電視節目制作中的虛擬演播室技術應用探討

楊茗鈉

【摘要】隨著我國科技水平的不斷發展，傳統的實景拍攝錄制技術在節目制作過程中的應用越來越少，而虛擬演播室技術在節目制作中的應用越來越廣泛。虛擬演播室技術不僅可以提升整體節目效果還可以有效的降低節目制作的成本提升工作的效率，豐富節目的內涵。隨著我國科學技術的不斷發展，該項技術在當前各類視頻節目制作中獲得了廣泛的運用，本文主要就虛擬攝影技術的概述、虛擬攝影技術的工作原理與組成、虛擬攝影技術的技術特點以及虛擬攝影技術在各類節目中的應用幾個方面進行簡單的分析論述。

【關鍵詞】虛擬演播室;原理;組成;技術特點;應用

中圖分類號：TN94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.04..008

隨著人們娛樂生活的不斷豐富，傳統的世界演播室已經無法滿足人們對演播室文化的觀看需求，虛擬演播室技術不僅可以增強整體的視覺效果還可以快去實現背景。將虛擬演播室技術應用到節目制作中可以有效豐富節目內容、提升節目質量、滿足觀眾對于節目的審美需求。同時使用虛擬演播室技術還可以極大的節省所投入的成本進而有更多經費推動節目制作技術的發展。

1. 虛擬演播室技術的概述

1978年，Eugene L.提出了“電子布景”（Electro Studio Setting）的概念，指出未來的節目制作，可以在只有演員和攝像機的空演播室內完成，其余布景和道具都由電子系統產生。隨著計算機技術與虛擬現實（Virtual Reality）技術的發展，在 1992年以后虛擬演播室技術真正走向了實用。1993年，以色列ORAD推出了世界上第一套真三維虛擬演播室，此后另外一家以色列廠商RTSet也推出了基于傳感器跟蹤技術的真三維虛擬演播室，此后的10年中，虛擬演播室廠商陸續推出自己的產品，西班牙的BrainStorm，BBC英國廣播電視公司的虛擬演播室，法國PSY等等。虛擬演播室技術是利用計算機基礎技術將搜集到的各類信息資源進行整合，最終實現為電視劇制作背景的目的。使用虛擬演播室技術可以使演播室背景實現快速的更換，以保證人們在觀看過程中有一個真實而又震撼的體驗。虛擬演播室說是在傳統色鍵摳圖技術的基礎上，充分利用到了計算機三維技術以及視頻合成技術，它可以根據攝像機不同的位置參數實現三維虛擬場景透視關系的調整，通過色鍵摳圖技術將前景中的節目主持人完全融入到虛擬模擬的三維布景中，即使主持人導播的過程中不斷的運動也不會影響到整體三維模擬的結果，使整體布景的真實度大大增強同時也給觀看者留下了一種強烈的視覺沖擊。

2. 虛擬演播室技術的工作原理與組成

2.1 虛擬演播室技術的工作原理

虛擬演播室技術是一種以計算機技術為主的視頻制作技術，它主要是通過摳圖與視頻動態合成的方式，將虛擬背景與拍攝內容進行有機的結合。這種電視節目的創作結合方式相較于傳統的節目拍攝技術就顯得更加的高效。虛擬演播室技術與色鍵技術、電腦圖形處理技術進行有機的結合可以極大程度的提升了電腦視頻信息的處理能力。近年來隨著動態追蹤技術的不斷發展，電腦對相機的運動參數的把控的更加準確，可以更好地實現虛擬場景內的各個參數之間的調解，保證人物前景與虛擬背景之間可以擁有精準的透視關系，實現前景與后景未知的有機結合，保證前景與后景之間可以實現動態的變化。

2.2 虛擬演播室技術的系統組成

虛擬演播室技術一般是由三個主要的系統所構成的，由三個系統之間的相互配合實現。

2.2.1攝像跟蹤系統

虛擬演播室技術的真實性提高最重要的便是攝像跟蹤技術的應用。虛擬演播室攝像機的相關參數與人們常用的攝像機的相關參數不一致的話就會對整個視頻的真實度產生影響。當前我國最為常用的攝像機跟蹤技術有三類：

一是背景網格識別技術。為了有效提升攝像機對人員數據的補充，可以通過在錄影棚后景制作藍箱的方式來實現錄影信息的采集。藍箱技術主要是通過識別人與背景的色差、電平差來實現扣圖的目的，同時也可以通過網格的變化無縫的將背景植入演播節目中;

二是紅外信號接收形成參數，在演播室的攝影機與主持人之間設置一個紅外裝置發射器并在演播室虛擬背景墻位置設置紅外線接收裝置，這樣人們就可以準確的獲得主持人移動的相關數據，通過這些數據判斷主持人的移動方向，進而實現對主持人位置變化的動態捕捉，為后期場景合成打下基礎;

三是傳感器接收形成參數，在真實攝像機的三腳架云臺上安裝傳感器，讓攝影機可以準確的把握攝影機的位置變化，之后通過攝影機高低位置變化、三維空間移動以及轉動的頻率來生成攝影機聚焦變化的相關信息，之后將這些信息錄取虛擬背景生成系統中，該系統會根據這些拍攝位置的變化生成虛擬的攝像背景。

2.2.2 虛擬場景生成系統

虛擬背景生成系統主要是使用圖像工作站對圖像進行渲染，如上文所說的云臺測試了解各個攝像機的攝像角度與分辨率，圖像云臺通過對這些參數的提取監理處虛擬的視頻模型，之后將視頻模型按照虛擬背景圖像的序列規律實現對應的二維渲染或是三維渲染。當前我國很多的電視臺的演播室都是采用類似的方法來進行視頻的渲染。通過將編輯界面與渲染器相連接，實現各類參數的線上修改，之后通過將人物素材引入到視頻合成中實現圖像處理效果的理想化。

2.2.3 特殊色調合成系統

視頻合成系統主要是將人物元素與背景元素相分離，將二維的視頻通過計算機的信息合成創建出一個虛擬的演播室。新媒體下，由于科技的水平不斷得到發展當前這種節目制作方式由于其優異的性能與低廉的價格得到了廣泛的使用。

3. 虛擬演播室技術的技術特點

3.1 增強節目的畫面感

虛擬演播室技術可以提升節目的畫面感，解決揭幕色彩不均勻，成效效果差等問題。讓觀看電視節目的人員可以有更加身臨其境的體驗。使用虛擬演播室技術尅充分提升節目的特點，讓節目對觀眾有更大的吸引力，進而提升節目的趣味性。

3.2 增強節目創作空間

傳統的實物演播室拍攝的方式一般拍攝的節目都比較單調，而采用虛擬背景的拍攝方式可以添加很多的動畫元素在節目中，這可以大大的增加節目的創作空間，可以將一些模擬的元素融入到節目中去，進而很大程度上的提升節目的趣味性。

3.3 降低節目的成本投入

長期使用一個演播室背景將會降低節目的新意，尤其是一些綜藝類節目如果長時間使用一個背景便很容易導致觀眾出現視覺麻痹的情況，這會直接導致人們的視覺體驗感降低;同時傳統的演播室要想更換背景便是一個很大的工程，會很大程度上的增加整個節目組的資金投入。而采用虛擬演播室技術則可以完美規避這一問題，虛擬演播室技術可以實現快捷地背景轉換，在使節目的渲染力增強的同時減少資金的投入。

4. 虛擬演播室技術在各類節目中的應用

4.1 虛擬演播室技術在新聞節目中的應用

新聞類節目的制作往往都具有時效性，要想牢牢抓住時代的熱點新聞，就應該緊抓市政的走向。在進行演播室設計的過程中就應該將一些熱點的新聞作為演播室的背景，這樣的情況下就需要時長對演播室內相關信息進行更換，這也就導致了整體的投入增多，同時時效性也難以得到保障。因而使用虛擬演播室技術就可以很好地解決這一問題，虛擬演播室技術可以快速實現背景等信息的更換，同時還可以有效的提升節目信息傳播的效果，實現新聞資訊的精準投遞。利用虛擬演播室技術對他的影響進行精準的抓取可以有效地提升節目的仿真程度。

4.2 虛擬演播室技術在少兒綜藝節目中的應用

綜藝類節目相比于行為文類節目就顯得更加的活潑，當前我國很多的少兒綜藝類節目都將虛擬技術融入到了攝影中，進而提升對觀影者視覺上的沖擊。例如：在少兒頻道的節目中，采用虛擬演播廳技術與虛擬主持人的方式，給孩子們一個輕松快樂的時光，讓孩子們的童真可以得到充分的保護。這種動態畫的虛擬背景技術就是一種3D的虛擬背景技術，通過合理的調整虛擬人物的前景位置，讓虛擬人物可以和真人一樣。

4.3 虛擬演播室技術在訪談節目中的應用

虛擬演播廳技術在訪談類節目中的應用，在訪談類節目中需要時刻進行攝像機角度的切換，進而更好的把控主持人與被采訪者的面部表情，在這個情況下為了保證拍攝的質量，就應該將主持人與被采訪者的位置進行固定，主持人與被采訪者之間處于不近不遠的，這樣方便實現拍攝鏡頭的切換。同時在進行演播室布景的過程中應該布置一定的裝飾物來避免氣氛的尷尬。使用虛擬演播室的技術將背景作為虛擬屏幕，既可以實現訪談節目途中將訪談人的事跡提供一個展示的平臺又可以很大程度上的降低整個節目的資金投入，現階段虛擬演播廳技術已經成為了訪談類節目的重要制作方式。

5. 結束語

綜上可知，視頻制作企業為了有效的適應時代的需求，緊跟時代的潮流，在進行節目制作的過程中就應該不斷實現虛擬演播室技術的更新工作，今兒提升整個節目的效果。當前我國的虛擬演播室技術雖然已經日趨成熟但在一些細微問題上還有待提升，因此在進行虛擬演播室技術使用的過程中還應該不斷的進行該項技術的改進，力求全面發揮出虛擬演播室的全部優勢，今兒推動整個電視節目制作技術可以朝著更加光明的未來發展。

參考文獻

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