虚拟演播室是一种全新的电视节目制作工具,虚拟演播室技术包括摄像机跟踪技术、计算机虚拟场景设计、色键技术、灯光技术等。虚拟演播室技术是在传统色键抠像技术的基础上,充分利用了计算机三维图形技术和视频合成技术,根据摄像机的位置与参数,使三维虚拟场景的透视关系与前景保持一致,经过色键合成后,使得前景中的主持人看起来完全浸尽于计算机所产生的三维虚拟场景中,而且能在其中运动,从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。
虚拟演播室的产生,给视频节目制作、电视广播带来了一场革命。
三维虚拟演播室的跟踪技术有4种方式可以实现,网格跟踪技术、传感器跟踪技术、红外跟踪技术、超声波跟踪技术,其基本原理都是采用图形或者机械的方法,获得摄像机的参数,包括摄像机的X、Y、Z、(位置参数)Pan、Tilt、(云台参数)Zoom、Focus(镜头参数) 由于每一帧虚拟背景只有20ms的绘制时间,所以要求图形工作站实时渲染能力非常强大,对摄像机的运动没有更多的限制,一般适合专业电视台,对节目制作要求较高的用户使用。
虚拟演播室系统配备的计算机是一个小型计算机网络,主机为网络中心,它是虚拟演播室的控制中心,是虚拟演播室节目制作的“导演台”。它除了调用和调整事先做好的三维虚拟场景外,还负责向图形发生器传输图像数据及处理由摄像机跟踪器传来的摄像机运动数据。根据主机传来的摄像机运动数据实时地计算出虚拟的三维电脑场景的运动,以保证其输出的虚拟背景与真实的前景同步。
在虚拟节目准备中的一个重要任务就是建立三维模型。虚拟演播室的背景图像可以是来自录像机或摄像机的活动视频,也可以是静止图像等,但使用多的是由计算机创作的二维或三维模型CG(Computer Graphics),即虚拟场景。虽然虚拟演播室的背景原则上说可以无穷地转换变化,但是背景的创意、三维建模等工作相当复杂,不再是一两个人就能充分使用好的系统,它需要导演、创意者、美术设计、二维建模者、三维建模者、演员及虚拟系统的操作者等人员的通力配合。因此,对于一次性节目背景的制作而言,虚拟演播室并没有效率上的优势,而除了可以制造出不同凡响的特技效果外,能否真正发挥虚拟演播室的功能,创造出高质量的特技效果,还在于制作者的想像力和它们之间的配合。