虚拟演播室的产生,给视频节目制作、电视广播带来了一场革命。
三维虚拟演播室的跟踪技术有4种方式可以实现,网格跟踪技术、传感器跟踪技术、红外跟踪技术、超声波跟踪技术,其基本原理都是采用图形或者机械的方法,获得摄像机的参数,包括摄像机的X、Y、Z、(位置参数)Pan、Tilt、(云台参数)Zoom、Focus(镜头参数) 由于每一帧虚拟背景只有20ms的绘制时间,所以要求图形工作站实时渲染能力非常强大,对摄像机的运动没有更多的限制,一般适合专业电视台,对节目制作要求较高的用户使用。
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,最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。
虚拟演播室优点
虚拟演播室的优势是显而易见的,从画面可以明显看出,电脑生成的背景与演员之间的融合简直是天衣无缝。虚拟演播室系统用软件来生成背景和道具,它可制作出实际不存在的或难以制作的场景,并可以在瞬间改变场景,可以制作出真实演播室无法实现的效果,其空间不受物理空间限制,摄像机可以以360゜旋转;还可以引人大量虚拟特殊环境与道具,因此可创作出更丰富、更吸引人的节目,使导演在很大程度上摆脱了时间、空间和道具制作方面的限制,获得了更大的创作的想象空间,能够以低廉的成本产生新奇的视觉效果。另外,由于场景的制作、修改、保存等都在计算机上进行,制作和更换电子布景快捷简便,节省了大量的人力、物力、财力,而且缩短了节目制作周期,提高演播室的利用率等等。虚拟演播室虽然具有诸多的优越性,但它由于价格昂贵,普及和推广有一定的难度。
在虚拟节目准备中的一个重要任务就是建立三维模型。虚拟演播室的背景图像可以是来自录像机或摄像机的活动视频,也可以是静止图像等,但使用最多的是由计算机创作的二维或三维模型CG(Computer Graphics),即虚拟场景。虽然虚拟演播室的背景原则上说可以无穷地转换变化,但是背景的创意、三维建模等工作相当复杂,不再是一两个人就能充分使用好的系统,它需要导演、创意者、美术设计、二维建模者、三维建模者、演员及虚拟系统的操作者等人员的通力配合。因此,对于一次性节目背景的制作而言,虚拟演播室并没有效率上的优势,而除了可以制造出不同凡响的特技效果外,能否真正发挥虚拟演播室的功能,创造出高质量的特技效果,还在于制作者的想像力和它们之间的配合。