采用虚拟演播室技术,可以制作出任何想象中的布景和道具。无论是静态的,还是动态的,无论是现实存在的,还是虚拟的。这只依赖于设计者的想象力和三维软件设计者的水平。许多真实演播室无法实现的效果,对于虚拟演播室来说,确是“小菜一碟”。例如,在演播室内搭建摩天大厦,演员在月球进行“实况”转播,演播室里刮起了龙卷风等等。有的电视台已经起用了虚拟主持人,并且成为了明星,他们不仅可以配合真人的主持人主持节目,而且还可以单独主持节目。这些都是虚拟演播室创造性的体现。
虚拟演播室原理
1、虚拟背景渲染主机:
完成虚拟背景的渲染输出工作,同时采集传感跟踪系统摄像机的运动参数,终的渲染输出相应的包括背景信号和作为前景遮挡的键信号。
控制摄像机切换模块,当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候,同时发出控制信号给摄像机切换模块,切换至相应视角的前景摄像机。
控制色键,通过计算机软件调整和保存色键的状态各项参数。
2、摄像机传感跟踪系统:采用机械光电传感跟踪方式,采集摄像机平摇、俯仰、镜头推拉六个方位的动作信息。
3、色键:完成摄像机前景和虚拟背景的实时合成输出。
4、切换器:完成摄像机前景信号的切换工作,受控于渲染主机串口信号。
5、同步信号分配器:完成外来同步信号的分配,分别将同步信号分配给背景渲染引擎、色键、切换模块以及预留给用户摄像机的三个同步信号输出口。
6、延时器:对前景信号进行延时一帧的处理,使得前景信号和渲染主机生成的背景信号同步。
跟踪与定位
在虚拟演播室节目制作过程中,确定摄像机的状态信息非常关键。虚拟演播室专用数字摄像机通常为二到三个,摄像机配有运动检测和识别系统,即摄像机跟踪器。其跟踪方式有光学识别系统和机械传感式系统两种。其原理是将检测到的摄像机的推、拉、摇、移、聚焦、变焦乃至升降等传感部位的运动数据,通过一个“传感器”装置传输到“校准器”,这样,理想情况下,现场摄像机与虚拟演播室中“虚拟”的摄像机被相对地锁定在一个位置上。当现场演播室摄像机运动时,虚拟摄像机受跟踪器的控制可以实时地与现场摄像机保持同步。
色键与蓝箱
抠像,蓝箱主要有一墙一底式、两墙一底(一角)式和三墙一底式3种。其中三墙一底式能给出更大空间,摄像机机位限制小,摇摄范围大。蓝箱必须保证均匀的蓝色背景,特别是在墙墙、墙地交接处不能有接缝的痕迹。同时,由于节目制作过程中采用了色键技术,演员及真实道具在蓝室中投下的影子也要随演员及道具一起进入虚拟空间,人物和环境景物在演播室灯光下的影子会被抠掉,造成一种不真实感。由于色键技术的使用,因此会产生延时,不仅要求系统增加前景视频延时单元,而且必须考虑其它问题。一个是声音,由于前景视频被延时,为了保证声画同步,需要增加视频帧同步器。另外,由于延时,给演员观看反馈监视器上的合成图像以确定动作增加了难度。