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浅谈虚拟演播室技术的形成

行业动态 2014-11-5 15:33:02

     虚拟演播室技术来源于虚拟现实技术。虚拟现实首先是一种现实,因为它可以使人通过视觉、听觉、力觉、触觉和运动的多维感官,沉浸在身临其境之感的虚拟环境之中,并能实时地操纵和改变虚拟环境,与虚拟境界进行交互作用,从定位、定量计算的综合环境中得到感性和理性的认识,给人一种真实的存在感。但是,这种在虚拟环境中的真实程度,并不是一种真实的物理世界,如把自己在虚拟环境中描述成一位大力神,能单手托起一辆载重汽车,而这在现实世界中是不可能的,在虚拟境界中,却可以通过自由构想做到这一点,也可以这么说:“只有想不到,没有做不到”。所以,虚拟现实是一种感觉到的现实,并非真正的现实,故称之为虚拟现实。因此,沉浸其境、实时交互作用、自由构想构成了虚拟现实的基本特征。

    虚拟现实是信息科学领域中的新技术,由于其广泛的实用性,引起多学科领域的重视。现在不仅在军事、建筑、医疗、教育、娱乐、培训等方面得到应用,而且正在步入电影及广播电视制作系统之中,形成了虚拟演播室技术。推荐阅读>>>>>浅析虚拟演播室的应用途径
    轰动一时的《阿甘正传》、《泰坦尼克号》、《侏罗纪公园》、《逃出魔幻纪》等大片中的精彩画面,给观众以全新的视觉享受,它们都是以实拍人物素材与计算机制作的虚拟景物有机结合的产物,这也是虚拟现实技术进入影视后期制作领域的表现。但是,这种后期合成的方式费时、费力,不适应现代影视片生产周期短、时效性强的要求。人们急需一种能满足新时代影视制作的系统。
    1978年,Eugene L.提出了“电子布景”概念,指出未来的节目制作,可以在只有演员和摄像机的空演播室内完成,其余布景和道具都由电子系统产生。
    80年代初,日本的NHK就已经开始制作一些基于计算机图形(CG-Computer Graphic)的节目,如一些音乐节目和专题报道。由于计算机性能的不断提高,以及NHK在计算机图形应用方面的进步,因而开发出名为“Sythe Vision”的2D-CG实时合成系统,并于1988年装入NHK的新闻演播室,用于汉城奥运会的报道。紧接着,NHK又研制出了3D-CG合成技术。现在,NHK已经有了自己的“虚拟演播室布景系统”。
    在1994年的IBC展览会上,欧洲两家富有革新精神的小公司IMP和VAP首次公开推出了虚拟布景系统(Virtual Set)。一年之后,VAP的Elset系统在市场和技术方面得到了Accom公司的支持及欧共体的援助,得以继续发展。1996年,Accom根据客户的意见,增加了背景生成模块、景深跟踪、低解像力预监信号的馈给以及新的可编程API等功能。最新的Elset LIVE系统能够在多达12台摄像机之间进行同步动态切换,并提供了2路活动视频在虚拟布景中的叠画功能。
    在英国,Radamec是一家生产机器人摄像机的公司,它与BBC的研究开发部联合开发了名为“VIRTUAL SCENARIO”的虚拟演播室系统。并于1993年4月起,就用计算机制作电视新闻背景,以三维模型的形式报道国会选举和地方选举。Radamec在其虚拟背景中,通过BBC设计的类似于特技的专利装置对静止及活动图像进行巧妙处理,并以4倍高速的解像力,根据背景图像采用变焦镜头跟踪拍摄,由此形成的虚拟图像与由数字式图像特技发生器制作的图像相比,质量高得多,而且没有隔行扫描颤抖、混叠和像素化现象。
    随着摄像机机座旋转编码器、镜头编码器的出现,为真实摄像机与虚拟摄像机的配合创造了条件,使世界上第一个二维虚拟演播室系统展示在1994年IBC展览会上。1995年机器人底座的发明,使全三维虚拟演播室系统得以实现。
    在1997年的NAB上,以生产军用和商用飞行模拟器而闻名的美国Evans&Sutherland公司推出了Mindset虚拟演播室系统。以其优越的性能、简便的操作以及低廉的价位获得了一致好评,并被NAB评为当年的十大数字产品之一。这是首套基于Windows NT和实时图形工作站的系统。
    目前,许多生产厂家一直在致力于这一技术的开发研究,并不断把自己的产品推向市场,有GMD公司的3DK系统、Orad公司的Cyberset系统、Accom公司的Elset系统、Evans and Sutherland公司的MindSet系统,Discreet Logic公司的Vapour系统等等。其中以两家以色列公司RT-Set和ORAD,在该领域处于领先地位。
    值得一提的是我国北大方正集团也正在开发虚拟布置系统;北京电视台技术部门正与大洋图像公司联合开发具有跟踪功能的虚拟演播室系统;索贝集团开发具有三维能力的虚拟演播室系统。相信在不久的将来,一定会出现适合我国广播电视事业的民族工业─虚拟演播系统。
    虚拟演播室技术发展的历史极其短暂,而且远未达到人们的期望。但由于它比实景演播室系统更具有优势,所以被业界广泛推荐。除了节省花费、节省时间和高效率等经济因素之外,主要是其独特的创造力为舞美设计师和节目制作人员提供了凭借其想象力进行创作的自由,使实际不可能做到的变成现实,使广大电视观众收视到前所未有的、充满立体感和强烈冲击力的电视画面。
    虚拟演播室技术具有诱人的魅力和强大的生命力,而且随着图像技术、图形计算机技术、系统集成技术和实时软件技术的发展而逐步完善。如需了解其他或有广播电视设备需求,可在线咨询我们!
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