融媒體時(shí)代虛擬演播技術(shù)在電視節(jié)目制作中的應(yīng)用

周 梅

在電視制作過程中加入虛擬演播技術(shù)，不僅是對(duì)于之前傳統(tǒng)電視節(jié)目制作中的色鍵摳像技術(shù)和計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)以及顯示技術(shù)三者的有機(jī)結(jié)合，而且在某種程度上來說還是我國(guó)電視制作的相關(guān)技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展的重要標(biāo)志。對(duì)于虛擬演播技術(shù)應(yīng)用于電視制作，雖然前期的投入較大；但由于道具和場(chǎng)景都是經(jīng)過電腦合成因而極大地減少了電視節(jié)目的制作成本，使電視的畫質(zhì)更為清晰明了，具有很高的辨識(shí)度。

1 虛擬演播室的工作原理

虛擬演播室使用U 型或L 型藍(lán)箱，在進(jìn)行三維合成的時(shí)候使用色鍵技術(shù)將主持人的畫面進(jìn)行摳像處理，然后通過攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡和所處位置來計(jì)算主持人的位置變化，從而將主持人以更為合理的方式合成到三維背景當(dāng)中，以創(chuàng)造出更加真實(shí)感的畫面，和傳統(tǒng)拍攝方式不同的是虛擬演播室的拍攝必須大量使用數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)及攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過延遲器進(jìn)入色鍵處理后生成主信號(hào)。這是比較簡(jiǎn)單常用的二維虛擬演播室技術(shù)，現(xiàn)在更多地運(yùn)用三維虛擬演播室技術(shù)，即利用立體圖像技術(shù)，將實(shí)時(shí)的推拉搖移等多種渲染功能融入進(jìn)去，以構(gòu)建一種完整的虛擬空間系統(tǒng)。

2 虛擬演播室技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成

虛擬演播室系統(tǒng)基本由3 個(gè)部分構(gòu)成，即攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)、虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)以及視頻色鍵的合成系統(tǒng)。

2.1 攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)

攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)指演播室攝像機(jī)在拍攝時(shí)會(huì)有多臺(tái)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)拍攝，傳統(tǒng)的演播室拍攝由于技術(shù)水平的局限和不足在攝像機(jī)拍攝主持人出現(xiàn)移位后，環(huán)境不會(huì)跟著進(jìn)行相應(yīng)的變化，在畫面合成的時(shí)候只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的二維合成，而攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用改變了這一局限，隨著攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)它所拍攝到的畫面視角及畫面內(nèi)容都會(huì)發(fā)生變化，攝像機(jī)跟蹤技術(shù)通過機(jī)械傳感圖像識(shí)別、紅外線跟蹤超聲波定位這幾種方式對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別捕捉參數(shù)，同時(shí)把這些參數(shù)傳輸?shù)接糜谏杀尘爱嬅娴挠?jì)算機(jī)，使得真實(shí)攝像機(jī)拍攝的人物和軟件中虛擬攝像機(jī)同步，從而實(shí)現(xiàn)虛實(shí)完美融合達(dá)到真實(shí)的三維效果。連云港電視臺(tái)的虛擬演播室即采用iTrackerCtrl_v3.2 播控系統(tǒng)，效果逼真。如圖1、圖2 所示。

圖1 虛擬系統(tǒng)達(dá)到的三維效果圖1

圖2 虛擬系統(tǒng)達(dá)到的三維效果圖2

2.2 虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)

虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)是由圖形工作站所制作渲染生成的。即通過現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)的各種參數(shù)建立虛擬攝像機(jī)，把模型按要求合成起來從而生成虛擬背景的圖像序列，最后再通過渲染主機(jī)實(shí)時(shí)生成與前景有正確透視關(guān)系的二維或三維虛擬場(chǎng)景。連云港電視臺(tái)演播室用的是iArtist 制作軟件，對(duì)前景進(jìn)行制作包裝，加上虛擬播放軟件來實(shí)現(xiàn)。在編輯界面連接到渲染器，在設(shè)置中的遠(yuǎn)程渲染器設(shè)置中更改參數(shù)，拖動(dòng)資源中心上素材到物件樹中添加虛擬背景演播室和其他素材，調(diào)整摳像效果以達(dá)到最終想獲得地理想畫面。

圖3

圖4

圖5

2.3 視頻色鍵合成系統(tǒng)

視頻色鍵合成系統(tǒng)就是用色鍵技術(shù)將人物與藍(lán)背景分離，然后通過計(jì)算機(jī)合成，將上述的3 個(gè)部分構(gòu)成了一個(gè)虛擬演播系統(tǒng)。融媒體時(shí)代，為能在成本較低的情況下達(dá)到電視節(jié)目制作的更加精良具有可視性，連云港電視臺(tái)2017 年新的虛擬演播室購(gòu)買使用的是Vmatte HD 高清色鍵器4.2 版，具有多機(jī)位及多通道設(shè)定，色鍵器硬件可記憶4 組色鍵參數(shù)，切換機(jī)位后，整組參數(shù)切換可在下一幀視頻回掃期間完成，透過MBS_Remote 軟件及API 控制接口，可和4 部攝像機(jī)位及背景同步切換參數(shù)。達(dá)到1 臺(tái)色鍵器抵4 臺(tái)用的效果，機(jī)器開機(jī)時(shí)會(huì)自動(dòng)還原關(guān)機(jī)前用的機(jī)位及色鍵參數(shù)。

3 融媒體時(shí)代虛擬演播技術(shù)在電視節(jié)目制作中的應(yīng)用

隨著對(duì)電視節(jié)目制作技術(shù)的發(fā)展及電視節(jié)目本身的需要，虛擬演播技術(shù)被應(yīng)用于電視節(jié)目制作中，為電視節(jié)目的制作提供了高科技的制作手段，這樣既能夠降低節(jié)目的制作成本，又極大地開拓了電視節(jié)目制作領(lǐng)域，使人的主觀想象力得到充分的釋放，為制作人員提供了充分的創(chuàng)作空間，展示了一種全新的制作理念和制作方法。

圖6 連云港電視臺(tái)《蒼梧國(guó)防》欄目的虛擬效果圖

3.1 虛擬演播技術(shù)在新聞?lì)惞?jié)目制作中的應(yīng)用

由于新聞節(jié)目是具有高度的實(shí)效性的，對(duì)于一般電視臺(tái)來說都是日播的節(jié)目，因?yàn)樾侣劰?jié)目自身的特點(diǎn)，并不需要像其它專題類節(jié)目的復(fù)雜效果，無需借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)手段進(jìn)行多維度的虛擬，通常采用成本較低而實(shí)際效果較高的二維直播演播室模式。但要注意的是在拍攝新聞?lì)愲娨暪?jié)目時(shí)，鏡頭的重點(diǎn)應(yīng)該是新聞主播的相對(duì)比較固定的近景，以此為基礎(chǔ)只是簡(jiǎn)單地做一些推、拉、搖、移動(dòng)作。

3.2 虛擬演播室技術(shù)在少兒類綜藝類節(jié)目制作中的應(yīng)用

和新聞?lì)惞?jié)目相比較，綜藝類節(jié)目具有內(nèi)容靈活、形式多樣、知識(shí)趣味性較強(qiáng)等特點(diǎn)，這就相應(yīng)地要求虛擬演播技術(shù)在應(yīng)用于綜藝類節(jié)目的畫面進(jìn)行修飾，以達(dá)到豐富節(jié)目畫面提高畫面的表現(xiàn)效果?！冻蓖倓?dòng)員》是連云港電視臺(tái)的一檔少兒類節(jié)目，基于少兒類節(jié)目本身的特點(diǎn)，背景可以增加一些卡通元素，色彩也相應(yīng)地較為絢爛繽紛。而傳統(tǒng)的實(shí)景演播室只有通過色彩的包裝搭建來實(shí)現(xiàn)，耗費(fèi)人力財(cái)力，虛擬演播室就突破了這一瓶頸。這時(shí)候虛擬演播技術(shù)制作時(shí)就應(yīng)該快速切換場(chǎng)景，攝像機(jī)跟蹤定位和校準(zhǔn)也應(yīng)當(dāng)快速準(zhǔn)確，并且要講究拍攝手法的多元化，充分利用虛擬演播室技術(shù)中攝像跟蹤技術(shù)，可以在拍攝綜藝類節(jié)目時(shí)考慮在演播室中安裝小型軌道車、小型搖臂等設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)綜藝節(jié)目的多樣化需求，達(dá)到吸引觀眾的目的。

圖7 連云港電視臺(tái)《我是小主播》欄目的虛擬效果圖

3.3 虛擬演播室技術(shù)在訪談節(jié)目制作中的應(yīng)用

訪談?lì)惞?jié)目是電視臺(tái)不可缺少的一類談話類節(jié)目，對(duì)空間的要求比較高，要求演播室有一定的空間感以便于營(yíng)造氣氛，使受訪者和訪問者之間沒有隔閡感，達(dá)到一種溫馨舒適的效果，讓受談?wù)咧獰o不言、言無不盡一吐為快，在演播室沒有實(shí)景裝飾空間的情況下這就需要制作人員利用虛擬演播室技術(shù)進(jìn)行合成，以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼趽?，既能達(dá)到裝飾空間的效果，用可以適當(dāng)消除訪談?wù)咴诒辉L談過程中的壓迫感。

4 結(jié)束語

融媒體時(shí)代，虛擬演播技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電視制作的意義非同小可，也有其存在的必要性和深遠(yuǎn)意義。它進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了節(jié)目?jī)?nèi)容與節(jié)目背景的完美結(jié)合，并且超越了時(shí)空的限制，制作人員可以充分發(fā)揮想象，創(chuàng)作出精美的真實(shí)場(chǎng)景無法達(dá)到的視覺效果，這是傳統(tǒng)電視節(jié)目制作難以達(dá)到的技術(shù)高度，作為電視制作人員，我們有必要進(jìn)一步提高電視制作的虛擬演播技術(shù)的應(yīng)用水平，給觀眾帶來更高層次的視覺享受。