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4K多路真三維虛擬演播室建設(shè)解決方案

虛擬演播室是視頻技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,把傳統(tǒng)的色鍵技術(shù)與計算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)結(jié)合起來形成的，是一種新穎的獨(dú)特的技術(shù)。本文主要介紹虛擬演播室的概念、工作原理及在實(shí)踐中的應(yīng)用，使讀者對虛擬演播室的原理及應(yīng)用有初步的了解。

虛擬演播室是借助計算機(jī)技術(shù)、圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、電視色鍵技術(shù)、顯示技術(shù)、仿真技術(shù)等多種技術(shù)而發(fā)展起來的一種新穎獨(dú)特的技術(shù)，它可以將攝像機(jī)拍攝的圖像實(shí)時地與計算機(jī)三維圖形進(jìn)行合成,通過跟蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像在虛擬環(huán)境的真實(shí)再現(xiàn)，為提供了更加廣闊的空間。

一、虛擬演播室系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
虛擬演播室技術(shù)是20世紀(jì)90年代初發(fā)展起來的,初應(yīng)用于科技、電影等領(lǐng)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(jié)目的制作要求也越來越高，伴隨著電視技術(shù)迅速地向數(shù)字化和多媒體化方向發(fā)展，促使虛擬演播室技術(shù)在電視業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的演播室要制作節(jié)目時,需要對演播室鏡頭可能拍攝到的地方進(jìn)行認(rèn)真布置，根據(jù)節(jié)目需求還需要制作大量的景物、道具來修飾演播室的環(huán)境，創(chuàng)造出與節(jié)目容相適應(yīng)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(jié)目組要使用演播室，舞美和道具的更換和存放面臨嚴(yán)重的問題。而且用傳統(tǒng)演播室視頻系統(tǒng)進(jìn)行摳像時,主持人與背景的關(guān)系是簡單的加法，而不會聯(lián)動，造成畫面很呆板、不生動。

但是使用了虛擬演播室系統(tǒng)后情況發(fā)生了變化:藍(lán)箱代替了真實(shí)的景物，大量花費(fèi)在制景、拆景及修補(bǔ)景物的開支被節(jié)省下來，也不需要占用演播室的空間來存放道具,計算機(jī)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(jié)目制作的需要，也縮短了節(jié)目制作周期,也為同一演播室一天制作多個節(jié)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(huán)境大得多的虛擬場景效果，實(shí)現(xiàn)真實(shí)布景無法實(shí)現(xiàn)的藝術(shù)效果，使電視導(dǎo)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(jìn)行自由創(chuàng)作，充分發(fā)揮了節(jié)目制作人員的藝術(shù)想像力。虛擬演播室的特點(diǎn)是能夠使演播室現(xiàn)場人物可以融入任何虛擬環(huán)境中，現(xiàn)場視頻可以實(shí)時地與計算機(jī)產(chǎn)生的三維圖形無缺的合成在一起，構(gòu)成一個現(xiàn)實(shí)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(huán)境和氣氛。

虛擬演播室系統(tǒng)技術(shù)原理
虛擬演播室技術(shù)與色鍵技術(shù)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(gòu)成一體，產(chǎn)生人物置身于背景的組合畫面。然而，在的虛擬演播室技術(shù)中，背景是由計算機(jī)產(chǎn)生的，計算機(jī)接受攝像機(jī)的控制，隨著攝像機(jī)的推拉搖移,俯仰角度的變化,計算機(jī)相應(yīng)改變畫面的大小和角度，并且為了正確再現(xiàn)前景與背景的空間透視關(guān)系，還需對前景和背景實(shí)施空間鎖定，這種空間鎖定是通過測定攝像機(jī)的所有定位參數(shù)(包括鏡頭調(diào)整參數(shù))來實(shí)現(xiàn)的。