虛擬演播室系統(tǒng)應(yīng)用攝像機(jī)跟蹤技術(shù)，獲得真實(shí)攝像機(jī)數(shù)據(jù)，并與計(jì)算機(jī)生成的背景結(jié)合在一起，背景成像依據(jù)的是真實(shí)的攝像機(jī)拍攝所得到的鏡頭參數(shù)，因而和演員的三維透視關(guān)系完全一致，避免了不真實(shí)、不自然的感覺(jué)。由于背景大多是由計(jì)算機(jī)生成的，可以迅速變化，這使得豐富多彩的演播室場(chǎng)景設(shè)計(jì)可以用非常經(jīng)濟(jì)的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于它本身所具有的無(wú)窮魅力以及其不可低估的發(fā)展前景，迄今已被越來(lái)越多的節(jié)目制作及有關(guān)人員所關(guān)注。

1978年， Eugene L.提出了“電子布景”（Electro Studio Setting）的概念，指出未來(lái)的節(jié)目制作，可以在只有演員和攝像機(jī)的空演播室內(nèi)完成，其余布景和道具都由電子系統(tǒng)產(chǎn)生。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）技術(shù)的發(fā)展，在 1992年以后虛擬演播室技術(shù)真正走向了實(shí)用。1993年，以色列ORAD推出了世界上套真三維虛擬演播室，此后另外一家以色列廠商RTSet也推出了基于傳感器跟蹤技術(shù)的真三維虛擬演播室，此后的10年中，虛擬演播室廠商陸續(xù)推出自己的產(chǎn)品，西班牙的BrainStorm，BBC英國(guó)廣播電視公司的虛擬演播室，法國(guó)PSY等等，以及2000年之后中國(guó)大洋、奧維迅、新奧特也相繼推出自己的虛擬演播室產(chǎn)品，虛擬演播室要求實(shí)時(shí)圖形圖像渲染技術(shù)很高，并要求配合方便，使用便捷的虛擬演播室跟蹤技術(shù)，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的淘汰、演變，所剩余繼續(xù)發(fā)展虛擬技術(shù)的廠商逐漸減少，2008年之后，一些無(wú)跟蹤的虛擬演播室技術(shù)開(kāi)始推向?qū)I(yè)市場(chǎng)，被稱(chēng)為無(wú)軌跟蹤虛擬演播室，此類(lèi)虛擬演播室沒(méi)有攝像機(jī)跟蹤技術(shù)，無(wú)法獲得真實(shí)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，圖形工作站也無(wú)需按照攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)渲染25幀/秒的畫(huà)面，因此此種方式的虛擬演播室適合學(xué)校、電教室等等非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的使用。

虛擬演播室原理

1、虛擬背景渲染主機(jī)：

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

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

控制色鍵，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件調(diào)整和保存色鍵的狀態(tài)各項(xiàng)參數(shù)。

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

3、色鍵：完成攝像機(jī)前景和虛擬背景的實(shí)時(shí)合成輸出。

4、切換器：完成攝像機(jī)前景信號(hào)的切換工作，受控于渲染主機(jī)串口信號(hào)。

5、同步信號(hào)分配器：完成外來(lái)同步信號(hào)的分配，分別將同步信號(hào)分配給背景渲染引擎、色鍵、切換模塊以及預(yù)留給用戶(hù)攝像機(jī)的三個(gè)同步信號(hào)輸出口。

6、延時(shí)器：對(duì)前景信號(hào)進(jìn)行延時(shí)一幀的處理，使得前景信號(hào)和渲染主機(jī)生成的背景信號(hào)同步。

制作方案

由美術(shù)設(shè)計(jì)師將導(dǎo)演思路制作成詳細(xì)的“劇本”（story book）。所謂詳細(xì)，是指具體到每個(gè)畫(huà)面要素怎么動(dòng)，主持人的位置怎么變化，是否有虛擬場(chǎng)景中的特寫(xiě)鏡頭等。因?yàn)殓R頭推進(jìn)，意味著電腦生成的圖像放大。這就必須要求事先生成的圖像尺寸大到足夠鏡頭推進(jìn)也不至于產(chǎn)生像素變大的現(xiàn)象。虛擬演播室運(yùn)作的這種特殊性，要求導(dǎo)演必須就每個(gè)鏡頭細(xì)節(jié)與電腦動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景的制作者事先溝通，使負(fù)責(zé)實(shí)施劇本方案的制作人員能充分理解導(dǎo)演的意圖，將三維場(chǎng)景提前做好。