融媒体时代虚拟演播技术在电视节目制作中的应用

周 梅

在电视制作过程中加入虚拟演播技术，不仅是对于之前传统电视节目制作中的色键抠像技术和计算机虚拟技术以及显示技术三者的有机结合，而且在某种程度上来说还是我国电视制作的相关技术得到进一步发展的重要标志。对于虚拟演播技术应用于电视制作，虽然前期的投入较大；但由于道具和场景都是经过电脑合成因而极大地减少了电视节目的制作成本，使电视的画质更为清晰明了，具有很高的辨识度。

1 虚拟演播室的工作原理

虚拟演播室使用U 型或L 型蓝箱，在进行三维合成的时候使用色键技术将主持人的画面进行抠像处理，然后通过摄像机的运动轨迹和所处位置来计算主持人的位置变化，从而将主持人以更为合理的方式合成到三维背景当中，以创造出更加真实感的画面，和传统拍摄方式不同的是虚拟演播室的拍摄必须大量使用数字摄像技术及摄像机的视频信号通过延迟器进入色键处理后生成主信号。这是比较简单常用的二维虚拟演播室技术，现在更多地运用三维虚拟演播室技术，即利用立体图像技术，将实时的推拉摇移等多种渲染功能融入进去，以构建一种完整的虚拟空间系统。

2 虚拟演播室技术的系统构成

虚拟演播室系统基本由3 个部分构成，即摄像机跟踪系统、虚拟场景生成系统以及视频色键的合成系统。

2.1 摄像机跟踪系统

摄像机跟踪系统指演播室摄像机在拍摄时会有多台摄像机运动拍摄，传统的演播室拍摄由于技术水平的局限和不足在摄像机拍摄主持人出现移位后，环境不会跟着进行相应的变化，在画面合成的时候只能进行简单的二维合成，而摄像机跟踪系统的应用改变了这一局限，随着摄像机的运动它所拍摄到的画面视角及画面内容都会发生变化，摄像机跟踪技术通过机械传感图像识别、红外线跟踪超声波定位这几种方式对图像进行识别捕捉参数，同时把这些参数传输到用于生成背景画面的计算机，使得真实摄像机拍摄的人物和软件中虚拟摄像机同步，从而实现虚实完美融合达到真实的三维效果。连云港电视台的虚拟演播室即采用iTrackerCtrl_v3.2 播控系统，效果逼真。如图1、图2 所示。

图1 虚拟系统达到的三维效果图1

图2 虚拟系统达到的三维效果图2

2.2 虚拟场景生成系统

虚拟场景生成系统是由图形工作站所制作渲染生成的。即通过现场摄像机的各种参数建立虚拟摄像机，把模型按要求合成起来从而生成虚拟背景的图像序列，最后再通过渲染主机实时生成与前景有正确透视关系的二维或三维虚拟场景。连云港电视台演播室用的是iArtist 制作软件，对前景进行制作包装，加上虚拟播放软件来实现。在编辑界面连接到渲染器，在设置中的远程渲染器设置中更改参数，拖动资源中心上素材到物件树中添加虚拟背景演播室和其他素材，调整抠像效果以达到最终想获得地理想画面。

图3

图4

图5

2.3 视频色键合成系统

视频色键合成系统就是用色键技术将人物与蓝背景分离，然后通过计算机合成，将上述的3 个部分构成了一个虚拟演播系统。融媒体时代，为能在成本较低的情况下达到电视节目制作的更加精良具有可视性，连云港电视台2017 年新的虚拟演播室购买使用的是Vmatte HD 高清色键器4.2 版，具有多机位及多通道设定，色键器硬件可记忆4 组色键参数，切换机位后，整组参数切换可在下一帧视频回扫期间完成，透过MBS_Remote 软件及API 控制接口，可和4 部摄像机位及背景同步切换参数。达到1 台色键器抵4 台用的效果，机器开机时会自动还原关机前用的机位及色键参数。

3 融媒体时代虚拟演播技术在电视节目制作中的应用

随着对电视节目制作技术的发展及电视节目本身的需要，虚拟演播技术被应用于电视节目制作中，为电视节目的制作提供了高科技的制作手段，这样既能够降低节目的制作成本，又极大地开拓了电视节目制作领域，使人的主观想象力得到充分的释放，为制作人员提供了充分的创作空间，展示了一种全新的制作理念和制作方法。

图6 连云港电视台《苍梧国防》栏目的虚拟效果图

3.1 虚拟演播技术在新闻类节目制作中的应用

由于新闻节目是具有高度的实效性的，对于一般电视台来说都是日播的节目，因为新闻节目自身的特点，并不需要像其它专题类节目的复杂效果，无需借助现代计算机手段进行多维度的虚拟，通常采用成本较低而实际效果较高的二维直播演播室模式。但要注意的是在拍摄新闻类电视节目时，镜头的重点应该是新闻主播的相对比较固定的近景，以此为基础只是简单地做一些推、拉、摇、移动作。

3.2 虚拟演播室技术在少儿类综艺类节目制作中的应用

和新闻类节目相比较，综艺类节目具有内容灵活、形式多样、知识趣味性较强等特点，这就相应地要求虚拟演播技术在应用于综艺类节目的画面进行修饰，以达到丰富节目画面提高画面的表现效果。《潮童总动员》是连云港电视台的一档少儿类节目，基于少儿类节目本身的特点，背景可以增加一些卡通元素，色彩也相应地较为绚烂缤纷。而传统的实景演播室只有通过色彩的包装搭建来实现，耗费人力财力，虚拟演播室就突破了这一瓶颈。这时候虚拟演播技术制作时就应该快速切换场景，摄像机跟踪定位和校准也应当快速准确，并且要讲究拍摄手法的多元化，充分利用虚拟演播室技术中摄像跟踪技术，可以在拍摄综艺类节目时考虑在演播室中安装小型轨道车、小型摇臂等设备，来实现综艺节目的多样化需求，达到吸引观众的目的。

图7 连云港电视台《我是小主播》栏目的虚拟效果图

3.3 虚拟演播室技术在访谈节目制作中的应用

访谈类节目是电视台不可缺少的一类谈话类节目，对空间的要求比较高，要求演播室有一定的空间感以便于营造气氛，使受访者和访问者之间没有隔阂感，达到一种温馨舒适的效果，让受谈者知无不言、言无不尽一吐为快，在演播室没有实景装饰空间的情况下这就需要制作人员利用虚拟演播室技术进行合成，以进行适当的遮挡，既能达到装饰空间的效果，用可以适当消除访谈者在被访谈过程中的压迫感。

4 结束语

融媒体时代，虚拟演播技术的应用对于电视制作的意义非同小可，也有其存在的必要性和深远意义。它进一步实现了节目内容与节目背景的完美结合，并且超越了时空的限制，制作人员可以充分发挥想象，创作出精美的真实场景无法达到的视觉效果，这是传统电视节目制作难以达到的技术高度，作为电视制作人员，我们有必要进一步提高电视制作的虚拟演播技术的应用水平，给观众带来更高层次的视觉享受。