虚拟演播室系统（the virtual studio system,简称vss）

虚拟演播室系统应用摄像机跟踪技术,获得真实摄像机数据,并与计算机生成的背景结合在一起,背景成像依据的是真实的摄像机拍摄所得到的镜头参数,因而和演员的三维完全一致,避免了不真实、不自然的感觉。由于背景大多是由计算机生成的,可以迅速变化,这使得丰富多彩的演播室场景设计可以用非常经济的手段来实现,由于它本身所具有的无穷魅力以及其不可低估的发展前景,迄今已被越来越多的节目制作及有关人员所关注。

虚拟演播室是一种全新的电视节目制作工具,虚拟演播室技术包括摄像机跟踪技术、计算机虚拟场景设计、色键技术、灯光技术等。虚拟演播室技术是在传统色键抠像技术的基础上,充分利用了计算机三维图形技术和视频合成技术,根据摄像机的位置与参数,使三维虚拟场景与前景保持一致,经过色键合成后,使得前景中的主持人看起来完全浸尽于计算机所产生的三维虚拟场景中,而且能在其中运动,从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。

1、虚拟背景渲染主机：完成虚拟背景的渲染输出工作,同时采集传感跟踪系统摄像机的运动参数,最终的渲染输出相应的包括背景信号和作为前景遮挡的键信号。控制摄像机切换模块,当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候,同时发出控制信号给摄像机切换模块,切换至相应视角的前景摄像机。控制色键,通过计算机软件调整和保存色键的状态各项参数。2、摄像机传感跟踪系统：采用机械光电传感跟踪方式,采集摄像机平摇、俯仰、镜头推拉六个方位的动作信息。3、色键：完成摄像机前景和虚拟背景的实时合成输出。4、切换器：完成摄像机前景信号的切换工作,受控于渲染主机串口信号。5、同步信号分配器：完成外来同步信号的分配,分别将同步信号分配给背景渲染引擎、色键、切换模块以及预留给用户摄像机的三个同步信号输出口。6、延时器：对前景信号进行延时一帧的处理,使得前景信号和渲染主机生成的背景信号同步。

采用虚拟演播室技术,可以制作出任何想象中的布景和道具。无论是静态的,还是动态的,无论是现实存在的,还是虚拟的。这只依赖于设计者的想象力和三维软件设计者的水平。许多真实演播室无法实现的效果,对于虚拟演播室来说,确是“小菜一碟”。例如,在演播室内搭建摩天大厦,演员在月球进行“实况”转播,演播室里刮起了龙卷风等等。有的电视台已经起用了虚拟主持人,并且成为了明星,他们不仅可以配合真人的主持人主持节目,而且还可以单独主持节目。这些都是虚拟演播室创造性的体现。