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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(tǒng)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(dāng)然，演播室也根據(jù)不同的節(jié)目風(fēng)格以及預(yù)算，呈現(xiàn)在畫面中感覺也不一樣。像縣級(jí)電視臺(tái)的演播室，肯定不能跟中央電視臺(tái)相比。同樣，養(yǎng)生類節(jié)目的演播室搭建又和新聞?lì)惖某尸F(xiàn)風(fēng)格又不一樣。
如果只有一個(gè)演播室，而又有很多節(jié)目，那就得不停的換布景換燈光，才能實(shí)現(xiàn)不同節(jié)目的畫面呈現(xiàn)。所以，我們會(huì)經(jīng)?？吹胶枚喙?jié)目直接不用演播室，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(tái)實(shí)景演播室
虛擬演播室系統(tǒng)（The Virtual Studio System，簡(jiǎn)稱VSS），隨著虛擬技術(shù)的成熟，越來(lái)越多的節(jié)目組、電視臺(tái)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(lán)幕，隨后在直播系統(tǒng)中進(jìn)行摳像合成，直接輸出的視頻信號(hào)傳遞給直播系統(tǒng)。這一套虛擬直播系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)非常成熟，在國(guó)內(nèi)也開始慢慢應(yīng)用。
虛擬演播室直播呈現(xiàn)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(yù)報(bào)”，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(xiàng)天氣講解。
天氣預(yù)報(bào)虛擬合成
目前市場(chǎng)上的虛擬演播室直播系統(tǒng)造價(jià)大都在幾十萬(wàn)，百萬(wàn)以上，相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較高昂。筆者之前在愛奇藝擔(dān)任視頻設(shè)計(jì)師的時(shí)候，常常與虛擬演播室打交道，有一檔網(wǎng)絡(luò)娛樂節(jié)目叫《愛奇藝早班機(jī)》，節(jié)目最開始考慮直播，應(yīng)用的就是虛擬直播系統(tǒng)。
《愛奇藝早班機(jī)》早期畫面，利用虛擬演播室完成
這里要重點(diǎn)說(shuō)明兩個(gè)問題，一個(gè)是虛擬直播，一個(gè)是虛擬錄播。
虛擬直播系統(tǒng)更為復(fù)雜，必須借助虛擬直播系統(tǒng)。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(tǒng)，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(yùn)動(dòng)
為什么要有鏡頭運(yùn)動(dòng)？當(dāng)然，固定鏡頭也是可以的，只不過(guò)固定鏡頭沒有太多美感缺乏層次。常見的鏡頭運(yùn)動(dòng)有推、拉、搖、移，以及鏡頭的變焦。這些在傳統(tǒng)演播室中都非常容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楸尘昂椭鞒秩硕际侨诤显谝黄鸬模簧婕按秃屯敢曞e(cuò)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(jī)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可以被系統(tǒng)解讀，然后匹配我們的虛擬三維場(chǎng)景。
使用光學(xué)或機(jī)械傳感跟蹤設(shè)備，對(duì)真實(shí)攝像機(jī)的位置及其移動(dòng)進(jìn)行跟蹤、運(yùn)算，生成數(shù)據(jù)流傳輸?shù)较到y(tǒng)主機(jī)。通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)攝像機(jī)在同等比例藍(lán)箱內(nèi)的移動(dòng)，體現(xiàn)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(lán)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(jī)并沒有運(yùn)動(dòng)，無(wú)需做攝像機(jī)解算匹配。
無(wú)軌虛擬演播室技術(shù)無(wú)需使用傳感器對(duì)攝像機(jī)的位置及其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤、運(yùn)算。通過(guò)驅(qū)動(dòng)虛擬攝像機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)位的推拉、搖移、搖臂、航拍等運(yùn)動(dòng)效果，以及各個(gè)機(jī)位之間的快速切換。這種無(wú)軌技術(shù)減少了周邊硬件設(shè)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?yàn)樵靸r(jià)低，操作簡(jiǎn)便。
2、直播畫面呈現(xiàn)
最終看到的直播畫面，一般由以下畫面元素構(gòu)成。
主持人、背景、logo、前景、動(dòng)態(tài)標(biāo)題條等。
主持人站在設(shè)定好的位置，背景一般是綠幕或者藍(lán)幕，logo和前景遮擋（比如桌子之類）以及動(dòng)態(tài)標(biāo)題條都是提前做好的素材，直接以文件形式導(dǎo)入直播系統(tǒng)中。有了這些元素，進(jìn)行素材通道分配，就可以完美的結(jié)合在一起了。
分層合成圖像
接下來(lái)，來(lái)分享一下早班機(jī)項(xiàng)目的虛擬演播室搭建經(jīng)驗(yàn)。
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面元素的黑白通道，方便直播系統(tǒng)識(shí)別特別區(qū)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(shí)別圖
2、制作系統(tǒng)可識(shí)別的素材文件。在愛奇藝這套虛擬直播系統(tǒng)中，系統(tǒng)識(shí)別的背景文件是PSD文件背景、前景、大屏都有嚴(yán)格的命名規(guī)則，要不然系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別。
PSD文件命名示例
3、最終畫面匹配合成。這一部分比較簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)好現(xiàn)場(chǎng)燈光，布置好綠幕，在直播系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)最終畫面。
最終畫面效果
注:（因?yàn)閾赶袷窃谥辈ハ到y(tǒng)中完成，所以摳的效果尚可，能看出來(lái)細(xì)節(jié)上還是有些問題，不過(guò)能做到實(shí)時(shí)摳像已經(jīng)很不錯(cuò)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(shì)顯而易見，畫面方面，主持人和虛擬背景完美結(jié)合，不受場(chǎng)地限制。而且可以根據(jù)導(dǎo)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(jié)目可以瞬間引入一輛坦克。由于這些新技術(shù)的引入，畫面呈現(xiàn)更加豐富，給節(jié)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)修改畫面結(jié)構(gòu)，整個(gè)制作節(jié)省很多人力、財(cái)力、物力。
當(dāng)然，再美好的事物都有不足。虛擬演播室目前造價(jià)昂貴，在畫面呈現(xiàn)上還達(dá)不到非常逼真的效果，畫面呈現(xiàn)還有待提高。便攜和操作上還不是太便捷，相信以后隨著技術(shù)的發(fā)展，這些方面都會(huì)得到很大改善。
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