虛擬演播室的虛擬仿真技術(shù)
近年來，計算機圖像技術(shù)突飛猛進(jìn)，虛擬演播室技術(shù)就是計算機圖像技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的電視演播室的產(chǎn)物，現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，在世界各大電視臺廣泛使用，使電視節(jié)目發(fā)生了前所未有的變化。
與傳統(tǒng)的演播室相比，虛擬演播室在技術(shù)上最大的特點是應(yīng)用了虛擬背景，也叫虛擬場景。這個虛擬背景是通過計算機三維動畫軟件生成的三維結(jié)構(gòu)圖形，能使節(jié)目制作擺脫現(xiàn)實世界的局限，充分發(fā)揮電視編輯的想象力和創(chuàng)造力。
在整個虛擬演播室系統(tǒng)中，主要的重點和難點是將演員或主持人與計算機三維模型構(gòu)建的虛擬背景建立聯(lián)系，使他們能實時地按照正確的位置、透視關(guān)系真正融合在背景中，從而產(chǎn)生真實自然的視覺效果。在目前的大多數(shù)虛擬演播室系統(tǒng)中，由攝象機采集實景信息或者由傳感器采集攝象機的運動信息，是兩種最常見的建立虛實關(guān)聯(lián)方法，具體實現(xiàn)手段主要是網(wǎng)格定位技術(shù)和機械跟蹤技術(shù)。
網(wǎng)格定位技術(shù)在現(xiàn)代的虛擬現(xiàn)實技術(shù)中應(yīng)用廣泛，是基于圖形識別技術(shù)的一種傳統(tǒng)識別技術(shù)。一般來說，圖形識別系統(tǒng)都采用網(wǎng)格作為可識別的圖形，由攝象機拍攝網(wǎng)格圖形的變化，通過判斷這些變化來決定三維背景的相應(yīng)改變。這種方法簡單實用，但是成本比較高，產(chǎn)生的圖像延時時間也比較長。
通常，虛擬演播室系統(tǒng)采用高性能的計算機圖形工作站來處理虛擬背景，并控制攝像機的追蹤定位系統(tǒng)，這個圖形工作站的性能如何，決定著虛擬演播室的最終效果。通過傳感器或者定位裝置，把攝像機的位置、高度、俯仰搖移和鏡頭焦距改變等多種參數(shù)傳送到計算機中，計算機就能夠計算和控制相應(yīng)場景的變化，使演員、道具和虛擬場景大小合適，協(xié)調(diào)運動，形成正確的透視關(guān)系，并合成為一個圖象輸出。這時候，我們看到的演員和道具就如同置身于真實的場景之中了。
在當(dāng)前的虛擬演播室中，機械跟蹤技術(shù)是主流的跟蹤定位手段。通常，機械跟蹤系統(tǒng)被安裝在攝象機的三角架或者基座上，稱為攝象機跟蹤基站。通過不同位置的機械傳感器，可以采集到攝象機的三維位置變化信息和相關(guān)的透視數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)和信息，計算機就能夠產(chǎn)生透視關(guān)系合理的三維虛擬背景圖形，以假亂真了。
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