虛擬演播室系統(tǒng)（the virtual studio system,簡(jiǎn)稱(chēng)vss）

虛擬演播室系統(tǒng)應(yīng)用攝像機(jī)跟蹤技術(shù),獲得真實(shí)攝像機(jī)數(shù)據(jù),并與計(jì)算機(jī)生成的背景結(jié)合在一起,背景成像依據(jù)的是真實(shí)的攝像機(jī)拍攝所得到的鏡頭參數(shù),因而和演員的三維完全一致,避免了不真實(shí)、不自然的感覺(jué)。由于背景大多是由計(jì)算機(jī)生成的,可以迅速變化,這使得豐富多彩的演播室場(chǎng)景設(shè)計(jì)可以用非常經(jīng)濟(jì)的手段來(lái)實(shí)現(xiàn),由于它本身所具有的無(wú)窮魅力以及其不可低估的發(fā)展前景,迄今已被越來(lái)越多的節(jié)目制作及有關(guān)人員所關(guān)注。

虛擬演播室是一種全新的電視節(jié)目制作工具,虛擬演播室技術(shù)包括攝像機(jī)跟蹤技術(shù)、計(jì)算機(jī)虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)、色鍵技術(shù)、燈光技術(shù)等。虛擬演播室技術(shù)是在傳統(tǒng)色鍵摳像技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分利用了計(jì)算機(jī)三維圖形技術(shù)和視頻合成技術(shù),根據(jù)攝像機(jī)的位置與參數(shù),使三維虛擬場(chǎng)景與前景保持一致,經(jīng)過(guò)色鍵合成后,使得前景中的主持人看起來(lái)完全浸盡于計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的三維虛擬場(chǎng)景中,而且能在其中運(yùn)動(dòng),從而創(chuàng)造出逼真的、立體感很強(qiáng)的電視演播室效果。

1、虛擬背景渲染主機(jī)：完成虛擬背景的渲染輸出工作,同時(shí)采集傳感跟蹤系統(tǒng)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù),最終的渲染輸出相應(yīng)的包括背景信號(hào)和作為前景遮擋的鍵信號(hào)。控制攝像機(jī)切換模塊,當(dāng)虛擬背景進(jìn)行不同視角背景切換的時(shí)候,同時(shí)發(fā)出控制信號(hào)給攝像機(jī)切換模塊,切換至相應(yīng)視角的前景攝像機(jī)。控制色鍵,通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件調(diào)整和保存色鍵的狀態(tài)各項(xiàng)參數(shù)。2、攝像機(jī)傳感跟蹤系統(tǒng)：采用機(jī)械光電傳感跟蹤方式,采集攝像機(jī)平搖、俯仰、鏡頭推拉六個(gè)方位的動(dòng)作信息。3、色鍵：完成攝像機(jī)前景和虛擬背景的實(shí)時(shí)合成輸出。4、切換器：完成攝像機(jī)前景信號(hào)的切換工作,受控于渲染主機(jī)串口信號(hào)。5、同步信號(hào)分配器：完成外來(lái)同步信號(hào)的分配,分別將同步信號(hào)分配給背景渲染引擎、色鍵、切換模塊以及預(yù)留給用戶(hù)攝像機(jī)的三個(gè)同步信號(hào)輸出口。6、延時(shí)器：對(duì)前景信號(hào)進(jìn)行延時(shí)一幀的處理,使得前景信號(hào)和渲染主機(jī)生成的背景信號(hào)同步。

采用虛擬演播室技術(shù),可以制作出任何想象中的布景和道具。無(wú)論是靜態(tài)的,還是動(dòng)態(tài)的,無(wú)論是現(xiàn)實(shí)存在的,還是虛擬的。這只依賴(lài)于設(shè)計(jì)者的想象力和三維軟件設(shè)計(jì)者的水平。許多真實(shí)演播室無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果,對(duì)于虛擬演播室來(lái)說(shuō),確是“小菜一碟”。例如,在演播室內(nèi)搭建摩天大廈,演員在月球進(jìn)行“實(shí)況”轉(zhuǎn)播,演播室里刮起了龍卷風(fēng)等等。有的電視臺(tái)已經(jīng)起用了虛擬主持人,并且成為了明星,他們不僅可以配合真人的主持人主持節(jié)目,而且還可以單獨(dú)主持節(jié)目。這些都是虛擬演播室創(chuàng)造性的體現(xiàn)。