虚拟演播室系统
演播室录播系统

虚拟演播室实景演播

虚拟演播室系统的诞生虽然不长,但它的发展却比预想的要快,并迅速成为电视界的领军人物该领域的一个热点。近年来,随着社会竞争的日益激烈,业内人士都在思考如何在更短的时间内,少花钱,多做节目,绞尽脑汁。因此,必须提高电视节目制作的效率和产出率,以适应社会发展的需要。虚拟演播室技术正在进入这个领域。

虚拟演播室技术,也称为虚拟集技术。它将摄像机捕捉到的图像与计算机实时绘制的三维地图结合起来综合各种形式,形成一个新的电视制作系统。它有一些传统工作室无法实现的功能而且其优点是,可以更有效地利用演播室资源,节省大量的布景成本和安装拆卸时间时间和人力,这项技术也使导演和艺术家摆脱了时间、空间和道具制作的限制,得到了充分的发展用他的想象力自由创作,可以完成一些其他技术做不到的特效,这就打开了电视一个全新的空间。

虚拟演播室原理

虚拟演播室的主持人一般会在“叮咚”或“L”的蓝盒子里表演各种各样的表演,实际的或“真实的”前台摄像机拍摄,背景图像大多是三维立体图,由制作者用电脑预先生成。在传输或记录过程中,前景和背景图像是混合的。这种合成图像的方法称为“虚拟”。因此,这种图像记录系统又称为虚拟摄像机,它与传统的蓝屏色度关键技术有很大的不同。房间技术中的真实摄像机(前景图像)和虚拟摄像机(产生背景图像)始终是同步和互锁的。

必须确定实际摄像机的以下参数:

(1) 蓝屏背景的X,Y,Z坐标值。

 

(2) 相机的俯仰、平移和旋转角度的值。

 

(3) 镜头的焦距和焦距。

 

然后,将真实摄像机的上述所有参数发送到计算机进行分析,系统执行与前景图像相关的虚拟背景图像就像发出控制命令。最后,在彩色键中记录表演者的前景图像、真实道具和计算机生成的背景图像控制器将其合成为一帧并发送给视频切换器进行输出。

可以看出,虚拟演播室系统可以分解为三个部分:摄像机跟踪部分和计算机虚拟场景生成部分还有视频合成。

摄像机跟踪部分。

在拍摄过程中,摄像机有平移X、垂直Y、高度Z、水平角、俯仰角、镜头变焦Z00米,专注于改变,比如专注。这些参数的变化将导致拍摄图像的视野和视角的变化。在三维环境中,计算机必须根据这些参数不断地调整三维视图。摄像机跟踪部分的作用是接收摄像机的位置信息和运动数据,实时跟踪真实摄像机,保证前景与计算机背景相连接“动议”。因为这个“连接”是高速计算机操作的结果,而这个操作总是存在一个操作时间,因此,这种“联动”有时差。只是设计师保证这种时间差在个人眼睛难以察觉的范围内。

因此,要求前景摄像机只能在有限的速率内改变位置参数。当前的虚拟工作室视频机器跟踪系统主要有以下几种方法。

基于传感器的系统。该系统通过安装在摄像机各部分的机械传感器获取各种信号。参数,平面X、Y位移传感器,一般有光电式、机械式、导轨式等,光电式为非接触式类型,低误比特率,良好的连续性,无限制的摄像机移动,但网格点必须绘制在摄像机移动通道的地面上,便于识别。每个图形分析系统。此方法需要在在蓝色背景上,这种模式由摄像机识别,并与计算机跟踪软件和硬件(预定型号)进行比较,以确定对象与虚拟背景之间的透视关系和距离。

计算机虚拟场景生成部分,虚拟工作室中的场景是计算机绘制的图形。有二维和三维的计算机绘图,所以虚拟场景也是有二维和三维。二维场景没有厚度,只有一个平面图形,因此二维虚拟场景只能用作背景场景平面出现在真实人的后面,而三维虚拟场景中的场景在Z方向有一个厚度,是三维的以背景中的长方体为例。长方体是一种六面体,其底部和背面通常是看不见的。

但是根据拍摄角度,可以看到它的正面、侧面和顶部。电脑的正面、侧面和顶部应保持实际上,在计算机中,图像的正面、侧面和顶部被分解成像素的形式,存储在存储器中在存储器中,当摄像机处于任意角度位置时,计算机计算并获得相应的图像。同时,三个在三维场景中,虚拟场景可以表现为真实人的前景和背景。

视频合成部分,虚拟演播室系统中视频合成的基本技术是色度键控,摄像机拍摄的蓝屏前真实场景:色度键用于键控处理,并与计算机生成的虚拟场景图片相结合。

深度合成技术,虚拟演播室的基础之一是,当前景和背景相结合时,前景参与者可以被背景内容覆盖,为了做到这一点,通常采用深度合成。所谓深度就是语境。这种技术需要考虑两种方式。关键信号的深度信息可以使背景内容呈现在演员面前。这不同于二维图像的分层技术。因为三维图像的每个像素都有深度信息,并且每个像素也有关于与相机的距离的信息。信息决定了前景和背景中像素的可见性。在实时生成时,高性能终端通常使用缓冲区存储像素的深度值,但在传统的演播室中,实际信号没有深度信息。

还有无法实时向前景信号提供深度信息。可以使用估算值,即估算摄像机和演员之间的距离,前景信号通过色度键控获得,演员部分的信号首先与传统意义上的背景相结合为了获得颜色键序列值,该部分确定前景在背景中的位置,然后使用深度值执行上下文经过调整后,深度键值序列的输出最终决定了前景和背景的可见性,可以按照常规方法进行合成。

同步技术,为了实现前景和背景的无缝合成,必须保持两台摄像机的参数,同时保持两台摄像机的参数,同步,因为当执行实时合成时,前景信号的每一帧都与背景信号的相应帧合成。

由于摄像机跟踪系统需要时间和实时生成,因此需要对前景信号进行延时以保证与背景信号的一致性步进合成。

总结,尽管虚拟工作室有自己的问题需要解决,但我们有充分的理由相信,作为计算机图形学随着处理技术和多媒体技术的发展,随着视频数字化的发展,虚拟演播室技术将越来越完善。

这个场景非常广阔,必将推动电视领域的一场革命。

 

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