慧聪网首页所有行业资讯中心企业管理商务指南展会访谈行业研究博客慧聪吧找供应找求购免费注册立即登录加入买卖通即时沟通网站导航

数字化三维虚拟演播室系统产品简介

2008/8/18/16:56 来源:慧聪教育装备网

    

虚拟演播室

虚拟演播室

点击此处查看全部新闻图片

   计算机和视频技术的迅猛发展使虚拟演播室的技术日趋成熟。目前虚拟演播室不仅仅是各电视台不可缺少的节目创作系统,而且也已成为艺术类院校学生实习、课程设计、毕业设计和创新实践的重要环境。但目前各开发商的开发水平良参差不齐,甚至有些开发商偷换概念,以次充好。这些产品不具备商品化的最基本要求,而且严重影响了用户的正常使用,给用户造成了不可挽回的经济损失。受国家高技术产业化示范工程数字化三维虚拟演播室项目办和国家广电行业虚拟演播室标准制定小组的委托,就开发、选购和测试验收虚拟演播室系统时应注意的几个关键技术介绍如下:

    一、使用虚拟演播室的意义

    1、节约电视节目制作成本

    1.1虚拟演播室系统在几十平方米的演播室就可拍摄出几百乃至几千平方米演播室的拍摄效果。按建筑面积每平米4000元计,少建一个1000平方米的演播室,就可节约资金400万元人民币。

    1.2对一个1000平方米的演播室来说,至少节省400盏灯具,按每盏灯具2000元计,400盏灯具将节省费用80万元人民币。每盏灯按500瓦功率计,400盏灯一天工作6小时,每天节电1200度。

    1.3不需实际搭建场景和摆设道具,因此栏目的面目可随时随心所欲的进行更新,节省下来的场景和道具布置费用也是相当可观的。

    1.4使用虚拟演播室系统,只需鼠标一点,就可完成场景的更换,实现多个栏目共用同一演播室系统的流水线作业,提高了演播室的使用效率和节目拍摄的工作效率。

    1.5有了虚拟演播室,电视台就不必为每个栏目单独配备演播室,既节省了重复的基建投资,又节省了灯光、摄像机、录像机、切换台、监视器、调音台、字幕机等一系列设备的重复配置。

    1.6若6个栏目共用一套演播室系统,按120平方米建筑面积计算,使用一套虚拟演播室系统,至少节约基建和设备投资1000万元。

    2、实现传统演播室不能实现的拍摄效果,提高节目制作质量

    2.1使用虚拟演播室系统不仅节约了巨额的硬件投资,减少人员配备、提高了节目制作效率,而且可实现飞机穿越地球、人与卡通握手、火山在脚下爆发、随时下雨下雪等在传统演播室无法实现的拍摄效果,使电视节目的拍摄真正做到了不受时空和创意限制。

    2.2虚拟演播室系统可轻而易举地使专家和嘉宾足不出户置身于原子结构的微观世界或浩瀚的宇宙太空,置身于各种新闻发生的现场,置身于现场的观众当中,进行讲解和采访。同时可实时的将重要的文本、图片、动画、视频资料实时地显示在虚拟大屏幕电视墙或任意的场景道具上,使栏目更加生动。

    2.3使用虚拟演播室系统制作节目,不仅可实时完成节目主持人与三维场景道具的立体合成,而且在任意形状的多个窗口或任意物体表面上播放的视频内容、动画、实时字幕、台词等能够完全与节目主持人解说内容的时间长度和节奏自动适配,使节目拍摄、编辑和后期包装在拍摄时一次性实时完成。

    2.4虚拟演播室系统的实时虚拟特效、实时虚拟灯光、实时环境影射、实时地面镜像、实时雾化、内外场景的实时合成等视觉感受使节目创作效果更加诱人。

    二、虚拟演播室的系统构成

    典型的虚拟演播室系统是由摄像机、摄像机位置参数分析和控制、图形工作站、背景材料库和图像合成等设备组成。如图所示:

    

    摄象机、传感器延时与切换图象合成输出

    (虚拟场景)

    机位参数分析与控制图形工作站素材库

 

     在蓝箱中的主持人由真实摄像机拍摄,虚拟三维场景由图形工作站(虚拟摄像机)生成。真实的和虚拟的摄像机始终是锁定的。跟踪系统把真实摄像机的机位参数(摄像机在演播室中的空间位置,摄像机的运动,摄像机镜头变化)送入到图形工作站中,后者通过分析这些参数,实时生成与前景图像保持正确透视关系的场景。最后,录有主持人和真实道具的前景图像与图形工作站生成的场景在色键器里合成输出。

    三、选购虚拟演播室应把握的几个关键点

    1、初始化定位

    1.1定位的意义

    初始化定位就是让三维场景渲染器中虚拟摄像机的初始机位参数和镜头参数与物理摄像机的初始机位参数和镜头参数完全一致。以便物理摄像机作变焦、平摇、俯仰、升降和移动变化时虚拟摄像机的动作与物理摄像机的动作完全同步。

    1.2定位方式

    定位方式应该是物理摄像机对虚拟摄像机作直接的自动初始化定位。而不应该在摄像机前面设置任何形式的标志、不应限定物理摄像机在演播室的架设位置、不应限定节目主持人的位置、不应做任何的手工测量和计算。

    1.3定位必须迅速快捷、随架随用

    摄像人员在演播室蓝箱前面任何理想的取景位置架设好摄像机后、应在瞬间由计算机自动完成多个机位的初始化定位并开始工作。不应有任何复杂的调整和限制。随架设随使用。

    2、跟踪

    2.1跟踪灵敏度:只要物理摄像机镜头下的前景画面有任何视觉上的微小变化,虚拟摄像机镜头下的场景画面就应实时同步的发生与其相同的变化,而不应有任何的迟钝或不同步现象。

    2.2跟踪频响:物理摄像机做快速的小幅度来回反复平摇、俯仰、变焦等取景变化时,虚拟摄像机镜头下的场景画面就应实时同步的发生与其相同的变化,而不应有任何的迟钝、错位、打滑或飘移现象。

    2.3跟踪速度:物理摄像机做快速的大幅度平摇、俯仰、变焦等取景变化时,虚拟摄像机镜头下的场景画面应实时同步的发生与其相同的变化,而不应有任何的错位或打滑现象。

    2.4跟踪稳定性:物理摄像机由任意运动镜头变为静止镜头时,虚拟摄像机镜头下的场景画面就应实时同步的变为静止镜头,其场景画面不应有任何的抖动、闪烁或其它非静止现象出现。

    3、实时渲染

    3.1应使用通用软件建模:接受3dmax、maya、softimage等通用软件建模。所建的模型无需任何修改,就可直接导出在虚拟演播室中使用。

    3.2网格物体面数:应允许所建三维场景物体有足够多的三角面。否则就很难使场景大气、局部精细,使场景创作受约束而无法实现创意。

    3.3贴图纹理量:贴图纹理量的大小直接影响到场景的视觉效果。如果贴图纹理量的大小受限制就很难制作出效果满意的场景。

    3.4贴图分辨率:贴图分辨率直接影响到场景特写镜头的清晰度。

    3.5应允许在任意物体表面播放外视频和动画,丰富场景的信息量,使观赏性更强。

    3.6应支持多机位同时实时渲染,同帧场逆程实时切换,前景与背景同步。

    3.7应提供内部和外部一致的YUV或SDI信号格式,保证广播级的图像质量。

    4、色键

    4.1应对灯光无苛刻要求,对蓝箱无苛刻要求。即使在只有一盏灯光、蓝箱不干净的情况下,也能获得满意的色键效果。

    4.2应在同一参数下能同时色键出头发丝、阴影、半透明体、亮蓝色、烟雾、柔和自然的轮廓边缘和正确的肤色还原。

    4.3应具有自动蓝背景识别功能:对任意一个节目主持人、任意场景、在不用刻意布置的灯光环境下,开机后只需一两秒钟的时间就可自动调整好色键参数开始拍摄。

    4.4应具有存储和记忆功能:对不同的节目主持人和不同的使用环境下的色键参数可单独存储,随调随用。

    5、操作方便、性能可靠稳定

    5.1界面应集中控制,一套鼠标键盘,不需识别物理设备。以方便使用,应在一天内熟练操作使用。

    5.2场景物体、贴图、动画、特效等素材导入方便,分类清晰,可随时调用和更换。

    5.3场景编辑、特效运用、灯光设置、视频及动画播放、图文显示、实时台词字幕添加、运动、旋转、缩放等所有操作,应能够在线拾取和可视化编辑,使调整直观方便、效果一目了然。

    5.4动作和事件统一的时轨逻辑排序,既可按预先设计好的流程和时序自动播出,也可手动干预自动与手动结合播出,也可以边编辑边播出。

    5.5多个场景可同屏实时渲染,场景任意组合,方便的实现不同场景组合与分别动作设置的二次再创作。

    5.6四视图界面设计,与3DMAX风格一致,三维场景透视关系清楚、编辑调整精确方便。

    5.7应有自动无限蓝线箱功能:允许摄像机作360度的平摇,当取景超出蓝箱时,蓝箱以外的垃圾色块不应被色键进入合成画面;任意灯光布置情况下有限蓝箱和无限蓝箱间不应有任何的过渡痕迹存在。

    5.8应有多机位预监功能,即一个机位被输出时,另一机位的合成效果在操作界面上应能实时地被显示,并且当机位切换时预监机位既可以是节目输出机位,也可以是非节目输出机位。

    5.9应支持视频实时采集与编辑存储功能,使系统不仅能导入三维模型文件和AVI视频文件,而且能够采集外部输入的视频(如录像机、非编系统、DVD、TGA序列等),并可进行简单的编辑,以便外视频在任意物体表面的实时播放和在时间轨上精确的排序播放,方便使用,提高工作效率。

    5.10对节目制作可提前设计、编辑和调试,以文件形式存储,拍摄时随时调用。

    5.11应至少在一天内长期连续运行,作各种编辑、设置、添加字幕和存储调用等操作,系统输出应无丢帧、无黑场、不死机。

    四、虚拟演播室的分类

    1、按渲染分类:二维半、优化三维、真三维

    2、按跟踪分类:虚拟背景、虚拟演播室

    3、按机位分类:单机位、多机位

    4、按通道分类:单通道、双通道

    5、按信号格式分类:模拟、数字

    五、虚拟演播室跟踪与渲染能力测试方法

    (在测试前,制作一个测试模型,该模型中最好有黑白方格贴图的地面)

    1.在蓝箱中正前、左后、右后三个不同位置放三把椅子(每把椅子相距不小于三米间距)作为前景物体,调入测试模型(a.max),初始化定位后作快速和慢速的平摇,俯仰和变焦变化,同时观察蓝箱中三把椅子的脚与虚拟场景中黑白方格地面的接触情况。不论是快速跟踪还是慢速跟踪,跟踪过程中均不应有任何的错位、打滑或飘移现象。任意挪动摄像机机位,重新作初始化定位(应在瞬间完成),并重复上述跟踪操作,跟踪过程中均不应有任何的错位、打滑或飘移现象。

    2.调入测试模型(b.max),让摄象机作平摇、俯仰变化,场景模型表面不应有任何闪烁,撕裂、抖动和丢帧现象。

    3.调入不小于50万个三角面的场景,再作跟踪测试,场景画面图像不应有任何闪烁、抖动或撕裂现象。只开两盏或三盏灯光,并作360度旋转观察有限蓝箱和无限蓝箱之间的变化不应有任何差别。

    4.在上述模型表面调入不少于5个AVI动画,2路外视频和3个特效物体,让摄象机作跟踪,跟踪过程中动画应该播放流畅,外视频与原始信号比较应有相同的图像质量,播放过程中外视频不应出现闪烁、像素点变粗、画幅变大或变小等与原始图像品质不一样的现象。

    5.反复调入模型更换场景,并在界面上做物体移动,外视频播放,动画播放、更换场景物体表面纹理,加灯光,设置动画路径,加雾化效果,做前景和背景切换,存贮场景,调存储的文件,调整各种参数,并作跟踪。应保证至少在半天内不死机(过程中虚拟程序不能退出,必须连续使用)

    6.现场建立3DMAX模型,并调入。做以上5步操作,不应该出现异常现象。

    7.做多机位之间反复切换,注意观察前景和背景在切换瞬间的入画和出画,不应出现前景和背景之间的不同步现象。

    8.应有完整实用的实时字幕功能。

    9.在控制机界面应有实时预监功能。

    10.测试时应在数字CRT电视监视器上观察视频质量和跟踪效果,而不要在液晶显示器上观察。

我要评论

】 【打印














> 健康指南

> 合作推广