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虚拟演播室

虚拟演播室是发展起来的一种特别的电视的节目制作技术。它的实质是将计算机制作的虚拟三维场景与电视摄像机现场拍摄的人物活动图像进行数字化的实时合成，使人物与虚拟背景能够同步变化，从而实现两者的融合，以获得很好的合成画面。

虚拟演播室系统应用摄像机跟踪技术，获得真实摄像机数据，并与计算机生成的背景结合在一起，背景成像依据的是真实的摄像机拍摄所得到的镜头参数，避免了不真实、不自然的感觉。由于背景大多是由计算机生成的，可以迅速变化，这使得丰富多彩的演播室场景设计可以用非常经济的手段来实现，由于它本身所具有的无穷魅力以及其不可低估的发展前景，迄今已被越来越多的节目制作及有关人员所关注。

虚拟演播室原理

1、虚拟背景渲染主机：完成虚拟背景的渲染输出工作，同时采集传感跟踪系统摄像机的运动参数，渲染输出相应的包括背景信号和作为前景遮挡的键信号。控制摄像机切换模块，当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候，同时发出控制信号给摄像机切换模块，切换至相应视角的前景摄像机。控制色键，通过计算机软件调整和保存色键的状态各项参数。

2、摄像机传感跟踪系统：采用机械光电传感跟踪方式，采集摄像机平摇、俯仰、镜头推拉六个方位的动作信息。

3、色键：完成摄像机前景和虚拟背景的实时合成输出。

4、切换器：完成摄像机前景信号的切换工作，受控于渲染主机串口信号。

5、同步信号分配器：完成外来同步信号的分配，分别将同步信号分配给背景渲染引擎、色键、切换模块以及预留给用户摄像机的三个同步信号输出口。

6、延长器：对前景信号进行延长一帧的处理，使得前景信号和渲染主机生成的背景信号同步。

虚拟演播室的一些关键技术分享

虚拟演播室是计算机技术在电视的节目制作领域的前沿应用，在我们的生活中虽然不会经常实际的接触虚拟演播室，但通过虚拟演播室制作的节目经常会出现在生活中，比如新闻节目或是录课等等。

虚拟演播室系统一般是系统内和外两部分组成的。色键合成技术、摄像跟踪技术、渲染引擎、合成系统为系统内部分。我们在看节目的时候会发现，主持人背后的背景可以不断变化，这些都是另外设计的虚拟场景，还有场景中三维模型物体的设计等，这些就属于系统外的部分。

传统色键抠像过程是，演员位于蓝色背景前，摄像机拍下前景主持人并输入色键器，然后与从录像机或者计算机输出的视频信号(背景)进行混合。

而虚拟演播室系统里的色键技术可以让背景画面的变化与前景的变化同步，前景的主持人可以在背景物体之中穿梭，两者紧密联系形成有机的融合，即背景图像随摄像机镜头的运动而随之相应变化。

【虚拟演播室】实现技术可分为有轨虚拟演播室技术和无轨虚拟演播室技术两种：

（1）、使用光学或机械感测跟踪设备来跟踪和计算相机的实际位置及其运动以产生数据流并将数据流传送到系统主机。 系统主机通过运算分析数据，实现了实际相机在相同比率的蓝箱内的移动，表现了3D场景下的景深变化。 现在较受欢迎的图像处理方法是使用颜色键将蓝色和绿色的背景置换为实时场景。

（2）、无轨虚拟演播室技术无需用传感器跟踪计算相机的位置及其运动。 无轨虚拟演播室采用虚拟场景***技术，实时无缝耦合虚拟相机运动与3D场景。 通过驱动虚拟相机，实现各机位的推拉、摆动、摇臂、航空照片等运动效果和各机位之间的迅速切换。 无轨技术结构：基于主持人与虚拟场景、虚拟相机、三者之间相对位置关系的变化，跟踪和***三维场景的移动变化，实现相机推拉、摆动、摆臂或航空摄影的运动效果。 该无轨技术减少了周边硬件设备的使用，降低了使用成本，操作方便。