虛擬演播室的產(chǎn)生，給視頻節(jié)目制作、電視廣播帶來(lái)了一場(chǎng)革命。

三維虛擬演播室的跟蹤技術(shù)有4種方式可以實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)格跟蹤技術(shù)、傳感器跟蹤技術(shù)、紅外跟蹤技術(shù)、超聲波跟蹤技術(shù)，其基本原理都是采用圖形或者機(jī)械的方法，獲得攝像機(jī)的參數(shù)，包括攝像機(jī)的X、Y、Z、（位置參數(shù)）Pan、Tilt、（云臺(tái)參數(shù)）Zoom、Focus（鏡頭參數(shù)） 由于每一幀虛擬背景只有20ms的繪制時(shí)間，所以要求圖形工作站實(shí)時(shí)渲染能力非常強(qiáng)大，對(duì)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有更多的限制，一般適合專業(yè)電視臺(tái)，對(duì)節(jié)目制作要求較高的用戶使用。

虛擬演播室原理

1、虛擬背景渲染主機(jī)：

完成虛擬背景的渲染輸出工作，同時(shí)采集傳感跟蹤系統(tǒng)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，終的渲染輸出相應(yīng)的包括背景信號(hào)和作為前景遮擋的鍵信號(hào)。

控制攝像機(jī)切換模塊，當(dāng)虛擬背景進(jìn)行不同視角背景切換的時(shí)候，同時(shí)發(fā)出控制信號(hào)給攝像機(jī)切換模塊，切換至相應(yīng)視角的前景攝像機(jī)。

控制色鍵，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件調(diào)整和保存色鍵的狀態(tài)各項(xiàng)參數(shù)。

2、攝像機(jī)傳感跟蹤系統(tǒng)：采用機(jī)械光電傳感跟蹤方式，采集攝像機(jī)平搖、俯仰、鏡頭推拉六個(gè)方位的動(dòng)作信息。

3、色鍵：完成攝像機(jī)前景和虛擬背景的實(shí)時(shí)合成輸出。

4、切換器：完成攝像機(jī)前景信號(hào)的切換工作，受控于渲染主機(jī)串口信號(hào)。

5、同步信號(hào)分配器：完成外來(lái)同步信號(hào)的分配，分別將同步信號(hào)分配給背景渲染引擎、色鍵、切換模塊以及預(yù)留給用戶攝像機(jī)的三個(gè)同步信號(hào)輸出口。

6、延時(shí)器：對(duì)前景信號(hào)進(jìn)行延時(shí)一幀的處理，使得前景信號(hào)和渲染主機(jī)生成的背景信號(hào)同步。

虛擬演播室特點(diǎn)

虛擬演播室系統(tǒng)是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展和色鍵技術(shù)不斷改進(jìn)而出現(xiàn)的一種新的電視節(jié)目制作系統(tǒng)。在虛擬演播室系統(tǒng)中，攝像機(jī)的工作狀態(tài)信息傳送給圖形工作站，計(jì)算機(jī)依此得到前景物體與攝像機(jī)之間的距離和相對(duì)位置，從而計(jì)算出虛擬場(chǎng)景適宜的大小、位置，并按要求計(jì)算生成虛擬場(chǎng)景的三維模型。現(xiàn)場(chǎng)視頻采用色鍵原理，將主持人或演員置身于藍(lán)色背景幕布前表演，然后利用切換臺(tái)上的色鍵功能將主持人從藍(lán)色背景中分離出來(lái)，實(shí)時(shí)地與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維模型無(wú)缺地集成在一起，構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)實(shí)中不存在的，但是在電視畫面上卻又起到演播室作用的那種假想的新的環(huán)境和氣氛，終得到把將實(shí)拍的人物與虛擬景物無(wú)縫地融合起來(lái)的畫面。

跟蹤與定位

在虛擬演播室節(jié)目制作過(guò)程中，確定攝像機(jī)的狀態(tài)信息非常關(guān)鍵。虛擬演播室專用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)通常為二到三個(gè)，攝像機(jī)配有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)，即攝像機(jī)跟蹤器。其跟蹤方式有光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)和機(jī)械傳感式系統(tǒng)兩種。其原理是將檢測(cè)到的攝像機(jī)的推、拉、搖、移、聚焦、變焦乃至升降等傳感部位的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，通過(guò)一個(gè)“傳感器”裝置傳輸?shù)健靶?zhǔn)器”，這樣，理想情況下，現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)與虛擬演播室中“虛擬”的攝像機(jī)被相對(duì)地鎖定在一個(gè)位置上。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)演播室攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，虛擬攝像機(jī)受跟蹤器的控制可以實(shí)時(shí)地與現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)保持同步。