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虛擬演播室背后的故事之一 《如何搭建虛擬演播室》
發(fā)布于 :2022-09-01 11:16:25
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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,簡稱VSS),隨著虛擬技術(shù)的成熟,越來越多的節(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)體演播場地作為拍攝載體。只不過背景一般會(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)在國外已經(jīng)非常成熟,在國內(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

    目前市場上的虛擬演播室直播系統(tǒng)造價(jià)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(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?,不涉及穿幫和透視錯(cuò)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(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景。

    使用光學(xué)或機(jī)械傳感跟蹤設(shè)備,對真實(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)。通過系統(tǒng)主機(jī)對數(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),無需做攝像機(jī)解算匹配。

    無軌虛擬演播室技術(shù)無需使用傳感器對攝像機(jī)的位置及其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤、運(yùn)算。通過驅(qū)動(dòng)虛擬攝像機(jī)來實(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,來分享一下早班機(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。



Maya三維渲染圖

 

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。這一部分比較簡單,調(diào)節(jié)好現(xiàn)場燈光,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

    :(因?yàn)閾赶袷窃谥辈ハ到y(tǒng)中完成,所以摳的效果尚可,能看出來細(xì)節(jié)上還是有些問題,不過能做到實(shí)時(shí)摳像已經(jīng)很不錯(cuò)了)

    最后再來說說,虛擬演播室的優(yōu)缺點(diǎn)。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(jié)合,不受場地限制。而且可以根據(jù)導(dǎo)演要求,隨時(shí)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(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。


制作花絮
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