虛擬演播室原理

1、虛擬背景渲染主機：

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

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

控制色鍵，通過計算機軟件調(diào)整和保存色鍵的狀態(tài)各項參數(shù)。

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

3、色鍵：完成攝像機前景和虛擬背景的實時合成輸出。

4、切換器：完成攝像機前景信號的切換工作，受控于渲染主機串口信號。

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

6、延時器：對前景信號進(jìn)行延時一幀的處理，使得前景信號和渲染主機生成的背景信號同步。

虛擬演播室的另一重要而獨有的問題是攝像機之間的位置關(guān)系。虛擬攝像機與真實攝像機的初始位置并無直接關(guān)系，它可以放在虛擬空間的任意位置，當(dāng)演播室有兩臺以上攝像機進(jìn)行切換時，必須保持實際演員和景物在虛擬演播室中的位置不變，也就是與虛擬景物的關(guān)系不變。否則在切換時，觀眾會看到演員從背景中某個地方跳到另一個地方，在視覺上會造成不真實的效果。由于真實物體與演員是由真實攝像機給出，背景由虛擬攝像機給出，所以必須對虛擬攝像機進(jìn)行位置鎖定，即虛擬攝像機之間的距離必須與真實攝像機之間的距離相等，且推拉、搖移的初始量（原位矢量）與真實攝像機的位置方向關(guān)系保持一致，才能進(jìn)行切換。

變焦聚焦景深

實際拍攝時，攝像機的聚焦點一般都跟蹤主持人，如果此時前景和背景都聚焦得十分清楚，會產(chǎn)生景深的不自然感。尤其在特寫鏡頭時，背景應(yīng)該是虛焦的，使前景、背景如同出自同一攝像機，否則，這種虛擬演播室是不成功的。

色鍵與藍(lán)箱

摳像，藍(lán)箱主要有一墻一底式、兩墻一底（一角）式和三墻一底式3種。其中三墻一底式能給出更大空間，攝像機機位限制小，搖攝范圍大。藍(lán)箱必須保證均勻的藍(lán)色背景，特別是在墻墻、墻地交接處不能有接縫的痕跡。同時，由于節(jié)目制作過程中采用了色鍵技術(shù)，演員及真實道具在藍(lán)室中投下的影子也要隨演員及道具一起進(jìn)入虛擬空間，人物和環(huán)境景物在演播室燈光下的影子會被摳掉，造成一種不真實感。由于色鍵技術(shù)的使用，因此會產(chǎn)生延時，不僅要求系統(tǒng)增加前景視頻延時單元，而且必須考慮其它問題。一個是聲音，由于前景視頻被延時，為了保證聲畫同步，需要增加視頻幀同步器。另外，由于延時，給演員觀看反饋監(jiān)視器上的合成圖像以確定動作增加了難度。