近年來,構(gòu)建于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上的虛擬演播室技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,它從一種前導(dǎo)性技術(shù)逐步進(jìn)入到電視節(jié)目的制作中,其應(yīng)用領(lǐng)域涉及新聞、訪談、體育、天氣預(yù)報(bào)等方面。虛擬演播室有效地提高了場地的利用率、降低成本,并帶來了電視節(jié)目制作的一場革命。隨著頻道專業(yè)化、欄目個(gè)性化、節(jié)目精品化的提出,運(yùn)用科技手段豐富屏幕效果已經(jīng)成為影視節(jié)目制作必不可少的舉措,虛擬演播室以其先進(jìn)的節(jié)目制作方式逐漸被人們接受,并被廣泛應(yīng)用。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用
1.虛擬現(xiàn)實(shí)新聞報(bào)道
美國廣播公司（ABC）最近創(chuàng)新推出了虛擬現(xiàn)實(shí)新聞報(bào)道，讓讀者能夠在敘利亞等新聞現(xiàn)場中自由走動(dòng)，了解當(dāng)?shù)匕l(fā)生的事件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，這極有可能是全球電視臺(tái)首次在新聞報(bào)道中采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
ABC新聞部推出了一個(gè)名為“ABC News VR”（“VR”為虛擬現(xiàn)實(shí)英文縮寫）的服務(wù)。在虛擬現(xiàn)實(shí)新聞報(bào)道上，ABC獲得了美國一家虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)技術(shù)公司Jaunt的協(xié)助。
在敘利亞虛擬現(xiàn)實(shí)報(bào)道中，ABC的新聞?dòng)脩艨梢?ldquo;沉浸”在有關(guān)敘利亞的一則報(bào)道中，他們可以看到敘利亞的街道、路人。而在過去，除非親臨戰(zhàn)區(qū)，否則不可能看到這些電視畫面。
據(jù)ABC新聞部的總裁高斯頓（James Goldston)介紹，在八月初，記者Alexander Marquardt和他的團(tuán)隊(duì)前往敘利亞首都大馬士革進(jìn)行有關(guān)一個(gè)保護(hù)敘利亞瀕危文物的秘密場所的報(bào)道。
“無論是大馬士革城堡，還是當(dāng)?shù)厍逭嫠乱约皣也┪镳^，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，觀眾可以跟隨記者了解現(xiàn)場情況，被“帶入到”新聞內(nèi)容中。”高斯頓說道，“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來的報(bào)道深度和個(gè)人視角，這在ABC新聞報(bào)道歷史上是前所未有的。”
2.新加坡首個(gè)4K準(zhǔn)備就緒虛擬現(xiàn)實(shí)演播室
新加坡綜合媒體和娛樂及創(chuàng)意服務(wù)公司Infinite Studios使用EVS的直播視頻制作解決方案建立了新加坡首個(gè)4K準(zhǔn)備就緒虛擬現(xiàn)實(shí)演播室。該新系統(tǒng)是用于國際體育和娛樂制作的18000平方英尺設(shè)施的一部分。
“包括XT3平臺(tái)和用于制作資產(chǎn)管理的IPDirector在內(nèi)的EVS技術(shù)為我們提供能夠根據(jù)我們的要求擴(kuò)展的最新的制作能力，”Infinite Studios運(yùn)營主管Lawerance Ang表示，“系統(tǒng)非常靈活，通過如原生記錄格式、4K準(zhǔn)備就緒和完善的內(nèi)容管理等的功能，它能夠促進(jìn)不光現(xiàn)在而且未來的世界一流的制作。”
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)推動(dòng)虛擬演播室發(fā)展
虛擬演播室是近年發(fā)展起來的一種獨(dú)特的電視節(jié)目制作技術(shù)。它的實(shí)質(zhì)是將計(jì)算機(jī)制作的虛擬三維場景與電視攝像機(jī)現(xiàn)場拍攝的人物活動(dòng)圖像進(jìn)行數(shù)字化的實(shí)時(shí)合成，使人物與虛擬背景能夠同步變化，從而實(shí)現(xiàn)兩者天衣無縫的融合，以獲得完美的合成畫面。
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)，因而和演員的三維透視關(guān)系完全一致，避免了不真實(shí)、不自然的感覺。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景設(shè)計(jì)可以用非常經(jīng)濟(jì)的手段來實(shí)現(xiàn)，由于它本身所具有的無窮魅力以及其不可低估的發(fā)展前景，目前已被越來越多的節(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)，使三維虛擬場景的透視關(guān)系與前景保持一致，經(jīng)過色鍵合成后，使得前景中的主持人看起來完全浸盡于計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的三維虛擬場景中，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。
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。無論是靜態(tài)的，還是動(dòng)態(tài)的，無論是現(xiàn)實(shí)存在的，還是虛擬的。這只依賴于設(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)演播室無法實(shí)現(xiàn)的效果，對(duì)于虛擬演播室來說，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。現(xiàn)在有的電視臺(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)。
虛擬演播室的產(chǎn)生，給視頻節(jié)目制作、電視廣播帶來了一場革命。
特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)
虛擬演播室系統(tǒng)是近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展和色鍵技術(shù)不斷改進(jìn)而出現(xiàn)的一種新的電視節(jié)目制作系統(tǒng)。在虛擬演播室系統(tǒng)中，攝像機(jī)的工作狀態(tài)信息傳送給圖形工作站，計(jì)算機(jī)依此得到前景物體與攝像機(jī)之間的距離和相對(duì)位置，從而計(jì)算出虛擬場景最適宜的大小、位置，并按要求計(jì)算生成虛擬場景的三維模型。現(xiàn)場視頻采用色鍵原理，將主持人或演員置身于藍(lán)色背景幕布前表演，然后利用切換臺(tái)上的色鍵功能將主持人從藍(lán)色背景中分離出來，實(shí)時(shí)地與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維模型完美無缺地集成在一起，構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)實(shí)中不存在的，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，最終得到把將實(shí)拍的人物與虛擬景物無縫地融合起來的畫面。
作為數(shù)字演播室發(fā)展新技術(shù)，虛擬演播室技術(shù)已成為了當(dāng)今數(shù)字電視演播室新技術(shù)的熱點(diǎn)。在1993年IBC展覽會(huì)上虛擬演播室技術(shù)首次亮像，并在各種電視轉(zhuǎn)播中得以實(shí)現(xiàn)。目前，中央電視臺(tái)，各省級(jí)電視臺(tái)節(jié)目，教育行業(yè)，企業(yè)大量采用了此技術(shù)，該技術(shù)是未來電視行業(yè)低碳，減排發(fā)展的趨勢。
虛擬演播室的優(yōu)勢是顯而易見的，從畫面可以明顯看出，電腦生成的背景與演員之間的融合簡直是天衣無縫。虛擬演播室系統(tǒng)用軟件來生成背景和道具，它可制作出實(shí)際不存在的或難以制作的場景，并可以在瞬間改變場景，可以制作出真實(shí)演播室無法實(shí)現(xiàn)的效果，其空間不受物理空間限制，攝像機(jī)可以以360゜旋轉(zhuǎn)；還可以引人大量虛擬特殊環(huán)境與道具，因此可創(chuàng)作出更豐富、更吸引人的節(jié)目,使導(dǎo)演在很大程度上擺脫了時(shí)間、空間和道具制作方面的限制，獲得了更大的創(chuàng)作的想象空間，能夠以低廉的成本產(chǎn)生新奇的視覺效果。另外，由于場景的制作、修改、保存等都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，制作和更換電子布景快捷簡便，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力，而且縮短了節(jié)目制作周期，提高演播室的利用率等等。虛擬演播室雖然具有諸多的優(yōu)越性，但它由于價(jià)格昂貴，普及和推廣有一定的難度。
有軌無軌虛擬演播室技術(shù)
使用光學(xué)或機(jī)械傳感跟蹤設(shè)備，對(duì)真實(shí)攝像機(jī)的位置及其移動(dòng)進(jìn)行跟蹤、運(yùn)算，生成數(shù)據(jù)流傳輸?shù)较到y(tǒng)主機(jī)。通過系統(tǒng)主機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)攝像機(jī)在同等比例藍(lán)箱內(nèi)的移動(dòng)，體現(xiàn)在3D場景中的景深景別的變化。目前最流行的圖像處理方法，是使用色鍵器將藍(lán)色或綠色的背景替換成實(shí)時(shí)景。
無軌虛擬演播室技術(shù)無需使用傳感器對(duì)攝像機(jī)的位置及其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤、運(yùn)算。無軌虛擬演播室采用虛擬場景定位技術(shù)來實(shí)現(xiàn)虛擬攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)與3D場景實(shí)時(shí)無縫結(jié)合。通過驅(qū)動(dòng)虛擬攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)位的推拉、搖移、搖臂、航拍等運(yùn)動(dòng)效果，以及各個(gè)機(jī)位之間的快速切換。它的工作原理是根據(jù)主持人與虛擬場景、虛擬攝像機(jī)，三者之間的相對(duì)位置關(guān)系的變化,通過對(duì)3D場景的移動(dòng)變化進(jìn)行跟蹤定位,從而實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的推拉,搖移,搖臂乃至航拍的運(yùn)動(dòng)效果。這種無軌技術(shù)減少了周邊硬件設(shè)備的使用，降低了使用成本，操作更便利。
廣電廠商助力虛擬演播室
新奧特將虛擬演播系統(tǒng)、虛擬圖文包裝系統(tǒng)、虛擬大屏系統(tǒng)等“融為一體”，為高清演播室提供虛實(shí)結(jié)合、高質(zhì)量實(shí)時(shí)圖形渲染等功能豐富、手段多樣的演播室綜合應(yīng)用解決方案。
Mariana.VS虛擬演播系統(tǒng)是新奧特公司結(jié)合最新的三維虛擬演播室技術(shù)、三維圖文技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，強(qiáng)勁推出的全新一代真三維虛擬演播室系統(tǒng)。Mariana.VS虛擬演播室系統(tǒng)可為三維虛擬場景、三維虛擬圖文應(yīng)用提供功能強(qiáng)大的渲染平臺(tái)；突破原有虛擬演播室完全基于OPEN GL平臺(tái)所受到的渲染能力和效果的限制，從場景的整體渲染和場景中物體的個(gè)體局部渲染的效果上都實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
Ross Video是廣播行業(yè)內(nèi)唯一一家提供單一供應(yīng)商一條龍?zhí)摂M演播室解決方案的公司。其虛擬解決方案包括設(shè)計(jì)服務(wù)、Xpression運(yùn)動(dòng)圖形、UX虛擬控制軟件、CamBot和Furio機(jī)器人、Acuity和Carbonite系列制作切換臺(tái)、openGear信號(hào)處理、Inception媒體工作流程應(yīng)用程序、OverDrive自動(dòng)化制作控制，以及與第三方產(chǎn)品集成。
這些演播室都包括來自Ross虛擬解決方案設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬布景實(shí)現(xiàn)。
FOR-A 4K虛擬演播室VRCAM3是一款經(jīng)濟(jì)的虛擬演播室系統(tǒng)，簡單地把它連到一臺(tái)4K攝像機(jī)，無需運(yùn)動(dòng)傳感器，就可將電腦圖形與攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)銜接起來。
使用提取的4K圖像區(qū)域，VRCAM3的Brainstorm渲染引擎接受3G-SDI輸入視頻并實(shí)時(shí)產(chǎn)生極好圖像質(zhì)量的HD-SDI輸出。此解決方案在4K源素材上數(shù)字變焦時(shí)，保持高分辨率，并且提供極其精確的摳像，保留4K分辨率精美細(xì)節(jié)。
VRCAM3用戶能夠配置攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)信息，用4K提取的HD素材創(chuàng)作實(shí)時(shí)電腦圖形，無需移動(dòng)實(shí)際的攝像機(jī)。在使用VRCAM3的虛擬攝像機(jī)功能使，圖形與實(shí)時(shí)提取的素材保持同步。
當(dāng)前虛擬演播室領(lǐng)域，摳像技術(shù)已經(jīng)非常成熟而且硬件成本也在不斷下降，在不同新的領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)逐漸擴(kuò)大，不局限在電視臺(tái)，已擴(kuò)大到學(xué)校，企業(yè)，個(gè)人工作室，以及新媒體。新客戶在應(yīng)用面都面臨了相同的問題：虛擬演播室此類產(chǎn)品以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)，功能強(qiáng)大，但原設(shè)定給電視臺(tái)使用的操作方式是非常復(fù)雜的；背景素材制作更是費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，還需要3Ds Max軟件人才制作場景。
洋銘虛擬演播室TVS系列產(chǎn)品提供了3D小畫家場景制作軟件、虛擬背景網(wǎng)站、簡單實(shí)用操作界面、平板電腦創(chuàng)新演示、完善售后服務(wù)體系等方案讓節(jié)目制作更加簡單、展示更加新穎、畫面更加豐富。