新聞。但缺點也顯而其見，拍攝的范圍有局限性。三墻一底式的藍箱，簡稱“U型”藍箱，在實際拍攝中能給出比較大的活動空間，攝像機的機位受限制小，搖攝的范圍大。如果演播室地方足夠大，而且需要制作的節目豐富多樣，建議采用這種三墻一底式的藍箱。“兩墻一底式”簡稱“L型”藍箱，空間利用靈活，能根據實際情況給出更大的空間，攝像機機位限制比較小，搖攝范圍也較大。因此，建議我們中小學校采用此種方式。

在藍箱制作過程中，主要有以下幾個方面需要注意：1）選擇的材料一般為玻璃鋼和木材。玻璃鋼不易變形，有較好的阻燃性，但是價格比較昂貴。而木材可以作為學校改建的首選材料，雖然費用比較便宜，但木材含水量過高會導致的板材變形開裂，而且木材易燃，所以施工前要做好木材的烘干、阻燃等預處理工藝。2）在做好箱體后要進行“電視藍”的上色工作。從技術指標來說，攝像機只有藍輸出，而紅和綠輸出都為零時，攝像機輸出的才是“電視藍”。所以我們要采用專用的藍色摳像漆，而不可以隨便采用一種藍色來給箱體上漆。3）在上漆過程中，必須保證均勻的藍色背景，特別要注意墻墻、墻地之間要避免產生接縫的痕跡，否則在摳像時會形成一條很難去除的黑線，在畫面上留下瑕疵。

4.2燈光系統

燈光系統處理的好壞程度關系到是否能做出合格的虛擬視頻，這是虛擬演播室的難點、重點。在實際的布光過程中，我們會發現如果由于布光的原因而導致藍箱的墻壁色比地板的藍色深的話，那么在最后合成的圖象極有可能會發現虛擬的地板圖象和背景圖象相比顯得偏黃，造成整個場景的色溫不均勻。所以為了防止最終摳出的圖像不會出現"摳透"或有"藍邊"現象，所以虛擬演播室的布光越均勻，摳像效果越好，被攝物在地面的影子就越飽滿和真實，畫面不會造成損傷。在虛擬演播室里，被攝的人或物體的主光、輔助光、輪廓光需要單獨布置，并要使被攝物體光和環境光之間有合適的光比，使被攝體畫面在能保證最佳還原的同時，和場景很好地融合在一起。

5 實例

以某學校的演播室（圖1）為例。

改建目標：以原有傳統演播室為基礎進行虛擬演播室的改建，同時滿足傳統拍攝和虛擬制作。方案如下：1）在原有拍攝場所的位置上，使用木板建造“兩墻一底”藍箱，也就是“L型”藍箱。2）在原有燈光系統的基礎上，增加三基色燈具，采用均勻布光法和三點式布光重新進行混合吊掛，并進行反復的調試，達到設計要求。3）在藍箱的一墻前上方安裝原有的電動多道幕布，以用于固定背景的拍攝。4）原有的音響、音頻系統不變。5）原有的觀眾席減少，并保留若干，以滿足拍攝機位的要求。

注意事項：1）在拍攝過程中，被拍攝人物穿著的衣服顏色要區別于箱體的顏色，特別要注意不能有任何與箱體顏色相同的顏色出現，否則會被摳透；2）拍攝中出現的話筒線等一些輔助性的道具，需要做成與箱體同色；3）在使用過程中，避免對箱體的劃傷，尤其是對漆面的損傷，減少箱體的使用壽命；4）燈光需要反復調試，高度和位置都需要精心測試。

6 結束語

利用虛擬演播室可以制作出平時難以想像的圖畫，有效地補充教育教學方法。如針對科技類課程的教學，可以利用虛擬手段模擬實驗環境，解決實驗中無法展示的部分；也可以把抽象微觀的東西直接展在眼前，并由教師做直觀的講解，提高教學效率。相信虛擬演播室在未來的不久，能極大地提高學校的教育教學質量和水平。與此同時，好的節目需要好的技術人員來制作，好的技術人員需要在實踐中不斷地探索。因此，改建虛擬演播室的學校，能夠從自身的需求出發，注重技術人員的技術培養。

參考文獻：

[1] 董武紹，李瑞強.對高校虛擬演播室建設的探討[J].電化教育研，2007（2）：62-64.

[2] 孟宇.現代高校校園電視臺演播室設計與架構[J].電腦知識與技術，2006（3）：215-216.

[3] 王曉挺.中小學校演播室設計與配置[J].中小學電教，2010（5）：70-72.