论文部分内容阅读
摘要：虚拟现实技术是当前最为流行且经过广泛应用的技术，在众多应用之中，在媒体中应用虚拟现实技术最为广泛，通过将虚拟技术和多媒体技术融合，为人们创造了一种玄幻的现实社会之中不存在的虚拟景象，给人以更为震撼的视觉效果。基于这个背景，本文对虚拟现实技术在媒体中的运用进行了研究。
关键词：虚拟现实技术；媒体；运用
中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 05-0000-02
一、引言
所谓虚拟现实技术是一种利用计算机技术对人为虚拟的环境进行构建的一种技术，这种虚拟环境可以通过人的视觉、听觉、触觉来感知，用户也可以与虚拟环境进行直接地、多角度的“交互”和感知。这也可以做到“人机结合”，真正的给人一种身临其境的感觉。因此，虚拟现实技术是当前最为流行且经过广泛应用的技术，在众多应用之中，在媒体中应用虚拟现实技术最为广泛，通过将虚拟技术和多媒体技术融合，为人们创造了一种玄幻的现实社会之中不存在的虚拟景象，给人以更为震撼的视觉效果。基于这个背景，本文对虚拟现实技术在媒体中的运用进行了研究。
二、虚拟现实技术概述
虚拟现实技术开始于20世纪80年代，它是由美国VPL公司创建人拉尼尔提出的，虚拟现实技术也常被成为人工环境或灵境技术。虚拟现实技术集成了集成了计算机仿真技术、计算机图形技术、传感技术、人工智能、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果。虚拟现实技术最初应用于美国军方，后来逐步转向商业和民用领域，90年代初逐渐为各界所关注。虚拟现实技术是一个不断发展的技术，它也是2l世纪信息技术的代表，虚拟现实技术可以从根本上改变人们的工作方式和生活方式，也可以为人们带来前所未有的感官震撼。
三、虚拟现实技术在媒体中的应用概述
（一）虚拟现实技术在电影技术中的应用
1.环幕电影
环幕电影是一种新的电影形式，他是借助虚拟现实技术而诞生的。这种电影的最大特点就是带能赢画面特别大，银幕一般将整个观众区围绕，观众可以在银幕中间对各部份银幕进行随意观看。一般来说，这种电影技术采用9台摄影机同步全景角拍摄的，而在放映的时候也需要9台摄影机进行同步放映，以实现360°全景模式，这样公众在感受到360度的畫面的同时，也会感受到多路立体声，这样可以给观众一种异乎寻常的强烈感受。
2.球幕电影
20世纪70年代后期出现了球幕电影，它是一种新型大银幕电影，又可以被称为“穹幕电影”或“圆穹电影”。在这种电影的拍摄之中采用65毫米底片横向输片拍摄，而在放映时采用70毫米拷贝以特制滚环气动机械横向输片放映。这种电影的银幕是普通银幕的10倍，电影放映效果非常的清晰，一般这种电影采用圆顶式结构的影院观众厅，电影银幕也为半球形。由于放映和摄影均采用鱼眼镜头，可放映出呈半球形的影像，这样观众在影院之中，可以体会到身临其境的感觉，感官效果十分的震撼。
3.4D电影
4D电影是一种最新的虚拟现实技术，它是由观众周围环境和三维立体电影模拟而组成一个四维空间。一般来说，4D影院的座椅具有喷气、喷水、振动、扫腿等功能，且影院内部还设有下雨、下雪、闪电、烟雾等特效设备。可以通过这些设备营造一种配合影片内容的实际环境。
（二）虚拟现实技术在电视中的应用
1.电视虚拟场景的建模
所谓虚拟场景就是通过虚拟现实技术对实际场所中的各种物体进行虚拟建模，以达到虚拟现实的效果。在虚拟的三维背景图像生成以前，必须采用相关软件对对三维虚拟场景中的各个物体进行虚拟建模。通过计算机辅助设计(CAD)软件制作人员可以对物体建模，这些软件主要有：Maya、3DMax、Alias、Soft Image、Flame等。这些软件可以通过相关设置对实体物体进行精确的几何描述，可以通过相关的渲染技术，使所建立的对象不仅具有与真实对象酷似的形体，而且在光照、形态、质感等方面都十分逼真。
2.跟踪电视摄像机的机位
主要采用两种方法处理摄像机的跟踪技术：一是机械传感器法，另外一种是图形识别法。而机械传感法是一种采用传感器的系统对相关影像进行机械式获取的系统，在这种系统之中前景摄像机相关参数由摄像机上装备的电子机械传感器来获取。而另外一种采用图形识别的系统，这种系统主要是对摄像机来的视频信号进行图形识别处理，通过图像上的相关变化对摄像机的位置进行确定。也可以通过通过超声波、激光、红外线以及其他信号装置对摄像机的确切位置和位移进行准确的测量。
3.虚拟背景生成
一个三维虚拟场景如果要是对运动和再生背景图象序列进行处理的话，着需要大量的计算工作，因此在节目播出中使用虚拟背景，既要求图像合成以及色键控制器中的跟踪都必须实时完成，还要对广播级的图像质量予以保证。这样才能生成让人满意的虚拟背景。
4.虚拟图像的合成
在合成之前首先要提取出来前景图像中的人物图像，可以使用传统的抠像技术对蓝色背景和人物图像予以分离。由于最终的三维背景要与前景图像相合成，所以必须前景图像的深度信息予以考虑。深度是指背景和前景演出人员的各像素到摄像机的距离。所以这里的合成又可以成为深度合成（z—mixing)。当景的深度值小于背景的深度值则输出前景图像，否则输出背景图像。
参考文献：
[1]刘怡,张洪定,崔欣等.虚拟现实VRML程序设计[M].南开大学出版社,2010
[2]杨绍先等.摄影技术与艺术基础[M].高等教育出版社,2011,9
[3]孙宏．基于虚拟现实技术的网络实验系统研究[D].郑州:郑州大学计算机应用,2011,6
[4]王朋娇等.摄影技术与艺术-网络课程的设计与开发[J].电化教育研究,2010,3
[5]汪志达,叶伟.V砌儿虚拟现实网页设计[M].清华大学出版社,2010,12
[6]胡小强.虚拟现实技术与应用[M].高等教育出版社,2011,5
[7]吴北新.虚拟现实建模语言VRML[M].高等教育出版社,2011,3
[8]段新昱.虚拟现实基础与VRML编程[M].高等教育出版社,2011,3
[9]陈长虎,王玉田.基于VRML的多媒体CAI课件的新发展[J].中国现代教育装备,2010,1
[10]熊珍琦．基于VR的制图网络课件中三维动画实现[D].天津:天津科技大学机械设计及理论,2010,3
关键词：虚拟现实技术；媒体；运用
中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 05-0000-02
一、引言
所谓虚拟现实技术是一种利用计算机技术对人为虚拟的环境进行构建的一种技术，这种虚拟环境可以通过人的视觉、听觉、触觉来感知，用户也可以与虚拟环境进行直接地、多角度的“交互”和感知。这也可以做到“人机结合”，真正的给人一种身临其境的感觉。因此，虚拟现实技术是当前最为流行且经过广泛应用的技术，在众多应用之中，在媒体中应用虚拟现实技术最为广泛，通过将虚拟技术和多媒体技术融合，为人们创造了一种玄幻的现实社会之中不存在的虚拟景象，给人以更为震撼的视觉效果。基于这个背景，本文对虚拟现实技术在媒体中的运用进行了研究。
二、虚拟现实技术概述
虚拟现实技术开始于20世纪80年代，它是由美国VPL公司创建人拉尼尔提出的，虚拟现实技术也常被成为人工环境或灵境技术。虚拟现实技术集成了集成了计算机仿真技术、计算机图形技术、传感技术、人工智能、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果。虚拟现实技术最初应用于美国军方，后来逐步转向商业和民用领域，90年代初逐渐为各界所关注。虚拟现实技术是一个不断发展的技术，它也是2l世纪信息技术的代表，虚拟现实技术可以从根本上改变人们的工作方式和生活方式，也可以为人们带来前所未有的感官震撼。
三、虚拟现实技术在媒体中的应用概述
（一）虚拟现实技术在电影技术中的应用
1.环幕电影
环幕电影是一种新的电影形式，他是借助虚拟现实技术而诞生的。这种电影的最大特点就是带能赢画面特别大，银幕一般将整个观众区围绕，观众可以在银幕中间对各部份银幕进行随意观看。一般来说，这种电影技术采用9台摄影机同步全景角拍摄的，而在放映的时候也需要9台摄影机进行同步放映，以实现360°全景模式，这样公众在感受到360度的畫面的同时，也会感受到多路立体声，这样可以给观众一种异乎寻常的强烈感受。
2.球幕电影
20世纪70年代后期出现了球幕电影，它是一种新型大银幕电影，又可以被称为“穹幕电影”或“圆穹电影”。在这种电影的拍摄之中采用65毫米底片横向输片拍摄，而在放映时采用70毫米拷贝以特制滚环气动机械横向输片放映。这种电影的银幕是普通银幕的10倍，电影放映效果非常的清晰，一般这种电影采用圆顶式结构的影院观众厅，电影银幕也为半球形。由于放映和摄影均采用鱼眼镜头，可放映出呈半球形的影像，这样观众在影院之中，可以体会到身临其境的感觉，感官效果十分的震撼。
3.4D电影
4D电影是一种最新的虚拟现实技术，它是由观众周围环境和三维立体电影模拟而组成一个四维空间。一般来说，4D影院的座椅具有喷气、喷水、振动、扫腿等功能，且影院内部还设有下雨、下雪、闪电、烟雾等特效设备。可以通过这些设备营造一种配合影片内容的实际环境。
（二）虚拟现实技术在电视中的应用
1.电视虚拟场景的建模
所谓虚拟场景就是通过虚拟现实技术对实际场所中的各种物体进行虚拟建模，以达到虚拟现实的效果。在虚拟的三维背景图像生成以前，必须采用相关软件对对三维虚拟场景中的各个物体进行虚拟建模。通过计算机辅助设计(CAD)软件制作人员可以对物体建模，这些软件主要有：Maya、3DMax、Alias、Soft Image、Flame等。这些软件可以通过相关设置对实体物体进行精确的几何描述，可以通过相关的渲染技术，使所建立的对象不仅具有与真实对象酷似的形体，而且在光照、形态、质感等方面都十分逼真。
2.跟踪电视摄像机的机位
主要采用两种方法处理摄像机的跟踪技术：一是机械传感器法，另外一种是图形识别法。而机械传感法是一种采用传感器的系统对相关影像进行机械式获取的系统，在这种系统之中前景摄像机相关参数由摄像机上装备的电子机械传感器来获取。而另外一种采用图形识别的系统，这种系统主要是对摄像机来的视频信号进行图形识别处理，通过图像上的相关变化对摄像机的位置进行确定。也可以通过通过超声波、激光、红外线以及其他信号装置对摄像机的确切位置和位移进行准确的测量。
3.虚拟背景生成
一个三维虚拟场景如果要是对运动和再生背景图象序列进行处理的话，着需要大量的计算工作，因此在节目播出中使用虚拟背景，既要求图像合成以及色键控制器中的跟踪都必须实时完成，还要对广播级的图像质量予以保证。这样才能生成让人满意的虚拟背景。
4.虚拟图像的合成
在合成之前首先要提取出来前景图像中的人物图像，可以使用传统的抠像技术对蓝色背景和人物图像予以分离。由于最终的三维背景要与前景图像相合成，所以必须前景图像的深度信息予以考虑。深度是指背景和前景演出人员的各像素到摄像机的距离。所以这里的合成又可以成为深度合成（z—mixing)。当景的深度值小于背景的深度值则输出前景图像，否则输出背景图像。
参考文献：
[1]刘怡,张洪定,崔欣等.虚拟现实VRML程序设计[M].南开大学出版社,2010
[2]杨绍先等.摄影技术与艺术基础[M].高等教育出版社,2011,9
[3]孙宏．基于虚拟现实技术的网络实验系统研究[D].郑州:郑州大学计算机应用,2011,6
[4]王朋娇等.摄影技术与艺术-网络课程的设计与开发[J].电化教育研究,2010,3
[5]汪志达,叶伟.V砌儿虚拟现实网页设计[M].清华大学出版社,2010,12
[6]胡小强.虚拟现实技术与应用[M].高等教育出版社,2011,5
[7]吴北新.虚拟现实建模语言VRML[M].高等教育出版社,2011,3
[8]段新昱.虚拟现实基础与VRML编程[M].高等教育出版社,2011,3
[9]陈长虎,王玉田.基于VRML的多媒体CAI课件的新发展[J].中国现代教育装备,2010,1
[10]熊珍琦．基于VR的制图网络课件中三维动画实现[D].天津:天津科技大学机械设计及理论,2010,3