4K多路真三維虛擬演播室建設解決方案

虛擬演播室是視頻技術與計算機技術結合的產物,把傳統的色鍵技術與計算機圖形圖像處理技術結合起來形成的，是一種新穎的獨特的技術。本文主要介紹虛擬演播室的概念、工作原理及在實踐中的應用，使讀者對虛擬演播室的原理及應用有初步的了解。

虛擬演播室是借助計算機技術、圖形技術、多媒體技術、電視色鍵技術、顯示技術、仿真技術等多種技術而發展起來的一種新穎獨特的技術，它可以將攝像機拍攝的圖像實時地與計算機三維圖形進行合成,通過跟蹤技術實現攝像機圖像在虛擬環境的真實再現，為提供了更加廣闊的空間。

一、虛擬演播室系統的優點
虛擬演播室技術是20世紀90年代初發展起來的,初應用于科技、電影等領域。近幾年來，隨著電視成為廣泛的大眾傳播媒介，電視觀眾對電視節目的制作要求也越來越高，伴隨著電視技術迅速地向數字化和多媒體化方向發展，促使虛擬演播室技術在電視業具有廣泛的應用。

傳統的演播室要制作節目時,需要對演播室鏡頭可能拍攝到的地方進行認真布置，根據節目需求還需要制作大量的景物、道具來修飾演播室的環境，創造出與節目容相適應的氛圍，對于演播室比較少的電視臺來說，可能在一周或一天有多個節目組要使用演播室，舞美和道具的更換和存放面臨嚴重的問題。而且用傳統演播室視頻系統進行摳像時,主持人與背景的關系是簡單的加法，而不會聯動，造成畫面很呆板、不生動。

但是使用了虛擬演播室系統后情況發生了變化:藍箱代替了真實的景物，大量花費在制景、拆景及修補景物的開支被節省下來，也不需要占用演播室的空間來存放道具,計算機制作的虛擬場景圖像可以隨時修改或更換，適合多個不同類型節目制作的需要，也縮短了節目制作周期,也為同一演播室一天制作多個節目提供了方便,由于虛擬場景不受演播室空間的限制，可以制作出比演播室本身環境大得多的虛擬場景效果，實現真實布景無法實現的藝術效果，使電視導演可以擺脫時間、空間及道具制作方面的限制，在廣泛的想象空間中進行自由創作，充分發揮了節目制作人員的藝術想像力。虛擬演播室的特點是能夠使演播室現場人物可以融入任何虛擬環境中，現場視頻可以實時地與計算機產生的三維圖形無缺的合成在一起，構成一個現實中不存在，但是在電視畫面,上卻又起到演播室作用的那種假想的新的環境和氣氛。

虛擬演播室系統技術原理
虛擬演播室技術與色鍵技術十分相像，它是由前景的主持人為主的畫面和背景畫面,采用色鍵的方法構成一體，產生人物置身于背景的組合畫面。然而，在的虛擬演播室技術中，背景是由計算機產生的，計算機接受攝像機的控制，隨著攝像機的推拉搖移,俯仰角度的變化,計算機相應改變畫面的大小和角度，并且為了正確再現前景與背景的空間透視關系，還需對前景和背景實施空間鎖定，這種空間鎖定是通過測定攝像機的所有定位參數(包括鏡頭調整參數)來實現的。