3Dms三维虚拟演播室.docx
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3Dms三维虚拟演播室
虚拟演播系统方案
北京森汇达电子科技有限公司
目录
1、前言3
2、3DMS简介3
3、3DMS图示4
4、3DMS用户界面5
5、3DMS产品特性6
6、3DMS配置8
7、3DMS应用类别8
8、3DMS系统色键器FD卡的主要性能技术指标8
9.演播室的设计11
10.灯光系统配置介绍12
11.演播室灯光预算表19
12.演播室声学装修决算表20
13.演播室声学设计说明22
14.虚拟背景兰箱俯视示意图24
15.演播室灯光、蓝箱效果图24
3DMS广电实时虚拟演播室说明
1、前言
虚拟演播室的启蒙阶段早已过去。
人们对其有用性已不再怀疑，但由于一直以来虚拟演播室产品的高价位、操作复杂、场景匮乏而得不到很好的普及。
北京威佳视科技公司基于对虚拟演播室产品的长期跟踪和潜心研发，推出了各种不同技术实现手段和价格档次的产品。
2、3DMS简介
虚拟演播室有多种方法可以实现：
●一是在摄像机镜头及轨道加传感装置，利用系统资源来运算跟踪所获取的前景摄像机的运动参数。
由于每一帧虚拟背景只有20ms的绘制时间，所以要求系统具有很高的性能。
这种方式计算量大，要求软件优化做得很好，做到实时十分困难。
这一类产品价位高，一般在四、五十万以上。
●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，最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，但技术难度高。
●再是将立体背景生成平面图片，将背景图片与前景人物叠合而产生人在立体场景中的效果。
这种方法对主机负担轻，背景图片容易制作和修改。
3DMS虚拟演播室采用的是最后一种技术，它是由俄罗斯和中国两地联合推出的实时广播级虚拟演播系统。
其主要特点是：
●模板化背景，拖拉操作。
●可随意调节电视墙大小和位置、无需对背景进行改动。
●抠像品质优异、对环境及摄像机型号不挑剔。
●可多机位切换，场景角度与机位无缝联动。
●性价比业界最优。
3、3DMS图示
●3DMS流程图
4、3DMS用户界面
●3DMS对灯光和蓝箱要求不高
●3DMS合成各种不同的演播效果
5、3DMS产品特性
●集成度高
除色键外，3DMS还内置了切换台，集成度高，大大节约了周边配套成本。
机位切换时场景随之变化视角，无需外置渲染主机即可实现多角度切换。
一台主机，一块专业抠像蓝布，2台普通摄像机就可以在任何地点和场合实现虚拟演播室的直播或录播，因此，本系统集成度非常高，从而保证系统的稳定性和便携性。
●抠像品质优异、对环境及摄像机型号不挑剔
3DMS采用国外性能优异的内置色键器，抠像品质优异、适应性强，即使是普通摄像机或背景、照明不怎么理想也可照常工作。
这样一来，用户就无需配置专用的演播室摄像机，也可以用外拍用的摄像机来做虚拟机位，做到一机两用，充分盘活了资产。
●背景静态和动态可随意组合
场景、电视窗可分别为二、三维图片或动态avi文件，动静之间可随意组合。
●模板化背景，拖拉操作
所有场景均在主界面以缩略图方式显示，选中后拖拉至合成窗即可输出，非常直观，操作简便。
更换时，只要把选中的背景或电视窗图像拖到相应位置，系统就自动辨认且把旧的背景替换掉。
●背景添加、制作、修改非常容易
3DMS背景、电视墙可分别或同时为图片或活动画面，电视墙大小随意调节，位置任意拖放。
BMP图片和标准AVI均可，制作、修改场景非常容易。
●可多个机位切换
3DMS系统在两个通道间无缝切换，每个机位与场景相关联，如全景、特写、俯拍等。
●快捷背景有动态和静态，直观显示在主界面上，拖拉操作即可实现实时播出。
●可用鼠标随意调节电视墙大小和位置。
●界面设计友好，易于操作和掌握。
●系统稳定可靠、扩展性强，可低成本扩至三维。
●性价比业界最优
由于3DMS对环境的要求低，而且操作简便，因此，无论是整体演播室造价还是操作和维护费用都大大降低。
6、3DMS配置
标准版：
2机位，单通道，分量/S端子/复合输入输出
3DMS虚拟系统配置
序号
型号
设备描述
数量
1
主机
双核2.66GCPU，技嘉主板，1GDDR2内存，高级显卡，160G系统硬盘，320G素材硬盘，400W强电源，标准4U工业控制机箱
1套
2
主机配件
19”液晶显示器
1
3
刻录光驱
1
4
超薄键盘
1
5
光电鼠标
1
6
视频硬件
实时抠像、混合、渲染一体卡
1
7
接口面板
1
8
软件
Win2000/XP操作系统
1
9
3DMS虚拟演播软件包
1套
7、3DMS应用类别
●新闻、气象、专题访谈（主要是用其强大的抠像功能）
●MTV、娱乐节目（主要是用其快速实时的背景切换和电视墙效果）
●世界首创的第三代课件制作工具（主要是用其杰出的性价比及电视墙效果）
●移动演播室（主要是用其高集成度、安装、使用简便这一特性）
●产品广告制作
●企业宣传片的制作
●一般虚拟节目
8、3DMS系统色键器FD卡的主要性能技术指标
色键的优劣直接决定虚拟演播室系统的生产质量的好坏。
为了使同一节目中的演员、实物道具和虚拟背景之间可以相互动态遮挡，实现演员在虚拟或实际物体后方或前方行走，要求色键具有纵深方向的信息，即虚拟摄像机到每个像素的距离。
使用传统的色键技术，将演员从蓝色幕布中提取出来的同时产生一个前景遮挡信号即键信号，然后通过深度键发生器求出色键的深度值。
3DMS虚拟演播系统采用FD数字色键。
高质量的数字色键针对画面的三个分量（Y，B-Y，R-Y）的每一路进行处理，并分别产生一个线性键。
这种将一个色键分为三个键来处理的方法，可以允许保留更多的图像细节。
FD的数字色键处理是在前后景间作混合而非切换，前后景先分别处理，然后再相加产生合成图像,在处理时它不用限制整体信号。
传统的键采用的是非相加的混合，在前后景之间做切换，这种方法的局限性就是没办法将透明或半透明的前景物体叠加到背景上，而同时还要透过它看到背景。
FD的数字色键处理提供了以下的功能：
1）全线性的遮挡：
用于消除硬边缘，所有在前景图像中的图像虚化、清晰细致的图像、透明度以及影子都将在最后合成中重新生成。
2）屏幕矫正：
用于对不均匀的蓝屏幕、蓝布景，以及污点的调整，保证最后的合成完美无缺。
3）噪点消除（GrainKiller）:
对前景中的蓝屏和绿屏中的噪点进行过滤，不影响前景图像。
4）自动处理：
点击任意污染区域，自动地对噪点消除（GrainKiller）控制进行调整。
5）外部色块:
提供了一个外部生成的冗余色块（garbagematte），填充指定的非蓝区域。
6）闪烁抑制：
自动消除蓝屏幕闪烁或前景图像溢出，进一步控制过渡的溢出。
由于FD色键具有以上特点，特别适合于虚拟演播室的应用，可以保证图像合成的最后质量。
基于FD色键而搭建的3DMS系统具有如下技术性能：
●每秒1亿5千万个三角面片的运行速度
●全屏反走样
●实时各向异性过滤（抗锯齿）
●硬件渲染缓冲（256MB）
输入视频格式：
全模拟或CCIR-656数字视频，D1效果；外部AVI，MPEG，WMV；1/2D1效果；支持PAL或NTSC制式
输出视频格式：
全模拟色域或4：
2：
2数字视频，D1效果；支持PAL或NTSC制式
9.演播室的设计
10.灯光系统配置介绍
①.钢质手柄镙栓：
强度高、灵活方便，可悬吊、可架支。
②.U型手柄：
钢质、承重好。
③.整式底板：
强度高、不变形。
④.内嵌式固定底板：
使灯体具有屏蔽功能。
⑤.高频电子镇流器：
原装OSRAM或PHILIPS。
⑥.对称瑞板：
内壁为进口高亮度镜面不锈钢，耐摩擦、不氧化。
⑦.紧固式灯角：
寿命长，耐摩擦、弹性强。
⑧.模压式反光底板：
由进口高亮度镜面不锈钢模压而成，耐摩擦、不氧化、反光曲线合理、光效均匀。
⑨.冷光源灯管：
原装OSRAM或PHILIPS，安装结构为交叉式放置，光效均匀。
⑩.可调式遮扉：
进高亮度镜面不锈钢，耐摩擦、不氧化，可任意调节角度，背面为无光黑漆，避免反射室内杂光。
灯光技术参数
1.照度：
以主持人为中心，平均照度800-1000Lx.
2.色温：
平均色温3200K左右
3.显色指数：
Ra值大于95
4.根据实际配电的需要采用三相四线制或其它方式
5.电缆：
一级阻燃线缆
6.灯具高度：
位于距座台平面1.6--2.0米之间
7.灯光为持续恒定冷光源三基色灯，灯光光线柔和、阴影淡化、不眩目，几乎不增加室内温度。
8.灯具镇流器为原装OSRAM。
9.灯管为进口OSRAM32930型。
10.灯具反光系统采用日本进口高亮永久镜面反光不锈钢板。
灯具及配套设备的技术参数及规格
1.BY36x4持续恒定冷光源三基色柔光灯：
此类灯光主要用于辅助类光及背景光的照明
型号：
36×4
功率：
144W
色温：
3200k
显色指数：
Ra≥95
产品类型：
柔光型
镇流器：
原装OSRAM高频电子型
灯管：
原装进口OSRAM32930型
反光板：
进口高亮度镜面不锈钢
2.BY36x6持续恒定冷光源三基色柔光灯：
此类灯具主要用于主光和侧光的照明
型号：
36×6
功率：
216W
色温：
3200k
显色指数：
Ra≥95
产品类型：
柔光型
镇流器：
原装OSRAM高频电子型
灯管：
原装进口OSRAM32930型
反光板：
进口高亮度镜面不锈钢
3.BY55x6持续恒定冷光源三基色柔光灯：
此类灯具主要用于轮廓光和主光的照明
型号：
55×6
功率：
330W
色温：
3200k
显色指数：
Ra≥95
产品类型：
柔光型
镇流器：
原装进口OSRAM高频电子型
灯管：
原装进口OSRAM32-930型
反光板：
进口高亮度镜面不锈钢
4.铰链式恒力吊杆：
此铰链通过灯具滑车连接到轨道上，下现悬吊灯具，
可使灯具上下拉伸
使灯光方便、容易，减小劳动强度。
型号：
铰链式恒力吊杆（1m--5m）
伸缩范围：
最大可达1米--5米
最大拉伸重量：
30Kg
5.单端卤钨石英灯泡：
型号：
G15
功率：
1000
电压:
220
平均寿命:
200
6.三基色柔光灯管：
型号：
OSRAM32930
功率：
36W\55W
色温：
3200k
显色指数：
Ra≥95
产品类型：
柔光型
质保：
包亮三年
7.OSRAM高频电子镇流器：
型号：
36W\55W
适用类型:
55x2\36x2
启动方式:
非预热式启动
质保：
2年
8.灯具滑车
用途：
铝轨与灯具或铰链的连接
说明：
数控精密加工，冲压成型，轴承滑轮
9.万向滑车：
用途：
纵轨与横轨的连接
说明：
数控精密加工，冲压成型，轴承滑轮
10.线缆滑车：
用途：
固定每个灯具的线缆
说明：
数控精密加工，冲压成型，轴承滑轮
11.工字铝轨：
用途：
实现每路灯光的前后、左右移动
说明：
本产品采用专业制造，经过氧化镀膜，属于高品质铝型材。
质量绝对有保证。
12.聚光灯调光台：
SUBN006模拟调光台
该产品是我公司在吸收国内外成熟技术基础设计生产的一种普及型调光台，输出为0-10V模拟信号，适合各类场合使用。
主要特点
●6个控制回路，1路总控，6个分控推杆；
●任选程控，任一路程控亮度均可调，自动运行速度可在每步0.1-10S间调整，并可手动步调跑灯运行，自动、手动运行方向均可调，适应各自合灯光跑灯效果；
●操作方便、直观，易说，稍懂灯光常识的技术人员可立即上手操作进行演出；
●流线性外观设计，简洁大方；
主要技术参数
●输出：
0-10V；
●供电：
180-240V，50HZ
13.全数字硅箱：
SUBN06A全数字硅箱简介
该系列产品为本公司专为固定场合最新设计生产的高品质硅箱，采用标准电气接插件，与F型相比，具有安装方便、电气接触长期可靠等特点。
正面输出接线
主要功能特点：
●符合国家标准GB/T13582、GB/T14218、GB/T15734要求；
●采用光电隔离高稳定触发电路；
●高效抗干扰电感，抗干扰能力极佳，对音、视频几乎无任何干扰；
●调光线性及一致性优良，5-100%均能均匀调光；
●电源输入可单相、三相供电；
主要技术参数：
●供电：
三相五线制，单相220±10%V，50HZ
●最大功率：
12路，4KW/路；
●控制信号：
模拟0—10V
11.演播室灯光预算表
序号
名称及项目
数量
单价（元）
合计（元）
备注
1.
BY36x4三基色冷光灯
10台
2.
BY36x6三基色冷光灯
10台
3.
BY55x6三基色冷光灯
8台
4.
螺纹透镜聚光灯
6台
5.
三基色灯管（36W）
110支
6.
三基色灯管（55W）
60支
7.
石英泡
20支
8.
工字铝轨道
57米
9.
轨道托架
8台
10.
轨道吊架
8组
11.
万向滑车
20台
12.
灯具滑车
34台
13.
线缆滑车
34台
14.
恒力铰链（2m）
34台
15.
阻燃电缆
700米
16.
调光台（含硅路）
1套
17.
灯控箱（DKX-18）
2台
18.
接插件
34套
19.
号码牌
34个
20.
保险绳
34条
21.
杆控杆
1支
合计
施工安装费
6%
运杂及辅助材料
6%
总计
12.演播室声学装修决算表
序号
材料名称及项目
数量
单位
单价（元）
总价（元）
一、
吊顶吸音结构：
60m2
1.
@Mstrong吸音板
60
m2
2.
30mm离心棉
60
m2
3.
轻钢龙骨架
60
m2
4.
烤漆龙骨架
60
m2
5.
人工制作费
60
m2
小计
二、
1.
白松木材
1
m3
2.
30mm离心棉
32
m2
3.
玻璃丝布
32
m2
4.
中性色软包布
32
m2
5.
五金辅材
32
m2
6.
吸音海绵
32
m2
7.
九厘板
15
张
8.
人工制作费
32
m2
小计
三、
铝塑板木制踢脚线
16
m
四、
铝塑板木制顶带
31
m
五、
墙面硬包吸音：
32m2
1.
穿孔槽木吸声板
32
m2
2.
白松木材
1
m3
3.
30mm离心棉
32
m2
4.
玻璃丝布
32
m2
5.
五金辅材
32
m2
6.
人工制作费
32
m2
序号
材料名称及项目
数量
单位
单价（元）
总价（元）
小计
10060
六、
PVC塑胶地板
30
m2
七、
木制虚拟蓝箱
76
m2
八、
扣像蓝漆
5
桶
九、
声闸隔声门及门套
1
套
十、
观察窗
1
套
十一
防火涂料桶
3
桶
十二
五孔插座
5
只
十三
空调插座
1
只
十四
视音频插座
8
只
十五
视频线
200
米
十六
音频线
200
米
十七
电路电器安装费
1
项
十八
4mm2单铜芯线
4
卷
十九
2.5mm2单铜芯线
2
卷
二十
PVC电管6分
100
m
直接费合计
运杂费及辅助材料
4%
施工管理费
15%
税金
6%
总计
13.演播室声学设计说明
一、装饰效果说明:
在室内装饰风格方面，我们选用干净利落的构成派风格。
使整个室内充满了庄重但又有活力，宽敞明亮有使人眼前一新的感觉色调；变化的造型与色调，烘托出现代气息；利用形与色的影响力给予室内的环境最大优化。
二、声学处理：
顶面采用现如今比较流行的铝扣板成品材料，上面放600*600*30mm超细玻璃棉。
墙面1/2面积采用穿孔槽木吸声板，后面放600*600*30mm超细玻璃棉，另1/2面积为软包布艺吸声体，两种结构错开均匀布置。
地面铺设复合木地板设计。
三、隔声门：
1、所选用的木料是经干燥处理的一级木板；中间填充的超细玻璃棉；
2、整个门框，门缝密封，装贴饰面平整，驳接口少，门的隔声量大于32dB；
3、门的五金配件（活页，手杷）是采用牢固可靠的专用产品。
隔声门隔声量（dB）
倍频程中心频（HZ）
125
250
500
1000
2000
加权平均
隔声量
20
25
30
30
32
27.4
四、双层隔声观察窗:
隔声窗隔声量（dB）
倍频程中心频（HZ）
125
250
500
1000
2000
平均
隔声量
40
45
50
54
55
48.5
五、配电部分
1、配电箱设在控制室，配电箱底部离地面1.4m；
2、照明和插座分别采用铜芯线，穿线管敷设在天花或墙面，选用的导线外皮颜色是按国家现行的有关要求选配；
3、灯具配线均为ZR（2*1.5mm）线；
4、插座配线均为单芯铜线，插座安装在墙上距地0.3m高度；
铁架
14.虚拟背景兰箱俯视示意图
7500mm
3500mm
深4000mm
15.演播室灯光、蓝箱效果图
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