軌道機器人在電視晚會中的應用

文/馬駿

前言

隨著社會經濟的不斷發展，人們對電視節目的要求越來越高，這也就對影視工作者提出了較高的要求。電視節目的整體質量除了受到節目編排質量的影響外，還與節目的拍攝錄制效果具有非常重要的關系。為了能夠將電視晚會進行完美的呈現，在電視晚會的拍攝過程中，除了固定機位的展示效果，還需要運用一定的特殊拍攝手法。軌道機器人能夠對運動鏡頭進行有效拍攝，進而為拍攝效果提供可靠保障。軌道機器人在實際拍攝過程中，通過綜合運用小搖臂和移動軌道，能夠實現簡單的升降鏡頭拍攝和移動鏡頭拍攝，其還具有非常強大的虛擬植入技術，能夠在拍攝過程中將虛實進行有機結合，進而不斷提高拍攝效果。

1.軌道機器人的組成結構分析

軌道機器人主要由主機、監視器、軌道、移動軌道車、數控云臺、手柄控制器以及腳踏板控制器等7部分組成。其中，主機和監視器主要負責對本機新號和PGM信號進行實時監測，通過系統中的觸控式觸摸屏，能夠隨時對攝像機鏡頭進行變焦和聚焦參數的設定，進而為拍攝的有效進行提供可靠保障。軌道和軌道車主要用于將機器人快速地運輸至指定位置，結合舞臺情況選用弧形彎軌和直軌進行鋪設，系統能夠精確地計算出軌道車由靜止加速到最大運行速度所需要的時間，進而實現精準控制；通過對搖臂的搖移和俯仰角度進行有針對性的調整，數控云臺就能完整攝像機大范圍的俯仰搖移效果展示；手柄控制器主要用于對鏡頭進行變焦和聚焦控制，同時還能對小搖臂的升降進行相應的控制；腳踏板控制器主要用于軌道車運行方向的有效控制。

2. 軌道機器人的關鍵技術

為給觀眾帶來更好的視覺盛宴，滿足觀眾更高的感官體驗標準，在拍攝過程中，一檔成功的電視節目要運用豐富的鏡頭語言，要通過多機位、多角度、多種拍攝手法來完成。通過將軌道機器人運用于電視晚會的錄制工作中，能為電視晚會的高質量錄制提供可靠保障。軌道機器人所具有的關鍵技術主要有以下幾方面：

（1）軌道機器人能夠對攝像機的拍攝數據進行自定義設置，可大大擴展其適用范圍，能夠滿足不同電視晚會節目的錄制需求。根據節目錄制的實際需要，對聚焦、變焦、俯仰、軌跡、升降以及虛擬參數等進行有針對性的設置，并將設置參數存儲在預置項中，在拍攝過程中，能夠根據拍攝對象和取景要求的不同，將相應的設置調取使用。

（2）軌道機器人配置有精準的軌道控制系統，能夠將由A點移動到B點的整個運動軌跡進行有效的記錄存儲。在操作過程中，通過選擇循環選項，軌道機器人可按照預先設定的程序在A點和B點之間進行往復運動，進行實現循環拍攝。通過將其運用于電視晚會的開場、轉場以及結尾的拍攝過程中，確保取景一致，進而提高拍攝效果。

（3）虛擬軌道機器人系統，通過綜合運用遙控跟蹤定位與植入虛擬三維場景技術，能確保攝像機景別與虛擬三維場景達到同步變化，以此實現虛擬場景與舞臺實景完美結合，給觀眾帶來更具有視覺沖擊力的逼真效果。

3.軌道機器人的優勢分析

3.1 軌道機器人拍攝手法靈活多樣

相較于傳統的拍攝而言，軌道機器人能夠實現多種不同的拍攝手法，進而能夠將電視晚會全面地呈獻給觀眾，為觀眾帶來良好的觀看效果。軌道機器人通過軌道能夠隨著節目的變化進行有針對性的移動拍攝，確保捕捉到每一個精彩畫面，并且其還能進行俯仰拍攝，能夠極大地擴大其拍攝角度，進而能夠從不同的角度進行節目錄制。此外，軌道機器人的響應速度非?？欤诜浅Ｓ邢薜臅r間內精確流暢地完成攝像機的所有操作，其中包括攝像機的升降移動以及鏡頭的推、拉、搖、移、聚焦和變焦等，進而確保攝像機能夠在最佳的位置進行相應的拍攝，從而促進電視晚會錄制質量的不斷提高。

3.2 軌道機器人可以自定義DIY設置拍攝數據

不同電視晚會的拍攝要求不盡相同，軌道機器人通過自帶的自定義DIY設置，能夠滿足不同的拍攝錄制要求，極大地擴展了其應用范圍，為其廣泛應用提供了有利條件。通過軌道機器人的觸控式觸摸屏能夠對攝像機的變焦速度和平滑度相關參數進行有效設置，確保能夠清晰地進行電視晚會錄制。不同攝像師在拍攝過程中的習慣不同，軌道機器人能夠將使用者的軌道車運行速度、搖臂搖移方向調整以及鏡頭俯仰方向等使用習慣進行系統全面的記錄存儲，并且能夠在電視晚會的錄制過程中隨時進行調取使用，大大提高拍攝效率，為整個晚會的順利拍攝奠定良好的基礎。

3.3 軌道機器人能夠記憶運動軌跡

軌道機器人系統具有運動軌跡的記憶功能，能夠將機器人在軌道上的某一段運動軌跡進行系統全面的有效記錄，能夠滿足同一需求下的拍攝要求，進而確保拍攝效果保持一致。在電視晚會的拍攝過程中，能夠根據拍攝要求，在軌道機器人所記錄的運動軌跡中進行某一段的有針對性選取，并對其運動時間、運動速度、旋轉角度以及焦距等相關參數進行科學合理的設置，軌道機器人能嚴格按照設定好的運動軌跡進行往復運動，進而確保兩次的拍攝效果保持一致，其拍攝效果可與Motin control相媲美。

3.4 軌道機器人屬于數字電腦遠程控制

在傳統軌道拍攝車的拍攝過程中，需要借助人力推動軌道車進行運動，并且在驅動的過程中人力大小會發生一定的波動，不能始終不變，這就會對其速度造成不利影響，很難實現勻速運動。但軌道機器人通過電腦進行控制，能對運動過程中的推力大小進行有效控制，將其波動控制在合理的范圍內，進而實現軌道車的勻速運動，為電視晚會的錄制質量提供可靠保障。

3.5 安裝比較簡單

軌道機器人具有7個不同的組成部分，其整體結構相對簡單，這可大大降低安裝難度，進而確保安裝質量。軌道機器人能夠適應不同大小的安裝空間，具有非常高的靈活性，能夠在狹窄、直線段以及曲線段的軌道上進行安裝，不僅能夠減少所占用的安裝空間，而且具有較高的安裝質量。同時，軌道機器人對電視晚會的舞臺要求較低，能夠適應不同大小舞臺的錄制要求，并且有助于降低鏡頭的穿幫率，從而為觀眾帶來良好的觀看享受。

3.6 良好的虛實結合性

軌道機器人具有良好的虛實結合性，進而能夠在一定程度上提高其拍攝效果。在電視晚會實際的拍攝錄制過程中，軌道機器人能夠將VIZRT、ORAD以及BRAINSTORM等有效地運用于拍攝之中，并將其進行完美結合，以此提高在虛擬演播室的應用效果。軌道機器人所具有的虛實結合性，能夠將現實世界與虛擬情景進行有效的對接，并在軌道的運動過程中實現虛擬世界的順暢穿梭，進而提高現場畫面的表現力，從而為觀眾呈現精彩的電視晚會畫面。

4. 軌道機器人在電視晚會中的具體應用分析

4.1 設備選型

為確保軌道機器人能夠符合電視晚會的錄制需求，就要對電視晚會的整個錄制過程進行系統全面的了解，并結合設備的實際情況，優選適宜的軌道機器人型號。當前，應用較廣泛的軌道機器人主要是K2、Ross Furio等，首先，其具有多種不同類型的軌道，能夠根據電視晚會的節目要求和場地特點，提供多種不同長度和弧度的軌道結構，進而能夠根據晚會實際場地進行有針對性的設計和安裝，從而滿足電視晚會高質量拍攝的要求；其次，K2和Furio軌道機器人的安裝相對簡單，由于其運行的軌道寬度非常窄，因而其對空間的要求較低，能夠將其設置在狹窄的空間，并對整體舞臺的要求也較低，在拍攝過程中不易穿幫；最后，K2和Furio軌道機器人能夠與虛擬技術進行有效結合，通過對軌道機器人的有效調試，能將虛擬前景與現實前景進行有效融合，再借助軌道實現在虛擬世界中的穿梭，進而為觀眾帶來極富表現力的畫面場景，從而大大提高觀看效果。

4.2 安裝操作

K2和Furio軌道機器人都采用直軌、曲軌安裝，架設在晚會舞臺的正前方，其所占用的空間非常小，整個安裝過程非常簡便，只要場地空間充足，1小時左右就能完成相應的設備架設工作。

K2軌道機器人的操作相對簡單，其具有強大的遙控功能，在實際操作過程中，攝像師只需要通過在模擬三腳架的操作平臺上進行相應的操作，就能進行非常精準的仿生操控，進而實現對軌道上攝像機的準確操作。K2軌道機器人還支持多軸同時操作，攝像師在進行拍攝的過程中，獨自就能完成機器人的前進和后退、攝像機漂移運行以及搖臂的旋轉運動等操作。在軌道機器人運行的過程中，攝像師能夠通過攝像機云臺對云臺的俯仰和搖移運動進行有效控制，進而實現多軸的同時操作，完成多種畫面的有效拍攝。相較于傳統的攝像機而言，K2軌道機器人的操作類似，攝像師能夠很快適應新的操作模式，進而確保攝像質量符合要求。

在拍攝過程中，K2軌道機器人采用無級變速的方式進行控制，能夠根據電視晚會的節奏和內容的變化對車速進行有針對性的控制，能夠在一定程度上提高畫面的觀賞性。同時，支持軟硬兩種不同的剎車方式，進而能夠在啟動、加速、運行、減速以及停止的過程中對車身起到良好的緩沖作用，避免攝像機在拍攝過程中出現較大的抖動，對拍攝效果造成不利影響。

在軌道拍攝系統機器人遙控端的監視器上設置有系統顯示屏，能夠實時顯示設備的運行狀態、運行車的速度以及車的實際位置等相關信息。操作系統還具有多種參數以及獨立設計功能，通過觸摸顯示屏能對機器人的運行速度、鏡頭變焦范圍以及搖臂范圍等參數進行有針對性的設置，進而確保機器人在整個電視晚會中的有效運行。此外，在實際拍攝過程中，攝像師往往會忽略軌道機器人的極限拍攝位置，這就會給整個晚會的順利拍攝帶來一定的隱患，而系統配套了極限位置報警功能，能夠對攝像師進行及時的提醒，進而為拍攝的順利進行提供可靠保障。

4.3 虛實結合

K2軌道機器人能夠為虛實結合的有效實現提供可靠保障，在實際拍攝過程中，通過將預先設計好的虛擬場景傳送到軌道的操作平臺，可與現實場景進行有效對位。攝像師通過對軌道平臺進行有效操作，能夠在取景器中將虛擬和現實結合到同一畫面中，進而實現電視晚會的虛實結合，通過采用這種拍攝方式能夠在一定程度上提高拍攝選景的效率，為拍攝工作的順利進行提供可靠保障。在虛實結合的實際操作過程中，只需要借助一根網線和計算機就能實現，整個操作過程相對簡單。通過將軌道的一端設置為機器人移動的起始位置，并在搖擺、云臺以及軌道車上設置相應的傳感器，進而對軌道機器人的整個移動過程進行監測，并根據監測數據對軌道車的移動距離和搖臂的平移角度進行科學合理的計算，再將計算后的結果進一步傳輸至計算機中，將虛擬和現實進行有效對位。

圖1 2017年安徽衛視春節晚會中的軌道機器人

在《2017年安徽衛視春節晚會》中，很多節目大量運用軌道機器人出色地完成了舞臺前軌道移動的拍攝工作。本場晚會軌道機器人的重任是拍攝黃梅戲《到底人間歡樂多》，在拍攝過程中，由于事先設計好了位置、角度、運動軌跡等，軌道機器人順利地實現了虛實結合，為晚會的順利拍攝提供了可靠保障。之后的歷屆安徽衛視春晚都使用軌道機器人進行錄制，其在晚會中的照片如下圖所示。

4.4 在《安徽衛視上星二十周年慶典晚會》中的具體應用

K2軌道機器人拍攝系統的整體結構主要是采取模塊化和高集成防水的設計，同時，其還具有一定的短路保護功能，進而有效避免短路對整個系統造成損壞，從而為各大賽事的現場直播及新聞與綜藝節目的制作提供了強大的保障。在K2軌道機器人運行的過程中，其軌道車設置有4種不同高度的立柱，能夠對攝像機的高度進行有效調節，將其調離地面的距離分別為551mm、831mm、1041mm以及1341mm等，進而在實際的拍攝過程中，能夠根據晚會舞臺的實際高度選擇與之相適應的立柱高度。此外，對于二級和三級的立柱而言，如果拍攝有需要可以進行相應的搖臂安裝。通常來說，搖臂的長度一般為1535mm，在軌道機器人上架設搖臂后，能夠極大提升攝像機的升降范圍，其可以升降的高度為800～1800mm，能夠為節目的高質量錄制提供可靠保障。在《安徽衛視上星二十周年慶典晚會》的整個錄制過程中，正是由于軌道機器人的合理運用，提高了晚會的錄制質量，為觀眾奉獻了一道震撼人心的音樂盛宴，受到了觀眾的一致好評。其在晚會中的照片如下圖所示。

圖2 安徽衛視上星二十周年慶典晚會中的軌道機器人

結語

總而言之，隨著人們生活水平的逐漸提高，對電視晚會的制作質量要求也越來越高，這就對攝像師提出了較高的要求。軌道機器人作為當前一種新興的拍攝工具，受到了越來越多的關注，其中融合了多種先進的技術，具有拍攝手法靈活多樣、自定義DIY設置拍攝數據、記憶運動軌跡、數字電腦遠程控制、安裝比較簡單以及良好的虛實結合性等優點，被廣泛應用于多種拍攝工作中，并且取得了較好的拍攝效果。通過將其有效運用于電視晚會的拍攝錄制工作中，能夠為傳統的拍攝帶來新的亮點，可大大提高拍攝的畫面效果，為觀眾帶來良好的觀看體驗，從而促進電視晚會拍攝水平的不斷提高。