昆明广播级演播室系统 学校虚拟演播主机
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关 键 词：学校虚拟演播主机
行 业：广电 视频制作设备 非编系统
发布时间：2021-08-07
有轨虚拟演播室和无轨虚拟演播室的区别
虚拟演播室实现技术可分为有轨虚拟演播室技术和无轨虚拟演播室技术两种。
1）使用光学或机械传感跟踪设备，对真实摄像机的位置及其移动进行跟踪、运算，生成数据流传输到系统主机。
通过系统主机对数据进行运算分析，从而实现真实摄像机在同等比例蓝箱内的移动，体现在3D场景中的景深景别的变化。
目前流行的图像处理方法，是使用色键器将蓝色或绿色的背景替换成实时景。
2）无轨虚拟演播室技术*使用传感器对摄像机的位置及其运动进行跟踪、运算。无轨虚拟演播室采用虚拟场景定位
技术来实现虚拟摄像机的运动与3D场景实时无缝结合。通过驱动虚拟摄像机来实现各个机位的推拉、摇移、摇臂、航拍
等运动效果，以及各个机位之间的快速切换。无轨技术的工作原理：根据主持人与虚拟场景、虚拟摄像机，三者之间
的相对位置关系的变化,通过对3D场景的移动变化进行跟踪定位,从而实现摄像机的推拉,摇移,摇臂乃至航拍的运动效果。
这种无轨技术减少了周边硬件设备的使用，降低了使用成本，操作更便利。
实景、虚拟演播室装修方案
中小型演播室，一般分为访谈类演播室、演播室、虚拟演播室等几个类型。与大型综艺演播室相比，它的特点是以人物为主，灯光效果固定，没有变化。主要体现在：人物光要准确，环境要在整体面的稳定中有**的点，人物与背景的关系要合理，不同的是有的栏目人物光比小，有的光比大一些。环境不同、背景不同、灯光处理的光比也不同。虚拟 演播室灯光布光时则有以下原则：
灯具的要求：虚拟演播室灯光系统是建立在新型的三基色柔光灯的基础之上的，这种灯发光均匀、阴影小、发热少、色温恒定而均匀，光布在主持人脸上自然而逼真。此种灯满足了虚拟演播室对光线的基本要求。
区域布光：在虚拟演播室，为了增强节目的真实性，活泼性，主持人都会有一定的活动区域，因此,对前景（主持人）布光不能象类布光—定位的点布光，而必须进行区域布光。
立体布光：传统的类演播室一般都运用三点式布光原理就能满足电视灯光的要求，而虚拟演播室技术采用的是色键器消蓝技术进行抠蓝处理，因此，要消除蓝色对前景(主持人)的影响就必须要有立体布光的理念。
先前景布光，后蓝箱布光：因为三基色柔光灯发光面积大，对前景（主持人）布好光后，必将在蓝箱上产生一定的光照度。因此，前景照度符合要求后，再对蓝箱进行适当补光就能满足计算机抠蓝的要求。前景与电子背景融合的关键在于前景与蓝箱科学而合理的布光。
照度的要求：虚拟演播室的照度不同于传统演播室，它要求前景与蓝箱背景照度相匹配，追求光照的一致性。另外，虚拟演播室栏目的灵活性、电子背景的多样性也要求照度必须满足不同栏目、不同电子背景的需要。
实景、虚拟演播室装修方案
在演播室中，主光、副光、逆光三种基本光线的光位处理的方法是灵活多变的，所产生的效果也是相互制约的。当我们在演播室中，向往着佳灯光效果，对被摄对象进行布光照明、确定光位、测光强度、调整光比、排除干扰的时候，一定要把握照明的基本方法，演播室灯光中为常用的光有背景光、逆光（轮廓光）、**光、侧光、面光五种光，凯联电子科技一般都会遵循三点布光和十二点环形布光法则：
背景光：打亮整个背景，让画面看起来更加清晰；
逆光：也叫轮廓光，让主持人轮廓明显、**，提高人物图像整体画面的效果；
**光：使主持人头发质感增加及补充肩部的光源；
侧光：柔化主光照射不到的死角、阴影，并柔化主持人颈部阴影；
面光：是主持人面部光照均匀、细腻。
对蓝箱的整体布光
整体而言，对蓝箱的布灯是要保证灯光照射均匀，以及包括三面墙面及地面在内的所有区域始终保持色温恒定。若蓝箱灯光不匀，有暗区存在，在合成图像中相应位置也会产生暗区。同时，蓝箱的灯光强度要与前景物体主灯光相同，这样可使合成的虚拟图像看上去更真实。可用测光表分别在蓝箱及前景处测量光的照度，通过调光台调整相关灯的强度而获得相同值，通常应达到1100lx左右。也可用灰色反光板分别置于前景及蓝箱处，使摄像机上得到相同的输出电平。
高清虚拟演播室蓝箱制作
根据自身的预算状况，选择使用木料搭建蓝箱，所用蓝漆为国产阻燃漆。由于蓝箱搭建在演播室中，且木料及漆料自身易燃，所以在施工**定要对所有用料进行预处理，达到消防要求。
对木料的预处理
防变形处理：大家知道，普通木料中含有大量水分（含水率约在25%-30%之间），在水分经过一段时间挥发掉之后，木料就会产生变形甚至开裂，导致制成品损坏或无法使用，所以木料的防变形处理就显得至关重要了。木料防变形处理主要是脱水处理，即将含水量较高的木料放入烘干房中，加高温使大部分水分从木料中挥发出去，从而使木料的含水率降低到10%左右。经这种方法处理后的木料的变形量小，不会导致开裂等严重后果。
防火处理：木料是否能达到防火阻燃的要求，是关系到演播室财产及工作人员人身安全的一个重要问题，一定要认真对待，切切不可大意。防火处理方法主要是在木料上淋刷阻燃剂，或是将木料直接放入阻燃剂中进行充分浸泡。推荐使用*二种防火处理方法，因为种方法只能在木料表面形成阻燃层，如果在施工过程中对木料表面进行加工，就会破坏阻燃层。而*二种方法就会使阻燃剂渗透到木料内部，从而达到整体阻燃效果。
真三维虚拟演播室系统功能
★支持实时真三维场景级渲染，实时纹理处理，HDR、景深、阴影、反射、折射，色彩校正、LUT
★可扩展支持基于Free-D协议的摄像机跟踪设备接入
★可扩展支持基于Visca协议的相机跟踪的支持
★可扩展支持Mo-Sys，HTC Vive Controller，Vive Tracker
★支持基于物理的渲染（PBR），使用逼真的阴影/照明模型以及测量的表面值来准确表示真实场景
★支持基于GPU的运动模糊，当物体快速移动时，增强连贯性和真实感，使运动变得更平滑，场景更逼真
系统满足同一场景中多个不同虚拟物件设计不同空间位置的遮挡，实现真实空间感的演播室效果，摄像机拍摄的前景画面能与场景画面同步运动，做到了真实摄像机能深入到虚拟的三维场景中，并能与其中的虚拟对象实时交互，对场景元素的渲染能够逼真的描绘出物体的凹凸贴图、片段光照、纹理材质、高光反射等细腻真实的效果，系统出色的质感、光感、动感和实时渲染能力。
系统具有动态无限蓝箱，支持摄像机360°的旋转，蓝箱以外的垃圾色块不会进入场景。
景别切换运动过程中，必须实现平滑、稳定、清晰度高，没有抖动、裂像、粗糙等现象。三维场景始终无锯齿、闪烁或抖动现象；
★内置抠像器可为抠像透明物体，任务边缘和诸如头发等精细细节提供出色的效果
兼容无轨虚拟演播技术，无须移动或者操作真实摄像机，即可实现节目制作过程中镜头推，拉，摇，移，及旋转的效果。
具有多机位特技切换功能。系统具有虚拟摇臂拍摄功能。
★支持不少于24路自定义的虚拟摄像机，每个虚拟机位具有可编辑运动路径，真是感强
支持现场级虚拟灯光，虚拟灯光可对摄像机输入画面进行实时光照效果
★摄像机输入具备实时投射阴影、反射、折射
★支持实时触摸画笔功能，可在任何节点画面上进行标注
★基于实时节点的场景编辑，实时基于曲线的时间线和动画编辑
★支持升级扩展XML，JSON，SQL数据库连接
★支持3DMAX MAYA对象和场景，自定义材质/后处理底片，基于节点的粒子系统
★支持GPIO、MIDI、DMX / ArtNet协议接入
6个DDR素材存储通道，支持4K视频图片解码播放；
虚拟演播室系统工作站配置
机箱：VScast 4U工控机箱
CPU: Intel Core I7八核十六线程（十代CPU）
内存：DDR 4内存16（8GB*2）
显卡：GTX 1660TI 6GB虚拟抠像显卡
系统盘：SSD 250G固态硬盘*2
I/O输出
视频输入：一路1 x 10bit可切换SD/HD/Ultra HD-SDI或4K HDM信号输入；
视频输出： 一路HDMI输出
支持分辨率：SD视频格式：525i59.94 NTSC、625i50 PAL；高清视频格式：720p50、720p59.94、720p60、1080p23.98、1080p24、1080p25、1080p29.97、1080p30、1080p50、1080p59.94、1080p60、1080PsF23.98、1080PsF24、1080PsF25、1080PsF29.97、 1080PsF30、1080i50、1080i59.94、1080i60；2K 视频格式 (仅SDI)：2K DCI 23.98p、2K DCI 24p、2K DCI 25p、2K DCI 23.98PsF、2K DCI 24PsF、2K DCI F25PsF
**高清视频格式：2160p23.98、2160p24、2160p25、2160p29.97、2160p30；4K DCI视频格式：4K DCI 23.98p、4K DCI 24p、4K DCI 25p
虚拟演播室后台控制区主要配置的设备设施有音视频采集编辑系统、虚拟三维场景生成与合成系统、灯光音响控制系统。承担的实验项目主要有：新闻电视节目制作、电视节目主持、电视虚拟场景制作、电视节目虚拟制作实训等。承担的课程主要有《电视节目制作》、《电视节目播音主持艺术》、《电视现场直播》、《电视摄像》等。
