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。

虛擬演播室是一種全新的電視節(jié)目制作工具，虛擬演播室技術(shù)包括攝像機(jī)跟蹤技術(shù)、計(jì)算機(jī)虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)、色鍵技術(shù)、燈光技術(shù)等。虛擬演播室技術(shù)是在傳統(tǒng)色鍵摳像技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用了計(jì)算機(jī)三維圖形技術(shù)和視頻合成技術(shù)，根據(jù)攝像機(jī)的位置與參數(shù)，使三維虛擬場(chǎng)景的透視關(guān)系與前景保持一致，經(jīng)過(guò)色鍵合成后，使得前景中的主持人看起來(lái)完全浸盡于計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的三維虛擬場(chǎng)景中，而且能在其中運(yùn)動(dòng)，從而創(chuàng)造出逼真的、立體感很強(qiáng)的電視演播室效果。

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。