虚拟演播室原理

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，国外虚拟演播室作用，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、延长器：对前景信号进行延长一帧的处理，使得前景信号和渲染主机生成的背景信号同步。

虚拟演播室的基本原理

所谓虚拟演播室技术就是利用色键抠像技术更换视频背景，再用由计算机制作的二、三维场景替换被色键抠除的蓝箱背景，利用计算机三维图形技术和视频合成技术，根据前景摄像机的位置焦距等参数，使三维虚拟场景的关系与前景 保持一致，通过色键器合成，使前景中的人物、道具看起来完全处于计算机生成的虚拟场景中，立体的演播室效果。

虚拟演播室的产生

虚拟演播室的产生，给视频节目制作、电视广播带来了一场革命。

三维虚拟演播室的跟踪技术有4种方式可以实现，网格跟踪技术、传感器跟踪技术、红外跟踪技术、超声波跟踪技术，其基本原理都是采用图形或者机械的方法，国外虚拟演播室系统，获得摄像机的参数，包括摄像机的X、Y、Z、（位置参数）Pan、Tilt、（云台参数）Zoom、Focus（镜头参数） 由于每一帧虚拟背景只有20ms的绘制时间，所以要求图形工作站实时渲染能力非常强大，对摄像机的运动没有更多的限制，一般适合电视台，对节目制作要求较高的用户使用。
另一种方法是预生成三维背景，即要首先制作好背景的三维模型，然后预先定义好摄像机的运动和参数设置，根据这些数据生成每台虚拟摄像机的视图画面，国外虚拟演播室，然后运用色健将前景和相应的虚拟背景结合起来。
这种方式可以生成比较真实的虚拟背景，对图形工作站实时渲染能力要求不高，摄像机只可以切换机位，不可以做其他的运动，这样的虚拟演播室适合学校以及电教中心，投资较小，要求不高的用户使用。

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