虛擬演播室技術(shù)原理概述及應用分析

摘要：文章采用邏輯分析法，概述虛擬演播室技術(shù)內(nèi)容，并且對虛擬演播室的原理及應用流程進行基本分析，最后針對虛擬演播室技術(shù)的廣泛應用提出幾點建議。對虛擬演播室技術(shù)在節(jié)目制作中應用的探討，旨在更清晰地了解虛擬演播室技術(shù)的應用范圍和未來發(fā)展。收集與分析虛擬演播室技術(shù)資料，引用各類節(jié)目制作中虛擬演播室技術(shù)實際應用案例進行分析，得到了一定的研究結(jié)論，并且引入了具體在新聞類節(jié)目制作、綜藝類節(jié)目制作和訪談類節(jié)目制作中的應用研究。研究發(fā)現(xiàn)，虛擬演播室技術(shù)的覆蓋更加全面廣闊，將會更好地推動我國電視節(jié)目制作技藝的進步。

關(guān)鍵詞：虛擬演播室技術(shù)；技術(shù)原理；電視節(jié)目制作；節(jié)目應用；節(jié)目效果

中圖分類號：TN948.1 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8883（2022）14-0168-03

信息技術(shù)的進步改變了電視節(jié)目制作模式，在現(xiàn)代電視節(jié)目制作中更多地應用了現(xiàn)代技術(shù)，如虛擬演播室技術(shù)便是其中一種。相較于傳統(tǒng)電視節(jié)目的制作方式，虛擬演播室技術(shù)的應用減少了節(jié)目制作的消耗，也提高了節(jié)目的場景設(shè)計效果，在現(xiàn)代電視節(jié)目制作中應用得十分廣泛[1]。

虛擬演播室技術(shù)的應用代表了我國電視節(jié)目制作理念里程碑式的發(fā)展，當然在實踐中并不是單單應用此項技術(shù)就可以提高整體節(jié)目效果，更需要對虛擬演播室技術(shù)有著深入和合理的應用，而這兩方面內(nèi)容也會推動我國相關(guān)領(lǐng)域的進步。

一、虛擬演播室技術(shù)概述

虛擬演播室技術(shù)是基于信息技術(shù)所搭建的虛擬演播室而存在的，從技術(shù)類別可以劃分為虛擬場景技術(shù)、色鍵技術(shù)和燈光技術(shù)等。從應用層面來看，虛擬演播室技術(shù)在利用了傳統(tǒng)色鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，加入了現(xiàn)代信息技術(shù)和視頻技術(shù)，通過模擬場景和建立攝像參數(shù)，保持三維模擬場景應用到攝像鏡頭中，最后呈現(xiàn)的效果就是主持人置身于計算機所模擬出的三維運營場景。演播室場景的構(gòu)筑是基于計算機模擬技術(shù)而實現(xiàn)的，因此將其稱為虛擬演播室技術(shù)。

在現(xiàn)代傳媒節(jié)目制作中應用虛擬演播室技術(shù)，可以改善傳統(tǒng)演播室布局場景相對單一的問題，而且無論節(jié)目中對場景的需求為何，都能通過虛擬技術(shù)實現(xiàn)。無論場景是虛幻的還是現(xiàn)實存在的，將原本需要戶外取景的拍攝過程變化成為依賴設(shè)計者水平的設(shè)計作品，從而使演播室中很多場景都是現(xiàn)實生活無法比擬的[2]。例如，在虛擬演播室中重現(xiàn)月球景色，在一些災難報道中重現(xiàn)災難現(xiàn)場等。

拋開場景構(gòu)筑之外，一些節(jié)目甚至已經(jīng)開始采用虛擬構(gòu)成的主持人類型，也推動了虛擬演播室技術(shù)的整體進步。

二、虛擬演播室技術(shù)原理

就虛擬演播室的技術(shù)原理來看，具體可以劃分為以下步驟。

第一，虛擬背景的渲染。包括對虛擬背景的渲染和制作，以及最后對虛擬背景的輸出。一般來說是利用采集傳感器跟蹤系統(tǒng)來模仿攝像機的運動參數(shù)，然后根據(jù)結(jié)果輸出參數(shù)信號，整體來說包括整體背景的基本信號切換，在適當?shù)臅r候?qū)ΜF(xiàn)場進行切換操作，并且保證各項參數(shù)的基本狀態(tài)[3]。

第二，攝像機傳感跟蹤系統(tǒng)。采用機械跟蹤、光電信號跟蹤等方式跟蹤攝像機的動作軌跡，隨著攝像機動作軌跡內(nèi)容的不斷變化，基本的動作信息內(nèi)容也不斷變化。

第三，通過攝像機前景和虛擬背景的合成實現(xiàn)最后的畫面輸出，首先通過切換裝置實現(xiàn)前景信號的切換，并且對外來同步信號進行有效分配，一般來說是進行色鍵、切換模塊以及預留給用戶攝像機的三個同步信號輸出口。一般來說，這種后續(xù)輸出的畫面具有一定延時，必須保證背景信號的基本同步。

三、虛擬演播室的應用流程

只有對虛擬演播室技術(shù)有足夠深刻的了解，才能更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。從理念和應用角度來看，虛擬演播室技術(shù)打破了傳統(tǒng)電視節(jié)目制作的限制，提供了更加廣闊的創(chuàng)作空間，提供了視頻變化的基本特征，也實現(xiàn)了視頻制作的整體革新。在虛擬演播室技術(shù)的推動下，電視節(jié)目制作已經(jīng)呈現(xiàn)出全新的理念[4]，而具體的操作流程大致如下。

（一）制作方案

制作一檔電視節(jié)目，首先應該制訂節(jié)目拍攝的基本方案。在一些特定場合中，方案也被稱作“劇本”。一般來說，這種方案要制訂得十分詳細，可以具體細化到某一個畫面中主持人的位置變化，虛擬場景是否需要配合進行改變等。足夠細化的方案可以避免因現(xiàn)場攝像機位置變化所導致的像素變化等問題。方案的有效細化，還可以確保三維場景在節(jié)目制作之前就已經(jīng)執(zhí)行良好[5]。

（二）三維圖像制作

虛擬演播室提供了豐富的制作手段，利用圖像產(chǎn)生和合成系統(tǒng)實現(xiàn)了演播室的觀念進步，突破了傳統(tǒng)的束縛，因此，在制作過程中應用三維動畫制作，可以更好地滿足節(jié)目需求，有效提升節(jié)目質(zhì)量。在實踐中根據(jù)節(jié)目制作的具體要求來分析是否需要進行三維圖形的制作，并且考慮如何落實。

（三）場景配合

虛擬演播室技術(shù)在已經(jīng)完成的三維圖像基礎(chǔ)上，可以根據(jù)場景需求，經(jīng)過圖像格式的轉(zhuǎn)換，將場景貼到相應系統(tǒng)的目錄中，然后引入虛擬演播室環(huán)境中?？梢哉f虛擬環(huán)境在存入基本的三維圖像后，可以直接應用，節(jié)省了大量的運算及制作時間，在一些特定節(jié)目的表演中可以實現(xiàn)基本的無縫連接。

所謂場景配合，就是保證主持人的行為并不會在虛擬場景應用中產(chǎn)生漏洞[6]。

從技術(shù)類別角度來看，雖然技術(shù)在不斷革新，可以說很短的時間內(nèi)就會出現(xiàn)版本更新及功能創(chuàng)新，但相關(guān)探討仍然需要基于現(xiàn)實層面，因此在節(jié)目制作中制作人員必須與導演進行細節(jié)上的溝通，這種思路也就意味著制作人員從領(lǐng)會他人意圖進行設(shè)計的技術(shù)員變成了節(jié)目方案的創(chuàng)作者，而這正是虛擬演播室技術(shù)進步所帶來的結(jié)果，這對所有參與廣播電視節(jié)目制作的業(yè)務人員提出了更高的要求，也擴大了現(xiàn)代導演工作的基本范圍。對于從業(yè)者而言，一定要認識到這種變化趨勢，才能保證廣播電視節(jié)目制作的基本效果。

例如，導演為了在節(jié)目中達成某個效果，如標志的基本動作，需要與設(shè)計人員進行說明，然后由設(shè)計人員實現(xiàn)這種想法。雖然這種模式在一定程度上影響了導演的即興發(fā)揮，但是從技術(shù)角度來看，所能支持的動作類型也更加多樣化。

就目前來看，這種技術(shù)上的優(yōu)勢仍然是應用虛擬演播室技術(shù)的基礎(chǔ)，也是其最為主要的特點。

（四）現(xiàn)場調(diào)度

虛擬演播室更改了傳統(tǒng)演播室的環(huán)境設(shè)置，例如傳統(tǒng)演播室需要進行基本的場景布置，而在虛擬演播室技術(shù)的加持下，可以將場景涂成藍色，然后利用虛擬演播室技術(shù)進行場景設(shè)置。

在這樣的技術(shù)環(huán)境下，攝像機僅需要將拍攝視角對準主持人，后續(xù)的拍攝運動則需要跟隨電腦中所建立的虛擬場景來實現(xiàn)，導演通過PC端口對節(jié)目進行控制。

這種場景拍攝需要一直對現(xiàn)場進行把控[7]，若出現(xiàn)意外情況，如攝像機拍攝到場景背景外的內(nèi)容，也可以利用軟件制作場景。

關(guān)于導演和操作者，目前還沒有準確的稱呼，國外借助傳統(tǒng)說法將其稱為“operator”，當然這種操控并不是簡單的傳統(tǒng)操控可以比擬的。虛擬演播室系統(tǒng)更加全面，功能更加多樣，在其中真正發(fā)揮領(lǐng)導作用的應該是控制系統(tǒng)，其可以落實導演的基本意圖，這也要求相關(guān)工作人員能夠熟練使用相關(guān)軟件，另外還需要和導演密切配合，才能保證雙方共同參與，制作理想的節(jié)目。

總的來看，對應用程序和基本注意點進行分析，虛擬演播室技術(shù)無非實現(xiàn)了多畫面的融合，也符合現(xiàn)代電視節(jié)目制作的基本理念。

四、虛擬演播室技術(shù)的廣泛應用

從技術(shù)特點來看，虛擬演播室技術(shù)是隨著計算機技術(shù)不斷進步而產(chǎn)生的技術(shù)類型，而且歸類于電視節(jié)目制作系統(tǒng)。

使用該系統(tǒng)技術(shù)，攝像機的工作信息是不斷的，將現(xiàn)場信息傳遞到圖形工作站，并且接收圖形工作站反饋的信息，內(nèi)容因此在前景物體攝像機之間不斷了解雙方的位置信息，可以更好地對虛擬場景進行相關(guān)設(shè)計，最后收到相應的三維模型。利用色健技術(shù)實現(xiàn)對虛擬場景的構(gòu)圖，以背景幕布充當基本背景，最后可以替換背景，將主持人擺放到實際的三維模型中。雖然在技術(shù)范疇上來說是假的，但最后呈現(xiàn)在電視機上的效果是比較真實的。

虛擬演播室技術(shù)優(yōu)勢是比較明顯的。無論是畫面制作還是背景生成，都可以根據(jù)具體的播報內(nèi)容進行相關(guān)選擇。

利用技術(shù)所生成的場景，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)背景限制的突破，而且一些特定的場景構(gòu)造，尤其是真實場景都無法與預期相比。

拍攝中攝像機可以進行大范圍旋轉(zhuǎn)，且不受時間空間等多種外界環(huán)境的限制，還可以進行大量虛擬道具的引入，讓節(jié)目呈現(xiàn)效果更加精彩，吸引人注意，更好地推動節(jié)目制作，提供更大的創(chuàng)作空間。

與傳統(tǒng)的節(jié)目制作技術(shù)相比，虛擬演播室技術(shù)成本低廉，場景落地都是依靠計算機進行，而且變更場景又十分便捷，可以將人力、物力、財力等多方面的消耗降低到最小?？梢哉f與傳統(tǒng)技術(shù)相比，虛擬演播室技術(shù)有著得天獨厚的優(yōu)勢。

（一）新聞類節(jié)目制作

首先應用虛擬演播室技術(shù)的便是新聞類節(jié)目。一般來說新聞類節(jié)目在實時性、權(quán)威性等方面有十分嚴格的要求，其也是目前電視節(jié)目中最重要的組成部分。大部分新聞類節(jié)目都是采用日播的形式，具有較高的影響力及公信力。

但是新聞播報類節(jié)目應用傳統(tǒng)播放模式難免會出現(xiàn)一種情況，即主持人進行單向的信息傳遞，觀眾缺乏一種身臨其境的代入感。因此，應用虛擬演播室技術(shù)，也是新聞類節(jié)目首要考慮的內(nèi)容。新聞類節(jié)目應用虛擬演播室技術(shù)，要明確自身優(yōu)勢，充分發(fā)揮新聞類節(jié)目的時效性，增強收看代入感對新聞類節(jié)目來說僅僅是錦上添花。

在實踐中不需要采用過于復雜的技術(shù)，更多采用二維直播模式，在一些特定場合引入特殊場景，更多依靠攝像機的直接拍攝來完成整體的拍攝內(nèi)容。

（二）綜藝類節(jié)目制作

綜藝類節(jié)目是近些年大火的節(jié)目類別，以娛樂導向為主。在近些年的綜藝節(jié)目制作中，對虛擬演播室技術(shù)的應用越來越為頻繁。尤其是網(wǎng)絡(luò)自制綜藝入局后，加劇了節(jié)目的同質(zhì)化競爭，也推動了各類綜藝節(jié)目制作技術(shù)的提升。

隨著市場覆蓋范圍的不斷擴大，綜藝類節(jié)目對虛擬演播室技術(shù)的應用越來越頻繁。從綜藝節(jié)目自身出發(fā)，應用虛擬演播室技術(shù)主要是為了提高自身的表現(xiàn)力和豐富度，其應用過程更加嚴格，應用虛擬演播室技術(shù)可以有效增強畫面質(zhì)感。

以綜藝《極限挑戰(zhàn)》為例，其中很多場景都利用了豐富的設(shè)定角色及故事線路，對觀眾產(chǎn)生較強的吸引力，這些場景效果在傳統(tǒng)拍攝中需要依靠實景拍攝才能實現(xiàn)，所消耗的財力物力都比較大，而虛擬演播室技術(shù)的應用能減少成本支出，保證節(jié)目的基本播出效果。一些少兒綜藝對虛擬演播室技術(shù)的應用更值得借鑒，通過有效虛擬場景構(gòu)建，引導少兒發(fā)揮想象力，深受少兒喜愛?？梢灶A見的是，在我國綜藝節(jié)目發(fā)展進程中，將會更加頻繁地應用虛擬演播室技術(shù)。

（三）訪談類節(jié)目制作

訪談類節(jié)目是一種談話節(jié)目，一般是主持人對受訪者進行采訪引導，可能包括雙方的思想碰撞和基本交流等，具體談論內(nèi)容可能包括來訪者的人生歷程，在某個時間點上發(fā)生的事情就需要虛擬演播室進行模擬，可以通過虛擬演播室模擬當時的人生場景或者經(jīng)歷。此外，就訪談節(jié)目的基本要求而言，其對基本的場景氛圍有著十分嚴格的要求，一方面要保證氣氛親和，可以推動主持人和被訪談者的談話順利展開，另一方面也需要保證觀看者的觀看體驗。因此，在現(xiàn)代的訪談節(jié)目制作中，采用虛擬演播室技術(shù)，可以使現(xiàn)場氛圍更加親和，通過虛擬演播室技術(shù)進行場景替換，也可以提升觀看者的觀看體驗。

五、結(jié)語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，信息技術(shù)在各行各業(yè)中的應用越來越廣泛，也推動了現(xiàn)代電視節(jié)目制作中信息技術(shù)的應用。雖然當下虛擬演播室技術(shù)還不能完全替代傳統(tǒng)的演播室技術(shù)，但是隨著虛擬技術(shù)的不斷成熟和完善，在電視節(jié)目的制作中，虛擬演播室技術(shù)的應用場景將會越來越多。對于從業(yè)者來說，不斷完善的虛擬演播室技術(shù)也對從業(yè)者提出了全新的要求，包括基本的技術(shù)能力及場景的布置操作能力等。虛擬演播室技術(shù)不斷變革，需要從業(yè)人員不斷進步，才能保證相關(guān)技術(shù)門類的應用和發(fā)展。

參考文獻：

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作者簡介 孫居睿，本科，工程師，研究方向：廣播電視。