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如何搭建虛擬演播室

    提起演播室相信大家都很熟悉，傳統的演播室需要一個(gè)場(chǎng)地，需要各種布景以及精美的燈光。當然，演播室也根據不同的節目風(fēng)格以及預算，呈現在畫(huà)面中感覺(jué)也不一樣。像縣級電視臺的演播室，肯定不能跟中央電視臺相比。同樣，養生類(lèi)節目的演播室搭建又和新聞類(lèi)的呈現風(fēng)格又不一樣。

如果只有一個(gè)演播室，而又有很多節目，那就得不停的換布景換燈光，才能實(shí)現不同節目的畫(huà)面呈現。所以，我們會(huì )經(jīng)?？吹胶枚喙澞恐苯硬挥醚莶ナ?，而是出外景拍攝主持人。

央視五套實(shí)景演播室

成都電視臺實(shí)景演播室

    虛擬演播室系統（The Virtual Studio System，簡(jiǎn)稱(chēng)VSS），隨著(zhù)虛擬技術(shù)的成熟，越來(lái)越多的節目組、電視臺選擇了虛擬演播室。雖然叫“虛擬”，也需要有一個(gè)實(shí)體演播場(chǎng)地作為拍攝載體。只不過(guò)背景一般會(huì )用綠幕或者藍幕，隨后在直播系統中進(jìn)行摳像合成，直接輸出的視頻信號傳遞給直播系統。這一套虛擬直播系統在國外已經(jīng)非常成熟，在國內也開(kāi)始慢慢應用。

虛擬演播室直播呈現效果

    最好理解的虛擬演播室其實(shí)就是我們經(jīng)?？吹降摹疤鞖忸A報”，只是最簡(jiǎn)單的虛擬演播室，主持人站在綠幕前，實(shí)時(shí)摳像合成到氣象圖上進(jìn)項天氣講解。

天氣預報虛擬合成

    目前市場(chǎng)上的虛擬演播室直播系統造價(jià)大都在幾十萬(wàn)，百萬(wàn)以上，相對來(lái)說(shuō)還是比較高昂。筆者之前在愛(ài)奇藝擔任視頻設計師的時(shí)候，常常與虛擬演播室打交道，有一檔網(wǎng)絡(luò )娛樂(lè )節目叫《愛(ài)奇藝早班機》，節目最開(kāi)始考慮直播，應用的就是虛擬直播系統。

《愛(ài)奇藝早班機》早期畫(huà)面，利用虛擬演播室完成

   這里要重點(diǎn)說(shuō)明兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是虛擬直播，一個(gè)是虛擬錄播。

虛擬直播系統更為復雜，必須借助虛擬直播系統。虛擬錄播其實(shí)很簡(jiǎn)單，重要的是前期綠屏拍攝，和后期虛擬演播室制作了。

   今天這里重點(diǎn)介紹虛擬直播系統，這里不做具體的技術(shù)分析，知道簡(jiǎn)單的原理介紹。

1、虛擬演播室中的鏡頭運動(dòng)

    為什么要有鏡頭運動(dòng)？當然，固定鏡頭也是可以的，只不過(guò)固定鏡頭沒(méi)有太多美感缺乏層次。常見(jiàn)的鏡頭運動(dòng)有推、拉、搖、移，以及鏡頭的變焦。這些在傳統演播室中都非常容易實(shí)現，因為背景和主持人都是融合在一起的，不涉及穿幫和透視錯誤。而虛擬演播室就不同了，所以這里要分兩種情況說(shuō)明。

    第一種是有軌虛擬演播室技術(shù)，攝像機的運動(dòng)數據可以被系統解讀，然后匹配我們的虛擬三維場(chǎng)景。

    使用光學(xué)或機械傳感跟蹤設備，對真實(shí)攝像機的位置及其移動(dòng)進(jìn)行跟蹤、運算，生成數據流傳輸到系統主機。通過(guò)系統主機對數據進(jìn)行運算分析，從而實(shí)現真實(shí)攝像機在同等比例藍箱內的移動(dòng)，體現在3D場(chǎng)景中的景深景別的變化。目前最流行的圖像處理方法，是使用色鍵器將藍色或綠色的背景替換成實(shí)時(shí)景。

    第二種是無(wú)軌虛擬演播室技術(shù)，很好理解，拍攝的攝像機并沒(méi)有運動(dòng)，無(wú)需做攝像機解算匹配。

    無(wú)軌虛擬演播室技術(shù)無(wú)需使用傳感器對攝像機的位置及其運動(dòng)進(jìn)行跟蹤、運算。通過(guò)驅動(dòng)虛擬攝像機來(lái)實(shí)現各個(gè)機位的推拉、搖移、搖臂、航拍等運動(dòng)效果，以及各個(gè)機位之間的快速切換。這種無(wú)軌技術(shù)減少了周邊硬件設備的使用，降低了使用成本，操作更便利。

目前更多是第二種技術(shù)，因為造價(jià)低，操作簡(jiǎn)便。

2、直播畫(huà)面呈現

最終看到的直播畫(huà)面，一般由以下畫(huà)面元素構成。

  主持人、背景、logo、前景、動(dòng)態(tài)標題條等。

    主持人站在設定好的位置，背景一般是綠幕或者藍幕，logo和前景遮擋（比如桌子之類(lèi)）以及動(dòng)態(tài)標題條都是提前做好的素材，直接以文件形式導入直播系統中。有了這些元素，進(jìn)行素材通道分配，就可以完美的結合在一起了。

分層合成圖像

    接下來(lái)，來(lái)分享一下早班機項目的虛擬演播室搭建經(jīng)驗。

1、背景制作。背景是在maya（三維軟件）中制作，這里只需制作靜幀圖片就可以了。值得一提的是需要渲染出不同畫(huà)面元素的黑白通道，方便直播系統識別特別區域的顯示。

   比如我們的演播室中的大屏，以及前景的桌子。

通道識別圖

2、制作系統可識別的素材文件。在愛(ài)奇藝這套虛擬直播系統中，系統識別的背景文件是PSD文件背景、前景、大屏都有嚴格的命名規則，要不然系統無(wú)法識別。

PSD文件命名示例

3、最終畫(huà)面匹配合成。這一部分比較簡(jiǎn)單，調節好現場(chǎng)燈光，布置好綠幕，在直播系統中實(shí)現最終畫(huà)面。

最終畫(huà)面效果

    注:（因為摳像是在直播系統中完成，所以摳的效果尚可，能看出來(lái)細節上還是有些問(wèn)題，不過(guò)能做到實(shí)時(shí)摳像已經(jīng)很不錯了）

    最后再來(lái)說(shuō)說(shuō)，虛擬演播室的優(yōu)缺點(diǎn)。虛擬演播室優(yōu)勢顯而易見(jiàn)，畫(huà)面方面，主持人和虛擬背景完美結合，不受場(chǎng)地限制。而且可以根據導演要求，隨時(shí)切換任何場(chǎng)景。還可以加入大量虛擬特殊環(huán)境與道具，比如軍事節目可以瞬間引入一輛坦克。由于這些新技術(shù)的引入，畫(huà)面呈現更加豐富，給節目組提供了很大的創(chuàng )作空間。效率方面，不用搭建真實(shí)場(chǎng)景，實(shí)時(shí)修改畫(huà)面結構，整個(gè)制作節省很多人力、財力、物力。

當然，再美好的事物都有不足。虛擬演播室目前造價(jià)昂貴，在畫(huà)面呈現上還達不到非常逼真的效果，畫(huà)面呈現還有待提高。便攜和操作上還不是太便捷，相信以后隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，這些方面都會(huì )得到很大改善。