浅谈XR技术在电视节目中的应用

摘要：XR（Extended Reality）技术可以称之为扩展现实技术或者是虚拟制片技术，这项技术已经在国外非常成熟，并逐渐在电视录制、视频制作现场开始大量使用。从2020年湖南卫视的拼多多超拼夜晚会上，吴亦凡表演的节目《Puppet》将视觉设计与XR技术相结合，打造巨大人偶和舞台现场表演互动呈现;到2021央视在春晚节目中大量运用此项技术，XR技术在中国电视节目中的应用范围也逐步在扩大和高频化，本文将总结近些年XR技术在电视节目中的具体应用和表现，希望对未来的应用，产生指导、参考作用。

关键词：XR技术;电视节目;具体应用

引言：

当今的电视节目制作紧随时代潮流，大量尝试、使用新型的制作技术。从外部环境看，近几年来，短视频和直播平台来势凶猛，加上互联网的大力发展，电视节目观众流失严重，市场份额递减明显，因此在此压力之下，传统电视节目制作也开始发生变革，例如在电视节目制作和录制过程当中，会结合现实空间和虚拟空间的交互应用。这些技术的分类有很多，比如AR，VR，MR技术等，而XR技术可以理解为这些技术形式的统称，完成真实和虚拟的组合，主要目的是为了产生更好的节目视觉效果，制造更加丰富、身临其境的节目场景，在节目中完成“虚实结合”的效果展现给观众，使节目具有许多新奇的元素，吸引眼球的同时，更加引人入胜。

1.XR技术简述

XR技术是利用LED显示屏和摄像机的自主跟踪功能[1]，将虚拟现实空间真正的应用在了现实环境当中，也就是说观众可以在现实当中看到虚拟的场景，不必透过摄像机观看了，且虚拟现实场景可以随着摄像机位的调整而调整，从而保证了场景的真实性，从电视节目的观看者角度来说，其真实性和真实世界是没有区别的。因此XR及时更新了电视节目的视觉呈现，通过对现实世界的扩展来助力节目的录制，完成节目创意的实现。

2.XR技术的历史

2.1 XR的发展历史

在电影拍摄当中最早出现了XR的影子，是遮罩绘景技术——利用了物理遮罩再加上二次曝光的原理，在玻璃板上将元素和曝光后的内容相结合。随着CG行业（Computer Graphics;计算机动画）的大力发展，数字化建设景观的技术愈发成熟，到渲染引擎和3D技术出现的时候[1]，使得视觉技术行业发生突飞猛进发展。

3.XR技术构成

3.1 多元素配合

XR场景技术框架复杂——由LED显示屏组成的拍摄场地、摄像机、物体位置追踪与定位技术、实时图形渲染引擎（AR技术）、高速低延迟的网络等元素组成，最后将元素组合后的内容传输显示屏幕前，就成为更具真实性观感的XR场景。其流程为，首先将虚拟环境传输至现场的LED显示屏，采用物体位置追踪与定位技术对物体进行跟踪拍摄，并将素材传回至实时图形渲染引擎。与此同时，视频服务器则用本地化运行逻辑运算对拍摄物体的位移和动作进行分析及图形渲染，输出立体的逼真的AR内容与拍摄素材交互呈现，此时，在屏幕前呈现的内容就是XR场景[2]。

3.2灯光与色彩的调校

在XR技术使用中，都离不开AR渲染引擎，它的主要作用是现场空间的遮盖，且可以对XR场景做一个延伸的效果。在渲染的过程当中会遇到一个问题，就是摄像机内部的成像内容和AR制造的场景存在一档的色差。因此需要用渲染引擎内部调色的方式来解决这个问题，在缓解色彩之间的差异程度后，从而让场景的呈现更加趋于真实。

4.XR现场应用的注意事项

4.1 LED屏幕的合理选择

带有XR效果的视频节目录制离不开高性能设备的支持，以及需要从各方面来考虑录制效果的问题，比如舞台的设计，屏幕的使用，镜头的选择和调度，甚至包括后期制作等一系列内容，从而确保完整的节目录制处理。其中LED屏幕的选择必须要性能到位，首先要有足够的LED空间[1]，要包围住舞台所需要的地方，屏幕与屏幕之间的夹角可以设置为90度，空隙不能过大;其次就是LED屏幕本身性能的选择，这其中有很多的因素，比如屏幕的動态功能，色彩功能等，满足拍摄需求，从而与现场摄像机、虚拟摄像机完成配合。

4.2 XR技术的应用及操作要点

XR技术的应用要点在于虚拟与现实之间的互相配合，通过与节目呈现相呼应，更加能烘托出表演内容主题;且XR技术能够随着节目内容（起承转合）来改变场景，因此更能带动观众情绪。在实际操作方面应当注重虚拟画面和现实画面的同步进行，要保证同步机制，配合好真实场景，虚拟场景，灯光效果之间使用，就是XR技术在使用时的操作要点，尤其是与灯光的配合。

4.3多工种工作人员的互相配合

一档完整的XR节目需要有很多的工种工作人员的互相配合。最好在开拍之间进行任务部署，并对现场的场景进行事先熟悉——比如导演需要知道场景的设计位置、演员要知道自己的走位、摄像师要了解分镜头脚本、屏幕团队需要将屏幕的摆放和信号问题解决好、灯光师需要控制好灯源亮度，以便不影响屏幕......从而完成多工种的默契配合，完成XR场景的视觉呈现。

5.XR技术未来发展趋势

XR技术是今后电视节目录制当中的主流技术，它可以为电视节目打造一个沉浸式的虚拟世界，可以实现虚拟与现实互相交融创造绚丽美观，可以让表演者置身于如梦如幻的虚拟世界，展示场景可以根据实际需要来决定，令舞台效果锦上添花。XR今后的发展趋势或许将是与5G和AI等技术相结合，完成多项技术应用的叠加使用。演唱会、主题晚会、亦或者是常规节目中的表演环节，都在越来越多的使用XR技术，这对于媒体从业人员也提出更高的业务挑战，创意的挑战、执行的挑战......毋庸置疑的是，XR技术，将助力传统媒体新的视觉语言表达和呈现。

结论：

本文探讨了XR技术在电视节目当中的应用，并总结XR技术应用的难点、重点，提出了XR技术未来的发展趋势，XR技术的应用使得电视节目呈现效果更佳，更能感染观众情绪，应用前景将十分广阔。

参考文献：

[1]冯高洁.XR（扩展现实）应用于电视节目的关键技术与发展趋势[J].现代电视技术，2021（02）：114-117.

[2]慧聪LED屏官网.XR技术分解——炫酷的XR场景如何实现

作者简介：丁驰，1986，女，回，长沙，研究生，湖南广播电视台卫视频道410010，职称：中级。