原创《高清虚拟演播室系统在城市电视台的运用探析》
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摘 要 虚拟演播室系统将计算机技术、色键抠像技术等融为一体,通过虚实结合,前景置入与虚拟录制、常规录制相结合等原则和功能,实现了虚拟布景、真实人物的紧密结合,对于提升电视节目品质极为有益.文章在概述高清虚拟演播室系统的基础上,重点从场景制作、应用要点等方面论述了其在城市电视台的应用.
关键词 虚拟演播室系统；城市电视台；场景制作
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）218-0064-02
虚拟演播室系统围绕了虚实结合的原则,集合了计算机技术、色键抠像技术等,具有高清实景直播与录制等功能；与虚拟演播室设备连接,能通过前景置入与虚拟录制、常规录制等功能,将虚拟布景、真实人物紧密结合,最终提升电视节目品质.但在实践中,场景制作等技术专业性要求高,面对摄像机定位、抠像等问题,还需加强经验总结与摸索性调整,促使虚拟演播室系统的成本节约、动画特效等作用最大程度发挥.
1 高清虚拟演播室系统概述
1.1 系统介绍
系统配置涉及高清摄像机、高清切换台、VDI打码、DVP 网格识别,以及机械传感器、摇臂机红外追踪装置等.摄像机输出信号经过VDI 打码后,输入至切换台,供DVP 识别机位,最终经过网格控制,输入至HDVG 渲染图像工作站,实现虚拟背景、机位的关联.母线输出后,由高清切换台分配视频,一路当作前景信号,输入至HDVG 延时卡；一路输入至DVP 设备,识别摄像画面网格,收集镜头、摄像机动作参数实现定位追踪.与此同时,机械感染器、小红外传感器会将收集到的镜头与摄像机参数,输送至HDVG 实现定位追踪.延时卡输出背景与前景信号,以及MATTE 信号,经Ultimatte 高清色键器处理,合成一路视频信号,输送至矩阵、切换台.
调配演播室系统后,即可展开虚拟植入技术操作.直播节目中的虚拟植入操作,是指在节目画面上,按照节目制作要求等,适当加入虚拟人物与物体等前景,达到强化舞台效果,丰富节目色彩的作用.可借助HDVG 渲染、机械跟踪接摄像机位等方法调整播出平台,通过对演播室实景、虚拟前景的平行线性重叠,形成一路包装信号,最终输送至切换台切换后播出.
1.2 系统亮点
基于定位跟踪系统角度分析,其结合了小红外传感、机械传感与网格识别跟踪等现代化的跟踪传感定位技术,虚拟录制要求展开合理搭配与结合.首先是网格识别跟踪技术,具有定位便捷等优势,借助DVP、网格即可实现系统的定位机位,摄像机无需配备跟踪设备,机位跟踪成本明显降低.摄像机拍摄网格局部,即可为DVP 生成摄像机水平与俯仰、镜头变化等跟踪参数提供参照,经过网格输送HDVG,最终关联场景、摄像机定位.
其次是机械传感器设备,需要在镜头、摄像机云台安装,可时时跟踪到摄像机俯仰运动、聚焦与变焦等活动数据,并输送至HDVG.该传感器跟踪设备,具有全方位获取跟踪参数的优势,对网格传感使用的局限与不足进行了补充,适用于大型晚会的节目效果制作.
最后是小红外传感装置,使摄像机移动拍摄成为了可能.借助安装在蓝箱左右方向的红外线摄像头,交叉捕捉、计算红外发射器信号,即可实时获取摇臂摄像机在各个方向的运动变化数据,最终输送至HDVG,尤其辅以网格数据,共同实时定位移动摄像机.
2 高清虚拟演播室系统在城市电视台中的运用
高清虚拟演播室系统的应用,可制作逼真的节目场景,继而强化节目效果、调高节目制作效率与节目质量.辅以摄像机实时跟踪装置等先进技术,可强化机位快速定位,以及自由移动拍摄等功能.除此之外,系统节目创作方法多样化,能够为电视台节目提供创作素材,突显节目录制主题与内容等,继而加深受众的印象,最终提高节目收视率.
2.1 场景制作
应用演播室系统,需辅以3D Designer 软件技术完成,或是辅以Softimage、Maya 等创作图文模型,软件导入后,能够提高场景制作成效.首先打光建模贴图,在贴图上经过烘焙等操作,融合灯光贴图信息,设立为3D Designer 可识别的wrl 文件.其次在制作场景时,合理设立XYZ 中的位置,将场景XYZ 值设为零.同时应严格规范所创设物体层次序,防止场景创建出现错乱与遮挡等现象.将制成的虚拟场景导入到3D 拓展编辑器Editor 中编辑,实现实景与虚拟景的视频开窗、覆盖与叠加.最后进行主持人站位测试,测试达标后保存模板,节目播出时,调用模板即可播出.
2.2 应用要点
随着人们生活水平的提升,对电视节目制作效果的要求逐渐提升；对此,为增强节目效果与竞争力、吸引力,演播室系统的应用越发频繁.无论是在日常节目中,或是在直播大型晚会中,都可以按照节目制作要求,适当添加虚拟内容.鉴于演播室系统,属于新型节目制作技术与录制方式,对编辑、技术人员、主持人等工作人员的专业性与配合度要求高；对此,需要明确掌握的虚拟演播室系统的应用要点,摸索性完成流程化录制.总结录制中出现的各种问题,施以针对性处理措施,最终实现节目质量的持续改进.
基于摄像机定位角度分析,摄像机定位成效直接关乎节目效果.将主摄像机垂直正对蓝箱网格,可发现定位数值间的差异性,定位数据差距越大,场景位置与主持人站位就会越紊乱.实践证明,并将主摄像机放置中间,放置在中间偏右0.5m 处,主摄像机与蓝箱网格间,存在一定倾斜角,发现场景位置紊乱、主持人站位不精确等问题可以有效规避.标记斜对位置,移动摄像机后,可及时规范放置,避免下次不必要的调试.
基于设计步骤角度分析,应围绕演播室系统特征等,合理设计节目录制流程,以及主持人站位、机械位置等,并对设计步骤及时存储.设计定位对降低节目录制工作量、减少录制时间、提高录制质量等有着重要意义.演播室录制节目内容多元、形式多样,如访谈类、专题类、直播类等,需要机位快速定位,以及能够移动自由拍摄,这些在步骤设计中都需要加以考虑.节目录制对系统稳定性、渲染效果、传感精度、场景制作能力等功能要求高,应积极借鉴其他产品成功的步骤设计案例,继而提升节目场景虚实结合制作的成效.
基于主持人站位角度分析,主持人配合对节目录制意义重大,作为节目录制关键人物,为确保主持人动作、虚拟场景变化的统一性,需要工作人员按下软件操控键,与主持人按下遥控器步调一致,及时控制虚拟场景动画,如上下视频、开窗等动画.这就需要工作人员与主持人间多磨合,确保电视台节目实际录制的一次性成功率.
基于抠像角度分析,对主持人的着装有着明确规定,当服装颜色较浅,或是反光的配饰,会引起蓝箱反光等现象,增加了后期反光处抠除的工作量,同时影响整体节目效果.为规避蓝箱反光情况出现,除规定主持人着装外,还需加强对灯光亮度的控制,避免主持人衣服颜色受灯光亮度影响,而出现变色的情况,如玫红色、紫色衣服变成灰色,从而减少蓝箱反光情况,解决抠像问题.针对主持人衣服变色问题,可通过调节Flsre 的Gate2、Gate1/3旋钮,使主持人衣服颜色,变为正常颜色,提高节目录制的整体协调性.在节目录制中,会出现蓝色地胶、蓝箱间的色差问题,使节目录制效果突兀,同时影响抠像成效；对此,需要清理蓝色底胶上的灰尘、杂物等,并严格要求禁止主持人穿高跟鞋入蓝箱.
基于灯光角度分析,应用演播室系统时,蓝箱内灯光均匀布置尤为关键,继而满足网络识别、传感定位,以及抠像效果等方面的要求.通常在系统运行时,主持人前地下灯光,会使用热光源散热灯,这对于摇臂摄像机的红外跟踪、红外信号识别产生了较大干扰.确定灯光的故障原因外,将热光源散热灯换成了三基色冷光源,摄像机的影响降低,外跟踪丢失现象得有有效规避,节目录制成效显著提升.
3 结论
科学技术进步,带动了虚拟技术发展的步伐.作为社会发展热点,虚拟技术在城市电视台的应用优势越发突出,其中虚拟演播室系统的应用最为频繁,技术稳定可靠且经济高效.虚拟演播室系统可营造出虚拟道具与背景,同时可与节目实景相结合重叠,继而丰富节目内容,提升节目品质,增加节目的感染力与生动性.
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电视台论文参考资料：
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