虚拟演播室技术在电视节目制作中的应用探讨

虚拟演播室技术是当前电视节目制作过程中新兴的技术方法，同时也是计算机技术与色键抠像技术有机结合的科技新成果，该技术手段的应用带来了一场电视节目制作的变革。广大观众看到的电视节目中唯美而又精彩的画面，实际上就是利用摄像机拍摄获得的素材结合色键、视频合成技术制作而成的。

一、虚拟演播室技术概述

实践中可以看到，虚拟演播室技术主要是利用摄像机跟踪手段来捕捉真实的摄像数据，然后结合计算机生成的背景，其中背景成像根据真实的镜头参数；由于这与演员的透视关系保持一致，因此可以确保真实感、自然感。因背景多为计算机生成且可快速变化，所以跟多的演播室场景可采用较为经济的途径获得。就虚拟演播室系统而言，其主要结构如下。 

（图1：虚拟演播室系统示意图）

（一）摄像机定位跟踪

电视节目制作时必须先确定摄像机，尤其是其状态信息非常重要。通常情况下，虚拟演播室会用到2至3个专用数字摄像机，而且摄像机上会配备运动检测以及识别设施——跟踪器。实践中有两种跟踪方式，一是光学识别，二是机械传感式。从原理来看，都是将检测摄像机的传感运动数据通过“传感器”设施传至“校准器”，一般现场摄像机、虚拟演播室内的“虚拟”摄像机被锁定。　　

（二）摄像机锁定

对于虚拟演播室而言，其另一各非常重要的点在于摄像机位置关系处理。事实上，真实与虚拟摄像机之间的初始位置没有直接的关联性，实践中可将其放置在虚拟空间的随便一个位置。如果演播室有超过两台摄像机相互切换时，应当保持景物与演员在虚拟演播室内位置固定；否则切换过程中观众感到演员在不同的地方之间跳动，视觉上产生不真实感。对于真实的物体以及演员而言，主要是基于真实摄像机，而虚拟摄像机只是给出背景，因此需先锁定虚拟摄像机的位置，确保虚拟摄像机间距与真实摄像机间距一致，而且推拉以及摇移初始量应当与真实摄像机保持一致，否则不能对其切换操作。

（三）变焦、景深、聚焦、色键和蓝厢

在拍摄过程中，摄像机聚焦点跟踪着场上的主持人，若前景、背景聚焦清楚，则会导致景深不自然。特别是给特写时背景应当虚焦，前景、背景像是出自一台摄像机。现阶段虚拟演播室多数采用的是Ultimatte抠像模式，其中蓝厢有三种样式，分别是一墙一底、两墙一底以及三墙一底。尤其是第三种样式，给出的空间更大，而且对摄像机机位没有太多的限制，能够大范围进行摇摄。对于蓝箱而言，应当保证蓝色背景均匀，墙与墙以及墙与地之间的交接位置，不能出现接缝痕迹。在节目制作时采用的是色键技术手段，真实道具与演员在蓝室内投影也必须一同进入到虚拟空间之中，无论是环境景物还是人物都会在灯光下抠掉其影子，营造不真实感。通过使用色键技术手段产生延时效果，系统既要增加音频延时单元，又要充分考虑其它方面的问题。比如，声音因前景视频延时而导致声画不同步，此时需增设音频延时器。

二、电视节目制作过程中的虚拟演播室技术应用实践

基于以上对虚拟演播室重要技术的分析，在电视节目制作过程中这些技术的应用实践如下：

（一）一般性应用

第一，新闻类节目制作中的应用。对于新闻类电视节目而言，最重要的是时效性问题，其次是节目画面呈现效果。由于新闻类节目的演播室是独立的，无需借助现代计算机手段进行多维度的虚拟，因此在应用实践中可采用低成本以及收益较高的二维直播模式。在此过程中应当特别注意：新闻电视节目拍摄时，重点镜头是主持人近景，并且近景比较固定，只是做一些推、拉、摇、移等简单动作。基于此，利用固定机位机械传感跟踪技术，对近景进行拍摄时精准度一定要提高。

第二，综艺类节目制作中的应用。对于综艺类节目而言，由于比较灵活且受公众欢迎，因此在虚拟演播室技术应用时需对节目画面呈现的效果予以修饰，从而实现丰富节目画面以及播放效果之目的。以国内很多少儿电视节目为例，背景中添加了很多泡泡元素，而且背景色彩缤纷多样，此时需注意虚拟场景导入时应当快速切换场景，而且摄像机跟踪定位以及校准也应当快速精准。对于综艺类电视节目来讲，拍摄手法应当讲究多元化，演播室内可以安装一些轨道车或者小摇臂等移动摄像机。

第三，访谈类节目制作中的应用。对于交谈类节目来说，空间感的营造较之于其他类型的节目更为重要，受访者与访问者之间必须营造一种比较温馨而又惬意的环境氛围。为此，建议演播室采用多边形的形式，并且适当摆放装饰性物品用于遮挡，从而消除访谈过程中的压迫感。其中，具有装饰物既可以是真实物品用于遮挡，同时也可以合成。

（二）典型应用

目前国内很多电视台采用虚拟演播室技术，其中包括BEL模拟音频延时器、DVCPro 50视频处理器、摄像机状态分析器、数字色键以及图形工作站等多种设备。摄像机输移、拉以及推和摇等输出信号、状态分析设施信号传输至视频处理器，然后对其进行延时处理，再由视频处理器将上述信号通过网线输送到工作站，基于蓝底网格辩认软件对摄像机运行状态进行识别，然后及时调整虚拟布景及其参数，以确保色键器背景以及键信号能够顺利合成并对其进行输出。

（三）注意事项

第一，按照电视节目的类型合理选择灯光技术方法。实践中可以看到，为数不少的电视节目制作过程中为了提高精美度，严重忽略了节目的风格、背景以及色调和节目内容之间的切合度，以致于电视节目的播放效果难以达到预期。为此，需要优选虚拟灯光，根据节目内容甄别设置。

第二，电视节目录制时应当如实记录蓝箱参数。在录制节目时，应当注意摄像机所在的位置及其高度和宽度等，这些都是非常重要的参数。电视节目制作时，还需采用上述详细记录各参数构建三维模型，并以此为基础来合理确定主持人的动作幅度以及活动区域等。

第三，虚拟演播室技术应用时，应当先记录脑海中想象的节目背景，以确保正常设计时不会疏忽细节。在记录过程中以草稿记录样式为宜，有利于对虚拟演播室技术应用步骤进行规划设计，减少或者避免重复设计以及反复修改问题出现。

第四，节目场景中的倒影材料以及反光物会对电视节目成效产生不利影响，实践中可以采用虚拟演播室技术来规避上述问题；同时，为了能够有效增强真实感以及空间立体感，必须对部分物体采取阴影处理措施。

第五，在利用虚拟演播室技术设置节目背景时，应当特别关注物体占比情况，最大限度地确保其与真实物体之间基本一致，以免比例失调。同时，还要根据背景对电视主持人的着装以及服饰颜色等合理搭配，必要时要进行及时的调整。

结束语：

综上所述，虚拟演播室技术在现代电视节目制作过程中应用优势非常的显著，然而我们依然要注意该技术应用的局限性。随着科技水平的不断提升以及三维图像处理软件功能的丰富，虚拟演播室技术得以创新和改进，这有利于促进电视节目制作空间的拓宽。