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)的演播室需要一個場地，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(jié)目風格以及預算，呈現在畫面中感覺也不一樣。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(yǎng)生類節(jié)目的演播室搭建又和新聞類的呈現風格又不一樣。
如果只有一個演播室，而又有很多節(jié)目，那就得不停的換布景換燈光，才能實現不同節(jié)目的畫面呈現。所以，我們會經?？吹胶枚喙?jié)目直接不用演播室，而是出外景拍攝主持人。
央視五套實景演播室
成都電視臺實景演播室
虛擬演播室系統(tǒng)（The Virtual Studio System，簡稱VSS），隨著虛擬技術的成熟，越來越多的節(jié)目組、電視臺選擇了虛擬演播室。雖然叫“虛擬”，也需要有一個實體演播場地作為拍攝載體。只不過背景一般會用綠幕或者藍幕，隨后在直播系統(tǒng)中進行摳像合成，直接輸出的視頻信號傳遞給直播系統(tǒng)。這一套虛擬直播系統(tǒng)在國外已經非常成熟，在國內也開始慢慢應用。
虛擬演播室直播呈現效果
最好理解的虛擬演播室其實就是我們經常看到的“天氣預報”，只是最簡單的虛擬演播室，主持人站在綠幕前，實時摳像合成到氣象圖上進項天氣講解。
天氣預報虛擬合成
目前市場上的虛擬演播室直播系統(tǒng)造價大都在幾十萬，百萬以上，相對來說還是比較高昂。筆者之前在愛奇藝擔任視頻設計師的時候，常常與虛擬演播室打交道，有一檔網絡娛樂節(jié)目叫《愛奇藝早班機》，節(jié)目最開始考慮直播，應用的就是虛擬直播系統(tǒng)。
《愛奇藝早班機》早期畫面，利用虛擬演播室完成
這里要重點說明兩個問題，一個是虛擬直播，一個是虛擬錄播。
虛擬直播系統(tǒng)更為復雜，必須借助虛擬直播系統(tǒng)。虛擬錄播其實很簡單，重要的是前期綠屏拍攝，和后期虛擬演播室制作了。
今天這里重點介紹虛擬直播系統(tǒng)，這里不做具體的技術分析，知道簡單的原理介紹。
1、虛擬演播室中的鏡頭運動
為什么要有鏡頭運動？當然，固定鏡頭也是可以的，只不過固定鏡頭沒有太多美感缺乏層次。常見的鏡頭運動有推、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明。
第一種是有軌虛擬演播室技術，攝像機的運動數據可以被系統(tǒng)解讀，然后匹配我們的虛擬三維場景。
使用光學或機械傳感跟蹤設備，對真實攝像機的位置及其移動進行跟蹤、運算，生成數據流傳輸到系統(tǒng)主機。通過系統(tǒng)主機對數據進行運算分析，從而實現真實攝像機在同等比例藍箱內的移動，體現在3D場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時景。
第二種是無軌虛擬演播室技術，很好理解，拍攝的攝像機并沒有運動，無需做攝像機解算匹配。
無軌虛擬演播室技術無需使用傳感器對攝像機的位置及其運動進行跟蹤、運算。通過驅動虛擬攝像機來實現各個機位的推拉、搖移、搖臂、航拍等運動效果，以及各個機位之間的快速切換。這種無軌技術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，因為造價低，操作簡便。
2、直播畫面呈現
最終看到的直播畫面，一般由以下畫面元素構成。
主持人、背景、logo、前景、動態(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）以及動態(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(tǒng)中。有了這些元素，進行素材通道分配，就可以完美的結合在一起了。
分層合成圖像
接下來，來分享一下早班機項目的虛擬演播室搭建經驗。
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面元素的黑白通道，方便直播系統(tǒng)識別特別區(qū)域的顯示。
比如我們的演播室中的大屏，以及前景的桌子。
通道識別圖
2、制作系統(tǒng)可識別的素材文件。在愛奇藝這套虛擬直播系統(tǒng)中，系統(tǒng)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(guī)則，要不然系統(tǒng)無法識別。
PSD文件命名示例
3、最終畫面匹配合成。這一部分比較簡單，調節(jié)好現場燈光，布置好綠幕，在直播系統(tǒng)中實現最終畫面。
最終畫面效果
注:（因為摳像是在直播系統(tǒng)中完成，所以摳的效果尚可，能看出來細節(jié)上還是有些問題，不過能做到實時摳像已經很不錯了）
最后再來說說，虛擬演播室的優(yōu)缺點。虛擬演播室優(yōu)勢顯而易見，畫面方面，主持人和虛擬背景完美結合，不受場地限制。而且可以根據導演要求，隨時切換任何場景。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。由于這些新技術的引入，畫面呈現更加豐富，給節(jié)目組提供了很大的創(chuàng)作空間。效率方面，不用搭建真實場景，實時修改畫面結構，整個制作節(jié)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昂貴，在畫面呈現上還達不到非常逼真的效果，畫面呈現還有待提高。便攜和操作上還不是太便捷，相信以后隨著技術的發(fā)展，這些方面都會得到很大改善。
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