一種方法是預(yù)生成三維背景,即要首先制作好背景的三維模型,然后預(yù)先定義好攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)和參數(shù)設(shè)置,根據(jù)這些數(shù)據(jù)生成每臺(tái)虛擬攝像機(jī)的視圖畫面,后運(yùn)用色健將前景和相應(yīng)的虛擬背景結(jié)合起來。這種方式可以生成比較真實(shí)的虛擬背景,對(duì)圖形工作站實(shí)時(shí)渲染能力要求不高,攝像機(jī)只可以切換機(jī)位(攝像機(jī)機(jī)位必須事先與背景調(diào)整好比例和透視關(guān)系),不可以做其他的運(yùn)動(dòng),這樣的虛擬演播室適合學(xué)校以及電教中心,投資較小,要求不高的用戶使用。
1978年, Eugene L.提出了“電子布景”(Electro Studio Setting)的概念,指出未來的節(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,一些無跟蹤的虛擬演播室技術(shù)開始推向?qū)I(yè)市場(chǎng),被稱為無軌跟蹤虛擬演播室,此類虛擬演播室沒有攝像機(jī)跟蹤技術(shù),無法獲得真實(shí)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù),圖形工作站也無需按照攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)渲染25幀/秒的畫面,因此此種方式的虛擬演播室適合學(xué)校、電教室等等非專業(yè)用戶的使用。
虛擬演播室特點(diǎn)
虛擬演播室系統(tǒng)是近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展和色鍵技術(shù)不斷改進(jìn)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(jī)的工作狀態(tài)信息傳送給圖形工作站,計(jì)算機(jī)依此得到前景物體與攝像機(jī)之間的距離和相對(duì)位置,從而計(jì)算出虛擬場(chǎng)景適宜的大小、位置,并按要求計(jì)算生成虛擬場(chǎng)景的三維模型?,F(xiàn)場(chǎng)視頻采用色鍵原理,將主持人或演員置身于藍(lán)色背景幕布前表演,然后利用切換臺(tái)上的色鍵功能將主持人從藍(lán)色背景中分離出來,實(shí)時(shí)地與計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維模型無缺地集成在一起,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,終得到把將實(shí)拍的人物與虛擬景物無縫地融合起來的畫面。
色鍵與藍(lán)箱
摳像,藍(lán)箱主要有一墻一底式、兩墻一底(一角)式和三墻一底式3種。其中三墻一底式能給出更大空間,攝像機(jī)機(jī)位限制小,搖攝范圍大。藍(lán)箱必須保證均勻的藍(lán)色背景,特別是在墻墻、墻地交接處不能有接縫的痕跡。同時(shí),由于節(jié)目制作過程中采用了色鍵技術(shù),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,人物和環(huán)境景物在演播室燈光下的影子會(huì)被摳掉,造成一種不真實(shí)感。由于色鍵技術(shù)的使用,因此會(huì)產(chǎn)生延時(shí),不僅要求系統(tǒng)增加前景視頻延時(shí)單元,而且必須考慮其它問題。一個(gè)是聲音,由于前景視頻被延時(shí),為了保證聲畫同步,需要增加視頻幀同步器。另外,由于延時(shí),給演員觀看反饋監(jiān)視器上的合成圖像以確定動(dòng)作增加了難度。