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

三維虛擬演播室的跟蹤技術(shù)有4種方式可以實現(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械的方法，獲得攝像機的參數(shù)，包括攝像機的X、Y、Z、（位置參數(shù)）Pan、Tilt、（云臺參數(shù)）Zoom、Focus（鏡頭參數(shù)） 由于每一幀虛擬背景只有20ms的繪制時間，所以要求圖形工作站實時渲染能力非常強大，對攝像機的運動沒有更多的限制，一般適合專業(yè)電視臺，對節(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：

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，當虛擬背景進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。

虛擬演播室特點

虛擬演播室系統(tǒng)是近年來隨著計算機技術(shù)飛速發(fā)展和色鍵技術(shù)不斷改進而出現(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，攝像機的工作狀態(tài)信息傳送給圖形工作站，計算機依此得到前景物體與攝像機之間的距離和相對位置，從而計算出虛擬場景適宜的大小、位置，并按要求計算生成虛擬場景的三維模型?，F(xiàn)場視頻采用色鍵原理，將主持人或演員置身于藍色背景幕布前表演，然后利用切換臺上的色鍵功能將主持人從藍色背景中分離出來，實時地與計算機產(chǎn)生的三維模型無缺地集成在一起，構(gòu)成一個現(xiàn)實中不存在的，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，終得到把將實拍的人物與虛擬景物無縫地融合起來的畫面。

跟蹤與定位

在虛擬演播室節(jié)目制作過程中，確定攝像機的狀態(tài)信息非常關(guān)鍵。虛擬演播室專用數(shù)字攝像機通常為二到三個，攝像機配有運動檢測和識別系統(tǒng)，即攝像機跟蹤器。其跟蹤方式有光學識別系統(tǒng)和機械傳感式系統(tǒng)兩種。其原理是將檢測到的攝像機的推、拉、搖、移、聚焦、變焦乃至升降等傳感部位的運動數(shù)據(jù)，通過一個“傳感器”裝置傳輸?shù)健靶势鳌?，這樣，理想情況下，現(xiàn)場攝像機與虛擬演播室中“虛擬”的攝像機被相對地鎖定在一個位置上。當現(xiàn)場演播室攝像機運動時，虛擬攝像機受跟蹤器的控制可以實時地與現(xiàn)場攝像機保持同步。