二、虚拟系统简介
虚拟演播室的产品主要有美国ACCOM公司的ELSET系统、美国E＆S公司的MINDSET系统、以色列ORAD公司的CYBERSET系统。国内主要有大洋公司的大洋虚拟演播室系统、索贝公司的新视野虚拟场景合成系统、奥维迅公司的新闻虚拟演播室和北大方正公司的方正虚拟布景系统。
1.Brainstorm Estudio系统
此系统是Brainstorm公司（西班牙）的产品。
系统采用功能强大的图形工作站作为背景生成装置，实时生成全三维的虚拟背景。系统的功能可以随软件的升级而提高。预先制作好的CG背景及要用作视频墙的视频输入信号实时生成三维虚拟空间，然后与经过延时的前景信号在色键分成器中合成。采用编码器方式测量摄像机运动参数，用此参数控制图形工作站。
2.CyberSet系统
此系统是ORAD公司（以色列）的产品。
CyberSet OTM是高级虚拟演播室系统。在演播室中建立一个“网络编码墙”，这种编码模式由两种不同亮度的蓝色交叉排成网络组成，数字视频处理器（DVP-100）能利用它实时从摄像机输出的视频信号中获得摄像机的各种参数。DVP-100具备增强前景功能，对前景视频做数字增强处理，消除因色键抠像引起的不自然的人工效果。
此系统采用红外线追踪技术感知主持人或表演者的位置并控制抠像深度键，使人物处在虚拟布置的正确位置中，给观众真实的距离感，甚至能将人物“放置”在一个虚拟物体中，效果自然和不逼真。自动反馈/提示功能可以将虚拟物体（静止和运动物体）所在位置投影在演播室的地板上，提醒主持人或表演者。当虚拟布景改变或布景中有运动的物体时，此功能非常有用。
虚拟合成功能，利用从外地来的直播视频信号，将外地的表演者与本地演播室中的表演者实时结合在一个虚拟布景中，两个表演者可以面对面地交谈和表演，尽管一表演者身处外地，观众看到的效果确是他正在演播室中。虚拟演员功能，具有实时动作捕捉，能将场外一个演员的动作实时传送给计算机制作的虚拟人物，让它完全实时地模仿真人的动作。虚拟演员与真人能同时出现在同一个虚拟布置中并相互配合，互换位置和交谈等。
此系统可利用各种强大的三维动画制作软件，随心所欲地创作出美妙的三维视觉效果，能够方便地修改布景和物体、灯光特殊效果和拍摄前的动画，甚至在直播中也可进行这些修改。能够加入任何数量的视频窗口，视频信号可以当作贴图“黏”到虚拟物体上。前景视频图像可以进行适时空间调整、让表达者或主持人移动或旋转，还能够加入各种声音效果，让声音与预先设置好的动画相配合。
3.Virtual Scenario系统
此系统是英国的Radamec广播系统公司和BBC 联合开发的产品。
此系统是二维系统，摄像机不能移动，只能获取镜头及机头的四个运动参数（变焦、调焦、升降、摇），采用专用的镜头及机头编码器得到这四个运动参数，送给工作站处理后，控制图像处理器，实时产生类似于二维DVE的背景。因为处理过程都是源于摄像机的控制数据控制下进行的，所以摄像机进行变焦、升降操作时，产生的背景能精确地同步跟踪，从而使前景和背景保持正确的透视关系。
4.Mindset系统
此系统是美国益世公司的产品。
此系统采用的是以块方式处理图像，子像素抗混叠，以不随图像复杂性改变的固定帧频输出视频信号。高分辨率的摄像机跟踪器，能够跟踪摄像机的聚焦推拉、摇移、俯仰、左右平移、垂直升降运动。由于是摄像机跟踪器，所以摄像的蓝色背景只需纯蓝色即可，推像时，能保留演员或主持人的影子，因而大大增强了虚拟场景的真实性。当摄像机拍摄到蓝背景的范围之外时，Mindset图形发生器会自动产生三维遮图，填充蓝背景之外的部分，当摄像机大幅度摇移俯仰时，可以产生无穷大背景的效果。
此系统不仅能提供丰富多彩的三维背景，还能让表演者走入三维场景内或到虚拟物体的后面，同样场景内的虚拟物体可以按设定好的轨迹运动到表演者的前面或周围。兼容各种流行的图形、图像和三维建模软件的文件格式。
专业术语
虚拟演播室 透视关系 虚拟系统 蓝箱 摄像机跟踪 虚拟合成 二维虚拟 三维虚拟
第二节 虚拟演播技术应用
一、虚拟演播室节目
虚拟演播室技术适合于新闻、采访、座谈、音乐、教育、体育报道、天气预报等多种类型节目制作。为制作人员提供无限制的创作手段，制作效率高、修改方式灵活多样。
虚拟场景可以是真实世界的模拟，也可以是想象中的虚幻世界，不受真实条件约束，拓展了创作人员的想象空间。在小演播室中能拍摄出大场面、大气派和令人感觉新奇的节目。不需要搭建实景，不占用演播室制景和拆景的时间，省去庞大的道具仓库，缩短节目制作周期，节约人力、物力和财力。可方便地更换虚拟场景，各档栏目可连续录制，提高了演播室的利用率，虚拟场景能随时修改、反复利用，编导可携带虚拟场景文件在不同的地方制作节目。
新闻节目播报新闻时，一般摄像机几乎不动，使用虚拟演播室的新闻节目，可以让摄像机在演播室里来回移动以表现更多的动作，记者在做报道时也可以在演播室里走动，而不是坐在那里不动。
国外电视台在报道选举活动中的传统图表、框图和计算机控制的动画时可以容易地输入系统，与当地选举资料动态结合，避免了在选举活动中只能观看单调而重复的图像。
虚拟演播室技术越来越广泛地应用于各种不同形式的电视节目制作中，虚拟演播室在大中型体育运动会转播中的独特优势无可比拟，直观地给电视观众一个全新的视觉体验及享受，诸如像水上比赛中漂浮在水面上的国旗、田径比赛中最远标线和世界纪录线。中央电视台在雅典奥运会、釜山亚运会、多哈亚运会、全国九运会以及北京奥运会中均采用了虚拟演播室技术。
教育电视节目运用虚拟演播室技术从形式到内容都出现了许多新特点，有助于提高教育电视节目的现场感和真实性。计算机模拟的人物参与到节目制作中，对受众，尤其是儿童，很有吸引力，有助于教育节目制作出不同于以往节目的效果，引起学习者的兴趣，提高教学效果。虚拟演播室的场景功能为教育电视节目创造多个“现场”（即场景），可以根据需求创建不同的“现场”，随心所欲地对演播室的布景进行制作与更换，这样就能够创作出以前无法实现的各种元素及效果。多场景的运用能丰富教育电视节目的内容表现形式，通过对真实场景和虚拟场景之间的转换，可有效地保持受众的注意力。虚拟场景的设计对教育电视节目可视性具有重要作用，不仅为演播人员提供活动空间，而且为学习者提供有意义的学习情境，帮助学习者进行意义建构和知识迁移。
大部分的电视气象节目制作都是利用色键制作技术的，用摄像机拍摄均匀蓝色幕布前的主持人，然后通过色键设备把蓝色背景抠掉，换成其他背景图像。由于背景不能随拍摄前景的摄像机运动而运动，前景和背景只能简单叠加，缺乏逼真的视觉效果。
虚拟演播室系统中有完整的气象制作程序软件，如3DWeather创作软件可以制作3D和2D图形模板及动画，这些模板覆盖所有的气象数据，这些数据被输入到实时模板上并由3DWeather进行可视化处理。通过曲线及多边形代表任意的天气数据现象，如气温、气压；台风和飓风；云层变化等。为了符合自己需求的气象节目要求，需要对模板重新设计制作，建立包含不同内容形式的虚拟演播室模型库。
遇到有重大气象事件发生的时候，如台风来临、海啸影响、暴雨天气等，可以借助虚拟演播室模拟台风、海啸等场面，动画数据是可以改变位置和颜色的，所以，看天气预报的观众能看见气象预报员在雨中走动，为节目带来了更多趣味和创意。
虚拟演播室技术在电影中的应用，虚拟现实技术具有变幻无穷的表现力和创造力，可以制作出各种实际拍摄不到的场面。例如，当人们无法去实现脑海中对某一星球或者物种的实景拍摄时，可以利用虚拟技术，创造出脑海中的印象，让它们成为“现实”。风靡全球的《角斗士》中规模庞大的古罗马竞技场就是通过运用三维软件，建立三维模型，利用虚拟现实中的跟踪技术将场景延伸，使古罗马竞技场矗立于背景上。《2012》中城市毁灭时的壮观场面、《海云台》中洪水淹没城市的悲惨画面，以及《阿凡达》中奇异魔幻的潘多拉星球都是利用计算机虚拟技术创造出来的。随着虚拟阴影及反射、虚拟散焦、高速数字视频处理等新技术不断开发，虚拟演播室技术还会不断出现新的应用焦点。
虚拟演播室对节目制作人员提出了新的要求，从虚拟场景的设计、制作，到演播室的灯光布置摄像机操作等等都不同于一般的演播室，而且对演员和主持人提出了新的要求，如视线和走位就是比较关键的问题。
