论文部分内容阅读
摘要：虚拟演播室作为一种新事物，它的出现是电视节目制作方式的一次变革。它基于传统的色键抠像技术，利用现代图形处理技术实现摄像机实时拍摄的前景画面与计算机构建的三维背景画面完美结合，这为电视节目的制作提供了无限的发展空间。
关键词：虚拟演播室；蓝（绿）箱；灯光布置
中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）34-7908-02
1 虚拟演播室的定义
虚拟演播室技术作为一种全新的电视节目制作技术，它的实质是利用现代计算机技术将摄像机现场拍摄的人物活动视频与计算机中已有的三维虚拟场景进行同步合成，从而模拟出逼真的全新的电视画面。
近年来，随着色键技术、摄像机跟踪技术、计算机三维虚拟技术的迅速发展，虚拟演播室的功能也日趋完善和稳定，已经能够创造出非常逼真的和立体感很强的电视节目效果。因此，虚拟演播室技术受到了电视节目制作者越来越多的关注，它并得到了广泛的应用。
2 虚拟演播室的优点
传统演播室的工作流程中，场景需要实际搭建，而且往往还是专用的。若要改换一个节目，实景就需要重新制作，布景和道具也就要重新设计制作。并且，实景的搭建也比较的呆板，缺乏动感，这也导致电视节目的表现力较为的单调，不够活泼。往往几场节目制作后就积累了一批布景和道具，扔掉了十分可惜，而如果要全部保存起来，则是不大可能的。因此，在电视节目制作中，全部使用实景演播室会使得工作量增加、材料浪费严重、工作效率降低等。
同传统的演播室相比，使用虚拟演播室来制作节目的时候。我们只需要搭建一个背景为蓝色或者绿色的演播室。然后，利用摄像机将人物在其中的活动拍摄下来，实时输送到虚拟演播室系统中同原先设置好的虚拟场景进行同步合成，就能得到我们需要的各种场景。场景的搭建在计算机上完成，搭建速度快、容易修改、成本低廉。
1）适用范围广：在虚拟演播室系统中，借助先进的三维技术可以搭建各种各样不同类型的虚拟场景，来制作不同类型和风格的电视节目。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。这是对传统节目制作手段的一种全新突破，节目制作人员可以根据节目的需要来灵活设置虚拟场景。这样就减少了对演播室数量的需求。
2）制作效率高：传统演播室中，如果制作人员对场景不满意，需要对某一元素进行调整修改，玩玩都需要耗费较长的时间。而在虚拟演播室系统中，则不存在这一问题。由于场景的搭建都是在电脑上完成的，制作人员可以随时对虚拟场景中的任何元素进行实时的调整来满足节目的需求。这对于现场直播等实效性强的电视节目制作中，优势非常的大。电视制作人员能够快速直观的现场编辑修改虚拟场景来满足节目的要求，制作效率高。
3）栏目改版容易：当前，成熟的虚拟演播室系统往往都附有一整套的空间设计工具和设计界面，为节目制作人员提供细致而又用户友好的设计手段，即可以帮助用户快速搭建各种三维场景，又能够精细调整各种物体属性和动作。这样就让以往显得较为困难的电视栏目改版变得更为容易。
同时，现在的虚拟演播室系统还允许创作人员根据需要来导入第三方软件，创作人员不仅可以使用系统自身内置的大量模板模型和字幕功能进行创作，还可以使用市面上丰富的各种第三方软件，这为创意的产生和保持提供了更为广阔的空间。创作人员在短时间内即可创造出质感、光感、动感俱佳的三维虚拟场景。
4）可便捷添加广告：电视节目制作中，如果是在传统的演播室中进行的，要引入指定的广告内容在是较为困难，往往是在实景中加入展板或后期加字幕等，广告的形式也比较的单调。而在虚拟演播室中，则不存在这一问题。它能够非常方便的添加各种各样、动静相合的广告。
3 蓝（绿）箱的构建
虚拟演播室的应用居于一个我们人为创建的基本环境中，即我们所称的蓝（绿）箱。蓝箱的优点是：1）背景色蓝色对于人体的皮肤颜色有更好的保护；2）在灯光条件有限、色键器效果较差的情况下，物体周围的蓝边弱色调没有绿边弱色调显眼；3）蓝色的环境比绿或红色环境更能让人感到心情愉快。绿箱的优点是：1）因为背景色绿色是明亮色，同蓝色相比，它对演播室灯光条件要求相对较低；2）绿色的抠像效果更好。
目前，国内制作蓝（绿）箱的材料主要是玻璃钢或者木材。前者的优点是材料强度高，不可燃，工期较短。但是同使用木材比，造价较高。而木材则存在易燃，易变形，工期长等缺点。出于成本的考虑，目前大家普遍采用的是木材来建造蓝（绿）箱。
4 灯光系统的布置
色键抠像技术是虚拟演播室技术的基础。抠像效果的好坏对电视节目画面质量和播出效果起着决定性的作用，因此虚拟演播室对灯光的要求比其它演播室的高，如果布光不合理，最终系统合成的图像将缺乏空间感。通常情况下，在虚拟演播室中都是采取全方位的固定式布光，灯具布置的密度较大，以保证整个虚拟演播室灯光均匀，不存在死角。在具体的灯光布置中，特别是要注重背景光，不能形成喇叭状的不均衡照度，这就要调整好灯具的位置和间隔距离。此外，顶光的布置要均衡，面光照度要高。只有这样才能尽可能的确保蓝（绿）箱的有效光照。总之，布置得当的灯光能消除多余的阴影，保证色键正常工作，达到最佳的抠像效果。
此外，在虚拟演播室中，为了达到较好的抠像效果，主持人和访谈嘉宾的服装颜色的选择也很关键。服装的颜色和背景色要有一定的反差，不能穿白色或者浅色的衣服，否则都会对抠像产生不良影响。当然，具体在照明布光中还要根据节目的特点和每位主持人的具体特征去调整灯光，充分考虑到灯光的照度、光比、角度、位置等一系列因素，找到合理的布光方法，努力塑造优美的电视画面。同样，虚拟演播室中桌椅的颜色的选择也需要注意，不能同背景色相似或相近，否则也会影响抠像。
5 结束语
总之，作为一种全新的电视节目制作技术，虚拟演播室技术的发展方兴未艾。随着计算机虚拟技术、图像识别技术和摄像机的跟踪与定位等技术的快速发展，目前，已经有越来越多的厂家和机构投入巨大的人力和物力进行研发，可供我们选择的产品也越来越多。因此，我们有理由相信它将会成为一种极为有力的电视节目制作工具。
参考文献：
[1] 陈华，陈福民.虚拟演播室系统的设计与实现[J].微型电脑应用，2001（5）.
[2] 亦茗.方兴未艾的虚拟演播室技术[J].电脑知识与技术，1998（3）.
[3] 鲁敏，郁文贤，鲍虎军.基于机电跟踪的三维虚拟演播室系统[J].电子学报，2003（S1）.
[4] 刘哲.虚拟演播室抠像技术研究[D].南京：南京理工大学，2004.
关键词：虚拟演播室；蓝（绿）箱；灯光布置
中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）34-7908-02
1 虚拟演播室的定义
虚拟演播室技术作为一种全新的电视节目制作技术，它的实质是利用现代计算机技术将摄像机现场拍摄的人物活动视频与计算机中已有的三维虚拟场景进行同步合成，从而模拟出逼真的全新的电视画面。
近年来，随着色键技术、摄像机跟踪技术、计算机三维虚拟技术的迅速发展，虚拟演播室的功能也日趋完善和稳定，已经能够创造出非常逼真的和立体感很强的电视节目效果。因此，虚拟演播室技术受到了电视节目制作者越来越多的关注，它并得到了广泛的应用。
2 虚拟演播室的优点
传统演播室的工作流程中，场景需要实际搭建，而且往往还是专用的。若要改换一个节目，实景就需要重新制作，布景和道具也就要重新设计制作。并且，实景的搭建也比较的呆板，缺乏动感，这也导致电视节目的表现力较为的单调，不够活泼。往往几场节目制作后就积累了一批布景和道具，扔掉了十分可惜，而如果要全部保存起来，则是不大可能的。因此，在电视节目制作中，全部使用实景演播室会使得工作量增加、材料浪费严重、工作效率降低等。
同传统的演播室相比，使用虚拟演播室来制作节目的时候。我们只需要搭建一个背景为蓝色或者绿色的演播室。然后，利用摄像机将人物在其中的活动拍摄下来，实时输送到虚拟演播室系统中同原先设置好的虚拟场景进行同步合成，就能得到我们需要的各种场景。场景的搭建在计算机上完成，搭建速度快、容易修改、成本低廉。
1）适用范围广：在虚拟演播室系统中，借助先进的三维技术可以搭建各种各样不同类型的虚拟场景，来制作不同类型和风格的电视节目。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。这是对传统节目制作手段的一种全新突破，节目制作人员可以根据节目的需要来灵活设置虚拟场景。这样就减少了对演播室数量的需求。
2）制作效率高：传统演播室中，如果制作人员对场景不满意，需要对某一元素进行调整修改，玩玩都需要耗费较长的时间。而在虚拟演播室系统中，则不存在这一问题。由于场景的搭建都是在电脑上完成的，制作人员可以随时对虚拟场景中的任何元素进行实时的调整来满足节目的需求。这对于现场直播等实效性强的电视节目制作中，优势非常的大。电视制作人员能够快速直观的现场编辑修改虚拟场景来满足节目的要求，制作效率高。
3）栏目改版容易：当前，成熟的虚拟演播室系统往往都附有一整套的空间设计工具和设计界面，为节目制作人员提供细致而又用户友好的设计手段，即可以帮助用户快速搭建各种三维场景，又能够精细调整各种物体属性和动作。这样就让以往显得较为困难的电视栏目改版变得更为容易。
同时，现在的虚拟演播室系统还允许创作人员根据需要来导入第三方软件，创作人员不仅可以使用系统自身内置的大量模板模型和字幕功能进行创作，还可以使用市面上丰富的各种第三方软件，这为创意的产生和保持提供了更为广阔的空间。创作人员在短时间内即可创造出质感、光感、动感俱佳的三维虚拟场景。
4）可便捷添加广告：电视节目制作中，如果是在传统的演播室中进行的，要引入指定的广告内容在是较为困难，往往是在实景中加入展板或后期加字幕等，广告的形式也比较的单调。而在虚拟演播室中，则不存在这一问题。它能够非常方便的添加各种各样、动静相合的广告。
3 蓝（绿）箱的构建
虚拟演播室的应用居于一个我们人为创建的基本环境中，即我们所称的蓝（绿）箱。蓝箱的优点是：1）背景色蓝色对于人体的皮肤颜色有更好的保护；2）在灯光条件有限、色键器效果较差的情况下，物体周围的蓝边弱色调没有绿边弱色调显眼；3）蓝色的环境比绿或红色环境更能让人感到心情愉快。绿箱的优点是：1）因为背景色绿色是明亮色，同蓝色相比，它对演播室灯光条件要求相对较低；2）绿色的抠像效果更好。
目前，国内制作蓝（绿）箱的材料主要是玻璃钢或者木材。前者的优点是材料强度高，不可燃，工期较短。但是同使用木材比，造价较高。而木材则存在易燃，易变形，工期长等缺点。出于成本的考虑，目前大家普遍采用的是木材来建造蓝（绿）箱。
4 灯光系统的布置
色键抠像技术是虚拟演播室技术的基础。抠像效果的好坏对电视节目画面质量和播出效果起着决定性的作用，因此虚拟演播室对灯光的要求比其它演播室的高，如果布光不合理，最终系统合成的图像将缺乏空间感。通常情况下，在虚拟演播室中都是采取全方位的固定式布光，灯具布置的密度较大，以保证整个虚拟演播室灯光均匀，不存在死角。在具体的灯光布置中，特别是要注重背景光，不能形成喇叭状的不均衡照度，这就要调整好灯具的位置和间隔距离。此外，顶光的布置要均衡，面光照度要高。只有这样才能尽可能的确保蓝（绿）箱的有效光照。总之，布置得当的灯光能消除多余的阴影，保证色键正常工作，达到最佳的抠像效果。
此外，在虚拟演播室中，为了达到较好的抠像效果，主持人和访谈嘉宾的服装颜色的选择也很关键。服装的颜色和背景色要有一定的反差，不能穿白色或者浅色的衣服，否则都会对抠像产生不良影响。当然，具体在照明布光中还要根据节目的特点和每位主持人的具体特征去调整灯光，充分考虑到灯光的照度、光比、角度、位置等一系列因素，找到合理的布光方法，努力塑造优美的电视画面。同样，虚拟演播室中桌椅的颜色的选择也需要注意，不能同背景色相似或相近，否则也会影响抠像。
5 结束语
总之，作为一种全新的电视节目制作技术，虚拟演播室技术的发展方兴未艾。随着计算机虚拟技术、图像识别技术和摄像机的跟踪与定位等技术的快速发展，目前，已经有越来越多的厂家和机构投入巨大的人力和物力进行研发，可供我们选择的产品也越来越多。因此，我们有理由相信它将会成为一种极为有力的电视节目制作工具。
参考文献：
[1] 陈华，陈福民.虚拟演播室系统的设计与实现[J].微型电脑应用，2001（5）.
[2] 亦茗.方兴未艾的虚拟演播室技术[J].电脑知识与技术，1998（3）.
[3] 鲁敏，郁文贤，鲍虎军.基于机电跟踪的三维虚拟演播室系统[J].电子学报，2003（S1）.
[4] 刘哲.虚拟演播室抠像技术研究[D].南京：南京理工大学，2004.