虚拟演播室在电视教学节目制作中的应用.doc

虚拟演播室在电视教学节目制作中的应用
何一辉
(广西广播电视大学教学资源与技术中心广西南宁 530022)
[摘要] 虚拟演播室技术以其全新的视频节目制作理念开拓了电视课程节目制作领域的新视野。虚拟演播室也以其便捷性、高仿真和高效率等独特魅力逐渐被应用于各高校的课堂教学以及远程教学中,在改善远程教学的教学质量、提升网络课程资源建设等方面更能发挥其独特的作用。
[关键词] 虚拟演播室;色键系统;远程教育
[中图分类号]G432 [文献标识码]A [文章编号]1008-7656(2011)03-0036-02
如何运用虚拟技术录制出高水平的电视节目,全面提高远程教学质量,如何使用虚拟演播设备,发挥其最大的功效,是我们电大开放教育技术应用急需探讨的议题。
1 虚拟演播室系统
虚拟演播室的概念在1993年出现,当时IMP和VIP两家公司都同时研究全新的色键抠像应用解决方案,即用计算机生成的背景图像根据摄像机的运动而同步运动,并且将生成的背景图像输入到色键器中进行合成。虚拟演播室的实质是将计算机制作的虚拟二维或三维场景与摄像机现场拍摄的人物活动图像通过色键技术进行数字化的实时合成,使人物与计算机生成的虚拟背景能够融为一体,这种方式给节目制作提供了无限的想象空间,可以达到很多不可思议的效果,比如跨越时空。近年来,随着许多新技术被成功地应用到虚拟演播室系统,使得虚拟演播室系统日趋完善,成熟的硬件和软件技术将不断地把更新的功能引进到虚拟演播室系统中来。
虚拟演播室可以虚拟事物,把一些难以看见、摸不着、拍不到的场景形象地表现出来。例如,要表达某些天体运行情况、史前恐龙生物的生活情况等。它还可以移动场景,而移动场景这一功能非常适合讲授型教育节目的制作,它可以一改以往屏幕以教师头像为主的画面风格,很方便地将教师讲授的内容同实例通过移动场景在画面上结合起来。
虚拟演播室还可以实现虚拟人物表演的功能。如在真人身上各重要关节处加装传感器,传感器的各组数据传到服务器中用于控制已制成的虚拟动画人物的关节活动,使它完全实时地模仿表演者的动作,给电视节目带来新奇感和神秘感,这在已往的传统演播室制作过程中是难以想象的。
2 虚拟演播室的基本架构
虚拟演播室一般由计算机3D和2D处理系统、现场摄像机、摄像机跟踪器、图形图像发生器、色键控制器、视/音频切换特技台和调音台构成的节目制作系统组成。
虚拟演播室系统的组成框图见图1所示。摄像机拍摄的授课老师在带识别标志的蓝屏前授课的视频图像信号一路送摄像机位置识别控制器,实时获取运动摄像的内外参数,另一路输出送数字色键抠像处理器,从带识别标志的老师图像中去掉识别标志和蓝背景部分,再送视频信号校正处理单元,以保证前景与虚拟背景在合成时严格同步;并给出描述前景与虚拟背景融合比例的键信号。三维虚拟场景制作既能根据节目需要制作虚拟场景,又能借助三维加速卡在摄像机运动参数控制下实现变换场景。
3 虚拟演播室技术在电视课程录制上的原理
虚拟演播室采用了传统的色键合成系统,却突破了传统色键系统的限制,它解决了传统演播室色键系统中摄象机不能与背景同步运动的问题。能做到将真实的授课老师深入到虚拟的三维场景中,并能与其中的虚拟对象实时交互。一般来说,一套典型的虚拟演播室系统一般由跟踪、图形绘制和合成三个子系统组成。在虚拟演播室中授课老师在