虛擬演播室原理

1、虛擬背景渲染主機：

完成虛擬背景的渲染輸出工作，同時采集傳感跟蹤系統(tǒng)攝像機的運動參數(shù)，終的渲染輸出相應的包括背景信號和作為前景遮擋的鍵信號。

控制攝像機切換模塊，當虛擬背景進行不同視角背景切換的時候，同時發(fā)出控制信號給攝像機切換模塊，切換至相應視角的前景攝像機。

控制色鍵，通過計算機軟件調整和保存色鍵的狀態(tài)各項參數(shù)。

2、攝像機傳感跟蹤系統(tǒng)：采用機械光電傳感跟蹤方式，采集攝像機平搖、俯仰、鏡頭推拉六個方位的動作信息。

3、色鍵：完成攝像機前景和虛擬背景的實時合成輸出。

4、切換器：完成攝像機前景信號的切換工作，受控于渲染主機串口信號。

5、同步信號分配器：完成外來同步信號的分配，分別將同步信號分配給背景渲染引擎、色鍵、切換模塊以及預留給用戶攝像機的三個同步信號輸出口。

6、延時器：對前景信號進行延時一幀的處理，使得前景信號和渲染主機生成的背景信號同步。

跟蹤與定位

在虛擬演播室節(jié)目制作過程中，確定攝像機的狀態(tài)信息非常關鍵。虛擬演播室專用數(shù)字攝像機通常為二到三個，攝像機配有運動檢測和識別系統(tǒng)，即攝像機跟蹤器。其跟蹤方式有光學識別系統(tǒng)和機械傳感式系統(tǒng)兩種。其原理是將檢測到的攝像機的推、拉、搖、移、聚焦、變焦乃至升降等傳感部位的運動數(shù)據(jù)，通過一個“傳感器”裝置傳輸?shù)健靶势鳌?，這樣，理想情況下，現(xiàn)場攝像機與虛擬演播室中“虛擬”的攝像機被相對地鎖定在一個位置上。當現(xiàn)場演播室攝像機運動時，虛擬攝像機受跟蹤器的控制可以實時地與現(xiàn)場攝像機保持同步。

色鍵與藍箱

摳像，藍箱主要有一墻一底式、兩墻一底（一角）式和三墻一底式3種。其中三墻一底式能給出更大空間，攝像機機位限制小，搖攝范圍大。藍箱必須保證均勻的藍色背景，特別是在墻墻、墻地交接處不能有接縫的痕跡。同時，由于節(jié)目制作過程中采用了色鍵技術，演員及真實道具在藍室中投下的影子也要隨演員及道具一起進入虛擬空間，人物和環(huán)境景物在演播室燈光下的影子會被摳掉，造成一種不真實感。由于色鍵技術的使用，因此會產(chǎn)生延時，不僅要求系統(tǒng)增加前景視頻延時單元，而且必須考慮其它問題。一個是聲音，由于前景視頻被延時，為了保證聲畫同步，需要增加視頻幀同步器。另外，由于延時，給演員觀看反饋監(jiān)視器上的合成圖像以確定動作增加了難度。

只有對虛擬演播室系統(tǒng)有深刻的了解才能充分發(fā)揮其在節(jié)目制作中的優(yōu)勢。首先，我們應當了解它能做什么，做出來的效果怎么樣。英語有這樣一句話可以很好地概括虛擬演播室的作用：“The only limit is imagination.”這句話的意思是，局限是能否想得到，沒有虛擬演播室做不到的。當然這似乎有點夸張，但虛擬演播室在開拓電視節(jié)目的制作領域，充分發(fā)揮人的想象力這一點上確實為我們的導演及美術師提供了充分的創(chuàng)作空間。它是將原有的電視節(jié)目制作設備與三維動畫節(jié)目制作設備結合在一起的節(jié)目制作系統(tǒng)，也是視頻制作方式的一次變革。虛擬演播室的問世，為當今電視節(jié)目制作提供了一種全新的制作觀念與方法。