胡琨　舒钰纯

【摘 要】江西广播电视台全媒体演播室目标建设成为技术领先、理念超前，符合时下媒体传播规律，适应新闻节目未来发展趋势的全国电视台中最好的全媒体新闻资讯发布平台。而虚拟技术在该演播室内起着举足轻重的作用，高清三维虚拟系统位于节目制作流程的尾端，也是关键的出彩点，在系统中可谓是画龙点睛之笔。有了优秀的虚拟软硬件设备以及恰到好处的应用，才能把演播室其它先进设备和技术手段的优势发挥到最大。

【关键词】虚拟植入；在线图文包装；渲染引擎

1 总体设计方案的思路

在信息爆炸的今天，各项技术突飞猛进，传媒业也不例外。电视观众同样也是其它传播平台的受众，他们有着越来越高的审美标准，有着获取信息各种各样的途径和平台。怎样才能把观众留住，已经融合了各种新技术、新内容的融媒体对自己还应在节目形式和内容创新方面提出更高的要求。而虚拟技术给了电视人无限可能，它可以丰富节目形式，可以让节目内容更加直观的得以呈现。在节目中加入虚拟技术，把平常无奇的普通新闻播报变得绘声绘色。新闻口播缺乏新闻现场的画面感，而虚拟技术恰恰可以通过前景虚拟植入，高度还原当时的情景，让观众拥有身临其境的感受。

江西广播电视台全媒体演播室项目的虚拟板块是由：高清三维虚拟、高清在线图文包装系统、整体大屏显示和大屏互动包装四个部分组成。该项目的设计借鉴了国内乃至世界范围内的先进技术和各兄弟台的成熟经验，使用先进的包装/虚拟植入技术、虚实结合的表现手法和多场景配合多电视墙画面的呈现方式，从而能更加充分的展示新闻的时效性、真实性和形态多样性。

2 全媒体演播室虚拟系统的技术实现

2.1 高清三维虚拟系统的总体要求

本系统是两机位、双通道的虚拟系统。可以完成节目的虚拟植入包装；可以完成蓝或绿箱的三维虚拟节目录制。一套色键器完成单通路由的色键处理，另外一路具备通路扩展。为优化节目制播流程，本系统可以受控于演播室智能调度管理系统。

本系统安装了一套三维图文实时创作软件、一套虚拟图文包装播出控制软件，以及渲染引擎软件和跟踪引擎软件。并且，系统可与跟踪云台无缝链接。

2.2 高清三维虚拟系统的工作原理

本全媒体演播室的三维虚拟系统是由虚拟图文制作工作站、虚拟图文渲染工作站、摄像机跟踪系统和相应的各种系统软件组成。首先虛拟图文制作工作站进行建模、物件动画设计和光影效果设计，然后虚拟图文渲染工作站将摄像机拍摄的视频信号与其渲染的三维虚拟模型合成并输出为一路视频信号。在拍摄过程中，摄像机的俯仰、平摇、变焦、聚焦以及摇臂的运动，甚至轨道机器人的各种运动，传感跟踪系统都能实时采集，并将采集的摄像机运动参数发送给虚拟图文渲染工作站。经过虚拟图文渲染工作站的处理，虚拟的模型与实时的视频画面可以同步运行。从视觉上看，各种虚拟的物体似乎真的在实景演播室里，而且无论摄像机怎么运动，虚拟的物体都会一直与真实的场景保持一致的位置关系，达到了虚实结合的效果。

2.3 高清三维虚拟系统的核心

高清三维虚拟系统中最关键的两个核心部分就是虚拟图文渲染工作站和传感跟踪系统。下面就来谈谈这两部分的技术特点和在虚拟系统中所起的重要作用。

2.3.1 虚拟图文渲染

虚拟图文工作站在高清三维虚拟系统中扮演着至关重要的角色，而三维图文实时渲染引擎又是虚拟图文工作站的核心，有着重中之重的地位。三维图文实时渲染引擎决定了虚拟系统的稳定性以及系统所能呈现渲染效果的优劣，可谓是飞机的发动机，飞机能飞多高和能否安全着陆主要靠的都是发动机。

渲染引擎是一个封装了硬件操作和图形算法，功能丰富且可扩展的三维图形开发环境。自从nVidia公司推出了GPU（图形处理单元）的概念后，基于GPU+CUP的三维图形实时渲染技术就得到了迅猛的发展。此技术让CPU和GPU的工作合理地分开，把CPU不擅长的图形处理工作交给GPU来处理。从而产生了1+1>2的效果。三维图文实时渲染的过程大概分为以下几步：

1）CPU把计算好的显示内容发送给GPU；

2）GPU接受到内容后进行渲染，然后将渲染结果放入帧缓冲区；

3）视频控制器会按照 VSync 信号逐行读取帧缓冲区的数据，经过各种数模转换生成信号输出。

2.3.2 摄像机传感跟踪技术

当今广播电视业内运用在虚拟演播室系统的摄像机跟踪技术有3种：机械传感器跟踪、图形网格跟踪和红外跟踪。其中机械传感器跟踪技术使用的最为广泛。因为另外两种技术都有着自己致命的缺点：图形网格跟踪需要依托于蓝箱上绘制的网格图形，而在实景演播室内无法提供这样的拍摄条件；红外跟踪很容易受到环境的限制，很多时候无法应用。

机械传感器跟踪的方式稳定性好、延时小，而且可以支持固定机位、摇臂以及轨道机器人等。本演播室内就同时配备固定机位、摇臂和轨道机器人摄像机，给虚拟技术的施展提供了更多的方式方法。

3 全媒体演播室虚拟系统的栏目应用

江西广播电视台全媒体演播室不仅为台里日常生产服务，如《江西新闻联播》、《新闻夜航》、《晨光新视界》、《社会传真》、《传奇故事》、《杂志天下》等。还可以对大型访谈、重大事件直播、企事业单位汇报总结片、政府要闻的数据可视化、情景模拟等片段的录制制作提供服务。

3.1 新闻栏目的应用

主持人正襟危坐的播报方式延续了相当长的时间，获取信息多途径的今天很难再吸引观众。此时在新闻类栏目中采用虚拟植入就变得至关重要了。一些突发新闻事件，没有第一手的新闻画面，就可以通过虚拟技术对新闻事件加以还原。观众看着虚拟还原的事件发生过程，主持人则站起来，时而行走，时而比划，娓娓道来。新鲜感扑面而来，新闻节目的可看性瞬间提高，新闻的传播效果得到有力的加强。

3.2 专题栏目的应用

专题片的内容较为专一，是对某个领域或者某个方面进行集中、深入的报道。相对普通新闻报道，更需要具备艺术的审美性。此时虚拟技术就有了大展拳脚的空间。专题片所呈现的事件或者故事，虚拟技术可以全部还原。摄像机可以拍摄的画面，虚拟技术可以模拟；摄像机无法拍摄的画面，虚拟技术也可以呈现。观众好似亲临现场，目睹了一切，甚至是多方位、多角度、立体化的目睹，超越了第一视角信息量。

3.3 重大事件直播的应用

2014年9月16日，沪昆高铁南昌至长沙段开通。江西广播电视台进行了直播报道，这是江西台首次在直播报道中全面引入虚拟技术。通过前景虚拟植入，让虚拟火车驶入、停靠、驶出演播室，让沪昆高铁南长段及各站点以虚拟沙盘的立体形态直观呈现。虚拟技术带给观众的是强烈的视觉冲击，这比摄像机拍摄的画面更全面和新颖。让观众直观的了解整个事件。虚拟技术的引入让直播节目取得了意想不到的社会效果，更加坚定了江西台全面引入虚拟技术的决心。

4 结束语

虚拟技术能够实时展现所需的新闻事件，配合主持人的口播，将时间、地点、事件经过等以最直观、最具冲击力的方式呈现给受众；通过前景植入，使节目的呈现更加灵活多变，配以各种绚丽的效果，可以提升节目整体的视觉效果，呼应栏目主题，更具科技感和可看性！

虚拟技术的引入，为江西台全媒体演播室增色不少，广泛得到领导和社会各界的赞赏，得到广大观众朋友的肯定和支持，是江西台全媒体演播室取得成功的重要因素。

[责任编辑：朱丽娜]endprint