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擬演播室的前身今世虛擬演播室是由傳統(tǒng)的色鍵技術(shù)發(fā)展而來。它可以把現(xiàn)場(chǎng)視頻與計(jì)算機(jī)影像實(shí)時(shí)地?zé)o縫地合成在一起,是對(duì)傳統(tǒng)的電視演播室技術(shù)的一次重大變革。本文討論了虛擬演播室系統(tǒng)的原理,技術(shù)途徑以及當(dāng)前所面臨的問題。在現(xiàn)代社會(huì)中,隨著電視成為最廣泛的大眾傳播媒介和娛樂工具,電視觀眾對(duì)于電視的欣賞口味正在不斷提高,而且,對(duì)于電視制作及電視技術(shù)也提出了更高的要求。為滿足這種電視制作的要求,電視技術(shù)迅速的向數(shù)字化、多媒體方向發(fā)展,虛擬演播室技術(shù)已成為近年來的新熱點(diǎn)。實(shí)際上,虛擬技術(shù)早已在軍事、科研、氣象、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,而進(jìn)入電視、電影制作領(lǐng)域還只是近幾年的事情。如電影《侏羅紀(jì)公園》、《阿甘正傳》,在其后期制作中,將實(shí)拍的人物與電腦繪制的虛擬景物有機(jī)地結(jié)合起來,給觀眾以全新的視覺享受。但這種需要大量時(shí)間進(jìn)行后期合成的方式無法滿足現(xiàn)代電視生產(chǎn)周期短、時(shí)效性強(qiáng)的需求,因此虛擬演播室技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬演播室技術(shù)一經(jīng)問世,便被電視制作領(lǐng)域認(rèn)可和接受。在韓國(guó)總統(tǒng)選舉和美國(guó)總統(tǒng)選舉的電視轉(zhuǎn)播中,電視觀眾已看到采用了RT-SET虛擬演播室所帶來的耳目一新的轉(zhuǎn)播效果?,F(xiàn)在,全球已有數(shù)十家電視臺(tái)及制作公司采用了虛擬演播室。這一技術(shù)使電視導(dǎo)演可以擺脫時(shí)間、空間及道具制作方面的限制,在廣泛的想象空間中進(jìn)行自由創(chuàng)作。虛擬演播室是建立在高速圖形計(jì)算機(jī)和視頻色鍵基礎(chǔ)上發(fā)展起來的演播室技術(shù)。在虛擬演播室系統(tǒng)中,現(xiàn)場(chǎng)視頻可以實(shí)時(shí)地與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維圖形完美無缺地集成在一起,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,并可極為靈活地根據(jù)用戶需求進(jìn)行定制。一臺(tái)工作站可與多臺(tái)攝像機(jī)連接,攝像機(jī)可在虛擬演播室中隨意移動(dòng),它突破了傳統(tǒng)布景、道具、燈光、場(chǎng)地等演播室制作工藝的限制,虛擬模型可使用戶在布景、拆景及貯存道具方面節(jié)省大量開支。同時(shí),用戶還可以通過建立三維模型得到真實(shí)道具所不能達(dá)到的特殊效果。技術(shù)制作人員可以利用鼠標(biāo)器來激活或改變場(chǎng)景中的任何事物。虛擬演播室無需很大,可是卻為制作人員提供了無限的自由創(chuàng)造空間。無疑,虛擬演播室可以極大地提高電視臺(tái)對(duì)節(jié)目的創(chuàng)作和制作能力,對(duì)開拓電視節(jié)目空間,降低節(jié)目制作費(fèi)用有著十分重要的意義。因此,受到了影視界,特別是電視節(jié)目制作人員的青睞。二、虛擬演播室技術(shù)虛擬演播室除了傳統(tǒng)演播室所具有的裝置外,還必須有能獲取攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)以及能實(shí)時(shí)生成與前景圖像保持正確透視關(guān)系的背景圖像。最后,來自攝像機(jī)的前景和生成的背景在色鍵合成器中合成并輸出。攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的獲取攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括鏡頭運(yùn)動(dòng)參數(shù)(變焦zoom;聚焦focus;光圈zris),機(jī)頭運(yùn)動(dòng)參數(shù)(搖移pan;俯仰tilt),及空間位置參數(shù)(地面位置X、Y和高度Z)等。這些參數(shù)的獲取對(duì)虛擬演播室系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的,它可直接影響到虛擬背景的生成。目前有兩種方式可獲得攝像機(jī)的這些運(yùn)動(dòng)參數(shù),即機(jī)械跟蹤方式和圖像分析識(shí)別方式。1)機(jī)械跟蹤方式這種攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)采集攝像機(jī)的位置及透視數(shù)據(jù),它通常被安裝在三角架或基座之上。為測(cè)量攝像機(jī)的鏡頭運(yùn)動(dòng)參數(shù),需要在攝像機(jī)鏡頭上安裝附加裝置。這個(gè)裝置中包含有傳感器和有關(guān)電子裝置,稱為鏡頭運(yùn)動(dòng)參數(shù)編碼器。這是一種精確的旋轉(zhuǎn)編碼器。鏡頭編碼器通過托架與鏡頭上變焦環(huán)和聚焦環(huán)的齒輪緊密咬合。當(dāng)變焦環(huán)或聚焦環(huán)發(fā)生位置變化時(shí),編碼器能夠檢測(cè)出上、下、左、右擺動(dòng)的細(xì)微角度并將其編碼輸出。信息數(shù)據(jù)通常通過一些串行接口類型如RS-232或RS-422傳送給計(jì)算機(jī)。攝像機(jī)的地面位置X、Y及高度Z也可用類似的編碼器方式測(cè)量,即用相應(yīng)的傳感器檢測(cè)攝像機(jī)的升降和云臺(tái)腳的轉(zhuǎn)動(dòng),并對(duì)其參數(shù)值進(jìn)行編碼。X、Y及Z跟蹤器允許傳感攝像機(jī)上、下、左、右全方位的信息,可以裝在滑軌或升降架上。不過,用這種方式測(cè)得的X、Y參數(shù)精度較低;另有一種測(cè)量X、Y參數(shù)的方法是讀條碼法。這種方法要求在云臺(tái)上安裝一個(gè)專用廣角攝像機(jī),同時(shí)在演播室一面墻的底邊安裝有條形碼板,通過廣角攝像機(jī)掃描條形碼可測(cè)量出攝像云臺(tái)在演播室中的絕對(duì)位置。這種方式精度較高,但缺點(diǎn)是必須保證條形碼處于廣角攝像機(jī)的視野范圍之內(nèi),否則就無法確定位置。有些系統(tǒng)可同時(shí)使用兩種方式確定X、Y位置,即當(dāng)廣角攝像機(jī)能拍攝到條形碼時(shí),采用讀條形碼法,而當(dāng)廣角攝像機(jī)無法拍攝到條形碼時(shí)(例如中間有遮擋物),則自動(dòng)轉(zhuǎn)到對(duì)云臺(tái)腳輪轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼方式。利用機(jī)械跟蹤方式有許多優(yōu)點(diǎn),主要有:測(cè)量攝像機(jī)參數(shù)可以達(dá)到非常精確,旋轉(zhuǎn)角度可以達(dá)到0.001°,移動(dòng)距離可以達(dá)到0.01毫米的精確度,工作穩(wěn)定,數(shù)據(jù)處理時(shí)間短。單顏色藍(lán)背景,無需用戶繪制背景墻,很容易照亮藍(lán)色背景而不用擔(dān)心照亮網(wǎng)格。攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)不受限制,因此允許攝像機(jī)有更好的拍攝角度;演員更容易接受虛擬場(chǎng)景。演員在藍(lán)色舞臺(tái)范圍內(nèi)可以任意速度自由活動(dòng),不受限制;自由使用真實(shí)的藍(lán)色支持道具,不用擔(dān)心遮擋網(wǎng)格。跟蹤數(shù)據(jù)沒有延時(shí)??梢?0Hz速率進(jìn)行搖移、俯仰及變焦,無需額外的工作站處理跟蹤信息。在合成拍攝過程中可以很容易處理陰影,無需進(jìn)行額外的修補(bǔ)不足之處。同時(shí)機(jī)械跟蹤系統(tǒng)也有許多缺點(diǎn),由于這種方式必須在攝像機(jī)鏡頭及云臺(tái)上安裝專用編碼器,使得演播室中可使用的攝像機(jī)的種類及數(shù)量受到限制,一般只限于ENG/EFP型,并且每臺(tái)攝像機(jī)必須有一個(gè)跟蹤器;其次,不能使用手持式攝像機(jī),因?yàn)閿z像機(jī)的機(jī)械跟蹤系統(tǒng)部分過于龐大、笨重,增加了攝影師靈活使用的難度;再次,機(jī)械跟蹤需要對(duì)攝像機(jī)的鏡頭進(jìn)行精確的測(cè)量,校正困難;最后就是定位,在拍攝之前,需要一個(gè)非常耗時(shí)的過程來獲取攝像機(jī)的初始位置和方向。2)圖像分析識(shí)別方式機(jī)械跟蹤方式是直接對(duì)攝像機(jī)的各種運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,而圖像分析識(shí)別方式與之截然不同,是利用圖像分析識(shí)別技術(shù)在拍攝期間同步控制并檢測(cè)攝象機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù),包括位置參數(shù)(X、Y、Z),水平轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù),垂直轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)和變焦參數(shù),所有這些參數(shù)都被轉(zhuǎn)化成位置參數(shù),這就使得攝像師能夠在拍攝過程中隨意移動(dòng)攝象機(jī),而且也不需要特殊的攝像機(jī)。目前已在使用的一種在藍(lán)箱正面有用淺藍(lán)色組成的網(wǎng)格圖案,而且正面是傾斜放置的。這種精確的網(wǎng)格圖案以兩種不同的藍(lán)色形狀繪制于籃背景上,藍(lán)背景整體采用與傳統(tǒng)演播室相同的藍(lán)色,因此仍可利用色鍵合成技術(shù)。攝像機(jī)拍攝這種圖案后,與計(jì)算機(jī)跟蹤軟件及硬件預(yù)先確定的模型進(jìn)行對(duì)比,以確定物體與虛擬場(chǎng)景的透視關(guān)系及距離。所以,當(dāng)啟動(dòng)攝像機(jī)后,系統(tǒng)會(huì)對(duì)藍(lán)背景網(wǎng)格進(jìn)行定位追蹤,利用圖像分析的方法檢測(cè)出其亮度的變化,通過計(jì)算機(jī)計(jì)算出每一幅圖像中由于攝象機(jī)運(yùn)動(dòng)而引起的水平位移、垂直位移及鏡頭變焦參數(shù)的變化。這些參數(shù)被送入圖形工作站中,控制著用計(jì)算機(jī)制作出的虛擬場(chǎng)景中的攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng),這樣,在虛擬的攝像機(jī)中看到的場(chǎng)景中的物體的位置及透視關(guān)系與實(shí)際拍攝的攝像機(jī)完全一致。這種圖像識(shí)別技術(shù)解決了用傳感器的攝像機(jī)系統(tǒng)所造成的限制及校準(zhǔn)要求,便于攝影師能運(yùn)用各種攝像機(jī)以不同的角度進(jìn)行拍攝。數(shù)字視頻中包含有大量的數(shù)據(jù)流,需進(jìn)行數(shù)億次的圖形計(jì)算,從而導(dǎo)致了圖形工作站產(chǎn)生的圖像滯后于現(xiàn)場(chǎng)攝象機(jī)拍攝畫面7?15個(gè)圖像幀的延遲。為了解決這個(gè)問題,虛擬演播室使用視頻和音頻延遲硬件以達(dá)到攝象機(jī)圖像和圖形工作站制作的背景圖像間的同步。傳輸中的延遲量取決于攝像機(jī)的跟蹤方法和圖形工作站的處理能力。采用圖像分析法有很多優(yōu)點(diǎn),最主要的是:不需要對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行改造,無需鏡頭校準(zhǔn)。可直接使用演播室原有的攝像機(jī),甚至是便攜式攝像機(jī)。同一個(gè)跟蹤器可同時(shí)用于一個(gè)以上的攝象機(jī)。攝像機(jī)可以不用軌道進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。但這種方式也存在很多不足之處。由于這種方式要對(duì)圖像進(jìn)行分析、計(jì)算,所以數(shù)據(jù)處理時(shí)間長(zhǎng),加大了視頻延時(shí)量。用這種方式獲得的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的精度比機(jī)械傳感器的精度低。當(dāng)參考點(diǎn)不在當(dāng)前視野時(shí),跟蹤系統(tǒng)有可能失去方向,必須準(zhǔn)確知道參考點(diǎn)的坐標(biāo),使攝象機(jī)移動(dòng)時(shí)維持住正確的相對(duì)位置。在藍(lán)室內(nèi)標(biāo)記參考點(diǎn)也不是一件容易的事情,這種精確的藍(lán)色圖案必須被繪制在藍(lán)背景之上,它必須有別于藍(lán)底,這種藍(lán)色網(wǎng)格圖案在制作色鍵過程的陰影很難處理,同時(shí)合成后又應(yīng)該是不可見的。攝像機(jī)拍攝不能垂直于藍(lán)色網(wǎng)格圖案,必須偏離30度角以上,否則不能準(zhǔn)確定位。另外,這種藍(lán)色網(wǎng)格圖案很難保持良好的鍵的當(dāng)攝像機(jī)散焦或者攝取畫面中圖像信息量過少時(shí),系統(tǒng)無法正常工作。為了保持精確的跟蹤,攝像機(jī)的焦點(diǎn)必須始終保證在網(wǎng)格上,真實(shí)的演員有時(shí)會(huì)顯得模糊。圖像分析識(shí)別方式和機(jī)械跟蹤方式是虛擬演播室常用的兩種獲得攝象機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的方法,各有千秋。2背景的生成1)虛擬場(chǎng)景的制作在虛擬節(jié)目準(zhǔn)備中的一個(gè)重要任務(wù)就是建立三維場(chǎng)景。虛擬演播室的背景圖像可以是來自錄像機(jī)或攝像機(jī)的活動(dòng)視頻,也可以是靜止圖像等,但使用最多的是由計(jì)算機(jī)創(chuàng)作的二維或三維圖形CG(ComputerGraphics),即虛擬場(chǎng)景。這些場(chǎng)景用三維軟件及材質(zhì)完成。藝術(shù)導(dǎo)演可以用開放的平臺(tái)及軟件例如softimage、Wavefront、Alias或Multigen建立三維場(chǎng)景,并把它們直接送進(jìn)系統(tǒng),也可以在三維數(shù)據(jù)庫(kù)中選用,同時(shí)還可使用標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)畫軟件工具對(duì)三維模型進(jìn)行修改處理。2)實(shí)時(shí)生成背景實(shí)時(shí)生成背景是指在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)控制下,背景生成裝置對(duì)制作好的背景信號(hào)進(jìn)行處理,實(shí)時(shí)生成與前景有正確透視關(guān)系的背景圖像。所謂實(shí)時(shí),是指生成速度可達(dá)到50場(chǎng)/秒。系統(tǒng)的用戶界面由安裝工具及現(xiàn)場(chǎng)制作工具組成1)安裝工具用于確定各種虛擬場(chǎng)景的部件、模型、材質(zhì)、視頻物體、動(dòng)畫等。另外,用戶可以預(yù)設(shè)許多表單,每一個(gè)表單都包括一系列的操作指令,用以在節(jié)目拍攝過程中進(jìn)行演示。這些操作可包括攝像機(jī)的切換、三維場(chǎng)景的改變、觸發(fā)一個(gè)動(dòng)畫等。這些表單存儲(chǔ)在內(nèi)存中,每一個(gè)都可用鼠標(biāo)按鈕一觸即發(fā)。事實(shí)上,這些表單組成節(jié)目制作的序列表。安裝工具完成的結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),包括所有模型及序列信息。2)現(xiàn)場(chǎng)工具可以合成來自安裝工具的信號(hào)及來自現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)的信號(hào)。用戶通過用戶界面控制節(jié)目流程,這個(gè)用戶界面允許他們選擇所期望的任一時(shí)刻的特技及操作。另外,預(yù)定的序列表可以圖形化,并且用戶可以選擇任一預(yù)先確定的表單來完成自動(dòng)運(yùn)行的一系列操作。所有上述的步驟都可輕易地實(shí)時(shí)完成。藍(lán)室設(shè)計(jì)和光照1)藍(lán)室設(shè)計(jì)由于虛擬演播室系統(tǒng)允許攝像機(jī)運(yùn)動(dòng),藍(lán)室設(shè)計(jì)變得非常重要。虛擬演播室的攝像室一般是由一面或多面藍(lán)墻和藍(lán)色的地板組成的“藍(lán)室”,對(duì)藍(lán)色舞臺(tái)沒有實(shí)際的物理尺寸限制,真實(shí)藍(lán)背景的大小可以決定有多少演員在虛擬場(chǎng)景中活動(dòng)。如果制作是相當(dāng)靜態(tài)的并只有極少的演員在活動(dòng),那真實(shí)舞臺(tái)就可以極?。蝗绻谱餍枰谝粋€(gè)大的虛擬范圍中有許多演員活動(dòng),那真實(shí)的背景就應(yīng)該非常大。演員背后的更大的藍(lán)色墻壁允許多種類型的攝象機(jī)進(jìn)行盡可能的搖移。建立藍(lán)色的邊墻是另外一個(gè)得到更大視野范圍的辦法,可以因此得到最大的視角。有一件事需注意,正面臨近的墻的角度應(yīng)大于90度,這將更容易打燈光,并且墻壁之間也不會(huì)互相反射。而且,當(dāng)攝像機(jī)取遠(yuǎn)景時(shí),不僅需要播音員身后是藍(lán)色,地板也要求是藍(lán)色的。地板應(yīng)該足夠大得包括陰影,否則落在真實(shí)背景之外的陰影將被剪除。有時(shí)這會(huì)為制作帶來一些麻煩。如果在真實(shí)布景中有折角,打光會(huì)非常困難,同時(shí)需要在鍵控器上進(jìn)行額外的調(diào)整來均勻明暗差異,這將使保留陰影變得更困難。圓滑的角落可以幫助減少燈光的明暗差異。2)燈光對(duì)虛擬演播室來說燈光是最困難可又是最重要的問題之一。在一些制作中,需要一些經(jīng)驗(yàn)豐富的燈光導(dǎo)演來處理虛擬演播室的燈光問題是必不可少的。在通常情況下,藍(lán)色舞臺(tái)需要被照得非常均勻。在虛擬演播室中通常用冷光。大多數(shù)經(jīng)常使用的冷光類型是KINOFLO及VIDESSENCE。如果沒有冷光,有時(shí)可以用蠟紙蓋住標(biāo)準(zhǔn)演播室的燈光來代替。建議亮度是120瓦左右。應(yīng)有燈光測(cè)量來保證燈光的均勻。燈光越均勻,用戶就越少需要在鍵控器上完成“修飾”。最少的修飾可更為容易保留陰影。燈光應(yīng)經(jīng)常保持足夠高的角度來使陰影落在地面上而不是背景墻上。在大多數(shù)情況下,陰影應(yīng)該避免落在真實(shí)墻壁上,除非虛擬墻與真實(shí)墻的輪廓相似。這樣可以允許用戶制作虛擬演播室比真實(shí)演播室深得多的特技。地面上的陰影使觀眾看到真實(shí)的效果,真實(shí)物體與虛擬地面天衣無縫的聯(lián)接了起來。如果真實(shí)背景太小,真實(shí)陰影被突然剪掉會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效果,小模型技術(shù)(例如在邊緣多邊形上利用透明度)可以幫助使陰影的邊緣平滑,有時(shí)這種方法可以解決上述問題。我們也極力推薦地面的輔助光。如果沒有來自下面的燈光,只能靠藍(lán)背景對(duì)燈光的反射來照亮前景物體的下面部分。這將降低鍵的質(zhì)量,并且藍(lán)色反射將會(huì)影響鍵的效果,同時(shí)還要注意下列一些問題:由于地板與墻相對(duì)于光源有不同的方向,因而會(huì)有不同的光強(qiáng),沿邊界的部分將表現(xiàn)的最為明顯,前景的被攝物光強(qiáng)和色調(diào)應(yīng)與背景協(xié)調(diào)。所以把墻與地板間設(shè)計(jì)成一個(gè)弧度,比起直角來,能減弱光線上的差異,以獲得更理想的效果。另外過多的藍(lán)光反射在物體上。這種藍(lán)溢出在合成時(shí)能去掉,卻損失了側(cè)光和背光。影子問題。演員及真實(shí)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。為了更好地提取陰影,燈光的設(shè)置應(yīng)使陰影處的藍(lán)色電平與背景藍(lán)幕布的藍(lán)色電平有較大的區(qū)別。影子的方向也要和虛擬空間中的光源方向一致。為表現(xiàn)虛擬背景中反光地板上的影子效果,可在藍(lán)室地板上鋪設(shè)藍(lán)色透明塑料。虛擬演播室中的影子效果一般只限于地板,但如果要求演員或真實(shí)道具的影子投射到虛擬空間的墻壁上,就要在藍(lán)室中相應(yīng)于墻壁的位置上放一個(gè)大的藍(lán)色物體以產(chǎn)生這種陰影效果;如果要求影子投射到虛擬空間的不規(guī)則物體上,實(shí)際很難在藍(lán)室中用燈光模擬出逼真的影子效果。另外,在藍(lán)室中可以放置藍(lán)色的物體,再用虛擬物體覆蓋它們,并要做到,允許虛擬物體支撐或碰撞實(shí)際的物體。虛擬演播室系統(tǒng)雖然不局限于藍(lán)色,但藍(lán)色有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是藍(lán)色能更好地保護(hù)人體的皮膚顏色;其次,物體周圍的藍(lán)色弱色調(diào)沒有綠邊弱色調(diào)顯眼;三是演員們?cè)谒{(lán)色環(huán)境中工作要比綠或紅色環(huán)境中愉快。三、幾種虛擬演播室系統(tǒng)簡(jiǎn)介1采用機(jī)械跟蹤方式的虛擬演播室系統(tǒng)主要有RT-SET公司的LarusTM和OtusTM兩種型號(hào)1)RT-SETTM公司的Larus虛擬演播室系統(tǒng)適用于節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)直播。它是在現(xiàn)場(chǎng)直播時(shí)能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)視頻和三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)合成的強(qiáng)有力的系統(tǒng)。三維圖形能在圖形制作中不斷地更新,并根據(jù)演播室攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的位置顯示出正確的透視圖,LarusTM虛擬演播室系統(tǒng)包括了一系列完整的制作工具,能確保連續(xù)不斷播出的質(zhì)量。操作者能輕松地在制作過程中創(chuàng)建或修改場(chǎng)景、特技和動(dòng)畫。它可使用任何當(dāng)今通用的軟件包來建立數(shù)據(jù)庫(kù);該系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是具有用燈光提示演員走位的功能。2)RT-SET公司的OtusTM虛擬演播室系統(tǒng)是一種先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)視頻到母帶制作的虛擬技術(shù)。OtusTM通過RT-SET的先進(jìn)技術(shù),將標(biāo)準(zhǔn)播出和視頻制作演播室轉(zhuǎn)變成為一種經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用方式一一即現(xiàn)場(chǎng)視頻到母帶的應(yīng)用方式。OtusTM具備有數(shù)據(jù)庫(kù)透視變化、不受限制的攝像機(jī)移動(dòng)、可連接無數(shù)臺(tái)攝像機(jī)等先進(jìn)的功能。RT-SET的虛擬演播室系統(tǒng)有以下特點(diǎn):1) 攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)不受任何約束和限制,可以X、Y運(yùn)動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)。沿X軸旋轉(zhuǎn),提升,聚焦和變焦,而在聚焦和變焦時(shí)圖像處在正確的透視位置;對(duì)演播室的尺寸和形狀毫無限制。利用“演播室繪圖工具”可高效地虛擬物體放置在實(shí)際演播室界線內(nèi),可以與市場(chǎng)上任何軌跡傳感跟蹤器相連接,可實(shí)時(shí)操作活動(dòng)視頻信號(hào)在虛擬物體上的投影。2) RT-SET所有的系統(tǒng)配置都基于相同的源碼,一個(gè)系統(tǒng)可方便地升級(jí)至更高級(jí)的系統(tǒng)或進(jìn)行單純的軟件升級(jí),并可根據(jù)演播室已有設(shè)備、所需設(shè)備及系統(tǒng)的使用要求等情況重組配置。任一攝像機(jī)都可被安裝在一個(gè)具備搖移/俯仰等控制臺(tái)上或一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)上。這些配置可被分為三個(gè)類型:⑴頂級(jí)配置包括RT-SET軟件及電路的最高、最新版本、全面的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、不限數(shù)量的演播室攝像機(jī)、一臺(tái)帶兩個(gè)CPU(或更多)的SGIOnyx2、以及兩個(gè)(或更多)Sirius視頻板的工作站。這個(gè)配置的特點(diǎn)包括在攝像機(jī)或三維場(chǎng)景之間漸隱或切換、動(dòng)畫、相互作用的視頻、特技及其它。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)操作。⑵高級(jí)配置與頂級(jí)有著相似特點(diǎn),但是可以節(jié)省設(shè)備的數(shù)量。它可以使用一個(gè)帶Sirius板的單CPUOnyx,運(yùn)動(dòng)控制不再必須包括在內(nèi)。另外,攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)及數(shù)量可以明顯少于那些在頂級(jí)配置中的要求。此系統(tǒng)也可實(shí)時(shí)進(jìn)行操作。(3)經(jīng)濟(jì)型配置的最大不同之處在于它不以實(shí)時(shí)進(jìn)行操作;它被設(shè)計(jì)成后期應(yīng)用的系統(tǒng)。此配置使用價(jià)格低廉的電路及低檔計(jì)算機(jī)平臺(tái),并只允許最多三個(gè)攝像機(jī)。同時(shí)也可以在這三種配置之間進(jìn)行組合。SGI在拍攝過程中不斷跟蹤、接受攝像機(jī)位置信息,同時(shí)工作站中的圖形處理器實(shí)時(shí)處理三維場(chǎng)景,為攝像機(jī)提供一個(gè)新視角的三維畫面,處理的結(jié)果通過SGI視頻板以視頻格式輸出。虛擬演播室系統(tǒng)的視頻及鍵輸出到傳統(tǒng)的演播室切換臺(tái)及類似的設(shè)備中,同時(shí)提供一個(gè)視頻同步信號(hào)。在高級(jí)配置以上,允許現(xiàn)場(chǎng)視頻通過SGISirius送進(jìn)虛擬演播室。這個(gè)視頻可做為背景或三維場(chǎng)景的一部分在虛擬演播室內(nèi)重放,同時(shí)還可制作花樣繁多的特技效果。輸入的視頻可以是任何一種視頻格式。系統(tǒng)可以很容易地與演播室已有的設(shè)備進(jìn)行合成。2采用圖像分析識(shí)別方式的虛擬演播室系統(tǒng)主要有1)ORAD公司(以色列)的Cyberset系統(tǒng)該虛擬演播室系統(tǒng)依靠DVP處理器及一臺(tái)OnyX2個(gè)人工作站為基礎(chǔ),再配以藍(lán)色背景網(wǎng)格及專用軟件,從而將被攝者與電腦制作的三維圖像融為一體。該虛擬演播室系統(tǒng)能夠與任何類型和任何數(shù)量攝像機(jī)配合使用,甚至能與任何數(shù)量的演播室,包括與異地演播室配合使用。攝像機(jī)的鏡頭可采用任何型號(hào)普通鏡頭,并且不必進(jìn)行特別的調(diào)校。該虛擬演播室能與多種軟件配合使用。并且能夠在播出中進(jìn)行布景、物體、燈光及特殊效果的修改。該虛擬演播室系統(tǒng)在帶有一堵“網(wǎng)格編碼墻”的演播室中工作,這種編碼模式由兩種不同亮度的藍(lán)色交叉排成網(wǎng)格組成。當(dāng)啟動(dòng)攝像機(jī)后,系統(tǒng)會(huì)對(duì)藍(lán)背景網(wǎng)格進(jìn)行定位追蹤,進(jìn)行精密計(jì)算,自動(dòng)實(shí)時(shí)分析并調(diào)整虛擬背景,使它的視角與攝像機(jī)的視角完美配合。2)RT-SET的Ibis虛擬演潘室系統(tǒng)RT-SET的Ibis是一種低價(jià)位的、易于維護(hù)的虛擬演潘室系統(tǒng)。它采用先進(jìn)的2D即插即用式系統(tǒng),只需最簡(jiǎn)單的安裝。系統(tǒng)平臺(tái)是以SGI02制圖工作站為基礎(chǔ),以50Hz/60Hz速率進(jìn)行操作,Ibis系統(tǒng)的所有硬件和軟件將來都可升級(jí)至RT-SET的Larus系統(tǒng),而不會(huì)有損失和浪費(fèi)。此系統(tǒng)不需要特殊培訓(xùn),甚至在制作中也無需專業(yè)的操作人員。它不需要復(fù)雜的3D模型工具,并且可以從任何標(biāo)準(zhǔn)的圖形軟件節(jié)目(例如Photoshop,Photopaint等)中接受高分辨率的圖形。即便非常大的圖像也可在系統(tǒng)中被方便地合成及使用,并同時(shí)保持廣播級(jí)在使用Ibis進(jìn)行制作的過程中,攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)不受限制,即在使用色鍵的同時(shí),攝像機(jī)也可進(jìn)行搖移、俯仰、快速變焦及聚焦運(yùn)動(dòng)oRT-SET的Ibis虛擬演潘室系統(tǒng)與傳統(tǒng)色鍵比較有許多不同之處,。由于它的獨(dú)特性、極高分辨率的背景能力及逼真的邊緣效果,Ibis具有靈活、逼真特點(diǎn)的2D虛擬設(shè)置系統(tǒng)。對(duì)于象新聞和體育比賽這類節(jié)目來說,它尤為適用。通過結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)并降低成本,RT-SET的Ibis可把標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)背景演播室轉(zhuǎn)換成動(dòng)態(tài)虛擬演播室。IBIS這種經(jīng)濟(jì)的、簡(jiǎn)單易用的基本的虛擬演播室為攝像師、制片人及導(dǎo)演提供了一種增強(qiáng)功能的最佳選擇。Ibis的主要特性無限制的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng),包括搖移、俯仰、快速聚焦及變焦;自動(dòng)景深支持,提供真實(shí)復(fù)合圖像;背景圖像可比在屏幕上顯示的圖像大得多,可為4,096X4,096像素,可用虛
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