现如今为满足电视制作的要求，电视技术迅速的向数字化、多媒体方向发展，虚拟演播室技术已成为近年来的新热点。实际上，虚拟技术早已在**、科研、气象、建筑等领域广泛应用，而进入电视、电影制作领域还只是近几年的事情。如电影《侏罗纪公园》、《阿甘正传》，在其后期制作中，将实拍的人物与电脑绘制的虚拟景物有机地结合起来，给观众以全新的视觉享受。但这种需要大量时间进行后期合成的方式无法满足现代电视生产周期短、时效性强的需求，因此虚拟演播室技术应运而生。
虚拟演播室技术一经问世，便被电视制作领域认可和接受。在韩国总统选举和美国总统选举的电视转播中，电视观众已看到采用了RT-SET虚拟演播室所带来的耳目一新的转播效果。现在，全球已有数十家电视台及制作公司采用了虚拟演播室。这一技术使电视导演可以摆脱时间、空间及道具制作方面的限制，在广泛的想象空间中进行自由创作。虚拟演播室是建立在高速图形计算机和视频色键基础上发展起来的演播室技术。在虚拟演播室系统中，现场视频可以实时地与计算机产生的三维图形**无缺地集成在一起，构成一个现实中不存在的，但是在电视画面上却又起到演播室作用的那种假想的新的环境和气氛，并可极为灵活地根据用户需求进行定制。一台工作站可与多台摄像机连接，摄像机可在虚拟演播室中随意移动，它突破了传统布景、道具、灯光、场地等演播室制作工艺的限制，虚拟模型可使用户在布景、拆景及贮存道具方面节省大量开支。同时，用户还可以通过建立三维模型得到真实道具所不能达到的特殊效果。技术制作人员可以利用鼠标器来激活或改变场景中的任何事物。虚拟演播室无需很大，可是却为制作人员提供了无限的自由创造空间。无疑，虚拟演播室可以极大地提高电视台对节目的创作和制作能力，对开拓电视节目空间，降低节目制作费用有着十分重要的意义。因此，受到了影视界，特别是电视节目制作人员的青睐。
一、虚拟演播室
虚拟演播室是在色键系统的基础上发展起来的。传统色键(Chroma-Key)合成系统是电视节目制作中常用的合成手段，通常用于将前台人物表演加在不同的背景图象上。色键系统的原理就是将主持人或演员置身于蓝色背景幕布前表演，然后利用切换台上的色键功能将前景图象中的色度与其作背景的彩色幕布的色调差别作为形成键控电压的依据，并利用此电压去“抠”插入画面，然后再将前景图象填入画面，这样就将主持人从蓝色背景中分离出来，用其他的画面作为背景填充蓝色部分，形成一幅天衣无缝的合成画面。抠像技术的关键是使用与前景人物区别极大的高饱和度的色彩作为背景色，在作色键抠像时，这部分的颜色就会被背景图象的相应部分所代替，这种系统现在在电视制作中应用得非常普遍。色键系统的主要不足在于：前景在运动，但背景却不能作出与前景运动相应的动作。也就是说，色键系统没有保持住在背景和前景之间存在的空间关系，使得前景没有“溶入”到背景中，从而限制了色键系统的应用范围。
虚拟演播室采用了传统的色键合成系统，却突破了传统色键系统的限制，消除了摄象机不能与背景同步运动的致命弱点，做到真实的演员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。一般来说，一套典型的虚拟演播室系统一般由三个子系统组成：跟踪、图形绘制和合成。在虚拟演播室中演员在一间蓝色屏幕代替的真实背景里进行现场表演，三维计算机图形发生器实时产生一个逼真的虚拟环境，并按以下程序工作：摄像机镜头的定位、测量、运动走向及视角、视野处理，摄像机采集前景视频信号，同时摄像机上的跟踪系统实时提供摄像机移动的信息，这些数据被送至一个实时图形计算机。从摄像机的镜头视角再生成一个虚拟环境。以蓝色屏幕为背景拍摄的摄像机图像，经延时后与选自计算机的虚拟背景以相同时码进行工作，并通过色度键控器“联合”在一起，实时产生一个组合的图像。也就是说把一组信息需要实时传给图像绘制系统，图像绘制系统根据当前摄像机的位置实时地绘制出相应的背景信号和遮挡信号，然后再由合成系统根据遮挡信号来合成前景视频信号与背景信号，形成一个为我所用的视频信号的过程。由于计算机图形技术的迅速发展，计算机实时绘制各种复杂逼真的三维场景已成为可能。这些场景可以与摄像机摄制的视频信号**地合成在一起，使演员表演的空间得到扩展。同时“虚拟摄像机”也可合成进系统中，它可实现的功能如在演播室范围外游移，以完全不同的场景出现或飞出演播室之外到达遥远的地方、并可在运动中、平滑地返回虚拟演播室场景，过渡到真实的摄像机。另外使用“虚拟蓝背景”技术可允许摄像机拍摄蓝背景以外的事物，不受现场演播室的局限。现场的演员可以在虚拟演播室中与三维背景呈现真实的透视关系，同时允许插入视频片断、互相作用的三维特技效果、图形、音频及其它更多的东西。这些效果是在节目拍摄过程中根据节目单或遵照导演的现场决定来完成的。如果提供许可，演员及旁观者也可以控制这些特技。所有三维场景可根据摄像机的运动进行实时更新。在感觉上，现场视频及三维场景是由同一台摄像机拍摄的，并且它们来自同一个源。虚拟演播室强调实时性，演员的现场动作与计算机场景能实时地合成，合成后的场景能及时地反馈给摄影师和演员，以便帮助摄影师调整拍摄动作，帮助演员调整表演动作。
早在1993年，位于美国西海岸的Ultimatte公司就开始展示了他们的虚拟演播室系统；1994年在荷兰的IBC国际广播展览会上，两家富有革新精神的德国IMP和VAP公司也开始展出虚拟演播室系统；1995年的IBC展览会上，IMP和VAP、以色列的Orad和RT-SET以及西班牙的Brainstorm Estudio等五家公司展示了令人兴奋的虚拟演播室系统。虽然当时展出的虚拟机演示千篇一律，但这并没有减少业内人士对虚拟演播室系统的极大关注。在以后的几年中，新的虚拟机不断克服早期虚拟产品的某些技术难题，使虚拟演播室技术逐渐走向成熟，并得到逐步推广和使用。
中国中央电视台购买了**台MindSet虚拟演播室系统，使中国成为继日本、新加坡、中国台湾（地区）之后亚洲第四个使用虚拟演播室系统的国家（地区）。1997年，益世公司MindSet虚拟演播室系统演示会在中央电视台设在**博物馆的演播大厅举行。演示现场，人们反应极为热烈，认为：虚拟演播室系统可以随意变化场景、背景，还可以产生超现实的场景，使用起来很方便，特别适宜新闻、体育、专题评论、动画等节目，可以解决以前无法解决的许多问题。目前中央电视台已用RT-SET虚拟演播室系统制作出许多**的电视节目，如：科技博览、音乐时代、银幕采风、每日佳艺、百年经典、春节歌舞晚会等等。
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