浅析虚拟演播室技术在新闻资讯类节目中的运用以《世界影视博览》为例.docx

浅析虚拟演播室技术在新闻资讯类节目中的运用以《世界影视博览》为例.docx

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浅析虚拟演播室技术在新闻资讯类节目中的运用以《世界影视博览》为例

浅析虚拟演播室技术在新闻资讯类节目中的运用

——以《世界影视博览》为例

摘要

上世纪90年代中，虚拟演播室技术在国内开始兴起，随着近年来IT业的不断发展，带动了计算机图形处理技术的提高与成熟，使虚拟演播室技术迅速进步。

虚拟演播室融合了计算机绘图、数字视频技术、电视艺术等多门学科，它以其制作成本低、效率高、节目质量好的优势受到各级电视台的青睐。

虚拟演播室在制作电视节目方面比传统演播室有更多的优越性，但在技术上比传统演播室更复杂。

虚拟演播室技术在新闻资讯类节目中应用最为广泛，《世界影视博览》新版节目制作就采用了虚拟演播室技术。

关键词：

虚拟演播室，新闻资讯，受众，照明系统，色键，三维，交流沟通

Analysesvirtualstudiotechnologyintheapplicationofnewsinformationprogram

With《Worldfilmexpo》asanexample

Abstract

Inthe1990s,Thehypothesizedstudiotechnologyindomesticstartstoemerge.AlongwithrecentyearsITindustryunceasingdevelopment,hasledthecomputergraphicprocessingtechnologyenhancementandmature,makesthehypothesizedstudiotechnologytoprogressrapidly.Thehypothesizedstudiofusedthecomputercartography,thedigitalvideotechnology,televisionartandsoonmanydisciplines,withitsproductioncostislow,theefficiencyhigh,programqualitygoodadvantagebyalllevelstelevisionfavour.Virtualstudiointheproductionoftelevisionprogramsthantraditionalstudiohasmoreadvantagesintechnology,butinmorecomplexthantraditionalstudio.Thehypothesizedstudiotechnologyappliesinthenewsinformationclassprogramwidely，《Worldfilmexpo》theupdateprogrammanufacturedhasusedthehypothesizedstudiotechnology.

Keywords：

Virtualstudio,Newsinformation,Audiences,lightingsystems,thecolorkey,3D,Exchangecommunication

目录

摘要1

前言5

（一）选题背景及研究目的5

（二）、研究方法5

1、个案研究5

2、文献研究6

一、虚拟演播室技术概述7

（一）虚拟演播室概念及发展阶段7

（二）虚拟演播室原理和构成8

（三）应用现状10

（四）从新闻资讯类节目特点分析虚拟演播室技术优势11

1.高性能凸显节目时效性11

2.信息处理能力增强节目效果11

3.虚拟布景满足多种节目形式12

（五）受众需求促进虚拟演播室技术发展13

1.受众求知、求奇性13

2.受众娱乐天性15

二、虚拟演播室在《世界影视博览》中的实际应用16

（一）《世界影视博览》节目分析16

（二）蓝箱的设计16

（三）虚拟场景的设计16

（四）节目录制18

1.《世界影视博览》的照明设计18

2.色键抠像19

3.音频系统20

4.素材输出20

三、关于虚拟演播室运作中一些问题的思考22

（一）创意人员与技术人员的信息沟通22

（二）技术人员与节目组的信息沟通23

（三）虚拟演播室操作人员的素质修养24

结语25

致谢26

参考文献27

前言

（一）选题背景及研究目的

数字技术改变了我们的生活，也改变了我们的工作方式。

随着计算机技术的发展，我国的电视传媒行业正逐步朝全数字化方向转变。

电子计算机技术正在以惊人的速度渗透到电视制作的各个领域。

电视作为最广泛、最具影响力的大众传播媒介和娱乐工具，引入计算机相关技术，以满足电视节目制作要求是发展趋势。

虚拟演播室技术极大的提高了电视节目的制作效率和质量，为电视节目创作人员提供了无限的创意空间。

传统演播室和计算机的结合，让电视节目制作方式发生了革命性的变化。

虚拟演播室技术实际上就是传统色键的改进和提高，并结合了自动跟踪技术和计算机图形处理等相关技术。

由于虚拟演播室技术的独特优势，所以它在新闻资讯类节目中应用最受青睐。

虚拟演播室技术是虚拟现实技术的应用，虚拟现实技术虽然经历了几十年的发展，但当前仍然处于发展的初级阶段。

虚拟演播室作为一种新兴的技术，其在新闻资讯类节目中的应用研究还比较少，所以在实际运用过程中并没有太多经验和文献知识供制作人员参考学习。

笔者有幸获得机会学习操作虚拟演播室系统，并参与了《世界影视博览》新版节目的制作。

在实际工作中笔者遇到一些关键问题，包括虚拟演播室建设、硬件配置、系统集成等实际技术问题以及制作人员交流沟通等非技术问题。

通过反复试验和参考过往文献，笔者解决了资讯节目《世界影视博览》在运用虚拟演播室技术过程中遇到的问题，并将其整理成文供大家参考探讨。

（二）、研究方法

1、个案研究

《世界影视博览》是中央电视台的一个专门介绍国外电影和电视剧的相关资讯的栏目，2011年《世界影视博览》栏目再度改版，由原来的15分钟一期，改为30分钟一期。

这次改版除了栏目时间增长之外，还采用了虚拟演播室技术来拍摄制作。

笔者参与了《世界影视博览》改版节目的制作，主要负责虚拟演播室系统运作。

笔者以此栏目制作过程为例，分析虚拟演播室技术在新闻资讯类节目中运用所遇到实际问题。

2、文献研究

笔者搜集整理了96年—2010年期间发表且和虚拟演播室技术有关联的论文，并借阅相关的著作。

笔者对文献资料做了归类整理，按两种标准划分，分别是时间顺序和内容。

按时间顺序即相同年份的论文归为一类，这样分类可以更好的了解虚拟演播室技术的发展进程，以及相关技术问题解决的进度。

按内容分是根据虚拟演播室技术的组成部分归类，此种分类可以及时的，有针对性的找到相关问题的参考文献。

一、虚拟演播室技术概述

《世界影视博览》是1998年4月在中央电视台第八套节目推出的一个专门介绍国外电影和电视剧的相关资讯的栏目，旨在推介国外优秀的影视作品，展示世界影视发展的动态与潮流，正确引导我国观众对国外影视作品的欣赏。

2003年3月22日，节目开播五周年，《世界影视博览》结束延续五年的周播历史，改成每天一期的日播节目，时长也由50分钟一期改为15分钟一期。

2011年《世界影视博览》栏目再度改版，由原来的15分钟一期，改为30分钟一期。

这次改版除了栏目时间增长之外，还采用了虚拟演播室技术来拍摄制作。

《世界影视博览》新版节目样片图1

（一）虚拟演播室概念及发展阶段

虚拟演播室（virtualstudio）技术又称虚拟布景技术。

“虚拟”是计算机技术中常用的术语，表示虚假的或不存在的意思。

虚拟演播室是将真实摄像机拍摄的图像与计算机生成的三维背景进行合成的电视节目制作系统，它也被称作电子布景系统。

在电视节目制作过程中，人们发现一些效果或者表演无法在现场完成，于是彩色切割技术被发明出来，它是用于把前台主持人或者演员叠加在不同的背景的图像上，以达到合二为一的效果。

随着时间的推移，制作人员发现彩色切割技术存在一个很大缺点，因为背景大多采用视频或者二维图像，所以一旦背景确定下来，其三维透视关系就固定下来了，前台摄像机的位置也无法再改变。

这样使节目看上去死板不真实，而且也限制了制作人员的创意空间。

同时大部分传统节目制作，一个栏目就要占用一个演播室空间，与日俱增的节目制作量和有限的演播室空间的矛盾越来越突出，搭建、拆卸、搬运、储藏实物道具和布景费时间、费财力、难防火、占空间，不仅提高了节目制作费用，而且降低了节目制作的效率。

尤其是新闻资讯类节目，它的节目特点就决定了传统的节目制作手段必须进行改进和发展，虚拟演播室技术的出现带动了新闻资讯节目制作的革新。

虚拟现实技术在20世纪80年代进入广播影视制作领域，逐步与电视节目制作融合成虚拟演播室概念。

由虚拟演播室概念到可实用的虚拟演播室技术，经过了20多年的发展。

用计算机图形代替演播室布景的设想，是1978年由EugeneL在他的论文中提出的。

他指出：

“将来的节目制作，也许会只在有演员和摄像机的空演播室中完成。

演员以外的道具，都由电子系统产生。

”1988年日本NHK将自己开发的名为“sythevision”的二维计算机图形实时合成系统用于报道汉城奥运会新闻演播室，而后又开发了三维计算机图形系统。

1993年4月英国BBC利用与Radamec合作开发的VirtualScenario虚拟演播室系统制作电视新闻背景，以三维模型形式报道国会和地方选举。

1994年国际广播会议（IBC）上展出欧洲IMP公司和VAP公司的虚拟布景（Virtualset）系统。

1995年orad公司开发了Cyberset可移动摄像机图形识别系统，RT-SET公司推出了相应的三维虚拟演播室系统。

1996年Aocom公司推出了拥有背景生成模块，景深跟踪和可编程应用程序接口等功能的系统，支持两路视频叠画，12台摄像机动态切换。

1998年5月-1999年5月，中国北京广播学院电视工程系对基于PCWINDOWSNT平台的虚拟演播室系统进行了探讨，并对探讨的结果进行了专家评审。

1999年北大方正数字媒体分公司、深圳华强智能技术有限公司、奥维迅科技有限公司、大洋公司等都推出了自己的虚拟演播室系统。

虚拟演播室技术的出现和发展掀起了电视节目制作的一场变革，让电视节目的制作突破了时间和空间的限制。

虚拟演播室技术的每次改进也反映了电视节目发展的新要求。

虚拟演播室技术让新闻资讯类节目有了新的发展方向。

（二）虚拟演播室原理和构成

计算机图形处理技术的快速发展，为虚拟演播室的产生应用提供了必要条件。

虚拟演播室的核心模块是抠像合成系统，它通过计算机强大的运算处理将真实与虚拟结合生成需要的电视节目。

虚拟演播室由两大部分组成，分别是联机部分和脱机部分。

虚拟演播室联机部分由蓝箱、摄像机、传感器、跟踪系统、切换器、色键器、虚拟演播室合成系统、音频（话筒）、调音台、延时器、录像机、非编工作站十二大部分组成。

联机部分原理图如下：

图2

蓝箱是一个三面墙体和地面都为蓝色的特定空间，这里是主持人播音或者演员表演的地方。

蓝箱里面除了主持人和必须的道具之外，不能再放其他东西，否则会影响虚拟系统的合成。

摄像机负责捕捉画面，并将画面传输给抠像合成系统。

如果是多台摄像机，则必须通过切换器进行信号的选择。

抠像合成系统包括两部分，色键器和合成系统。

色键器将主持人或者表演者从蓝背景中分离出来，再将信号传输给合成系统。

色键器实际上就是传统抠像技术的改进，它比软件抠像运算速度更快，抠像更精确，质量也更好。

色键器是虚拟演播室的核心部件之一，它决定了节目画面的好坏。

虚拟演播室合成系统由计算机工作站和合成软件构成，计算机工作站必须具有强大的图形处理能力和运算能力，否则前景和三维场景合成的时候会出现卡机的现象。

合成系统除了接收色键器传输的视频信号外，还必须接收跟踪系统传来的跟踪数据。

通过跟踪数据进行合成运算，最终生成的节目才具有真实感。

跟踪系统通过安装在摄像机上的跟踪器收集摄像机的俯仰、平摇、变焦等参数，通过数据转换再传输给合成系统。

合成好之后，视频信号再传输给录像机或者非编系统。

因为合成系统只负责处理视频信号，而不处理音音频，所以虚拟演播室的音频需要单独布线。

话筒收集声音，通过无线传输给调音台，调音台调整好声音后将信号传输给音频延时器。

因为合成系统在处理视频的时候需要时间，所以视频画面相对于声音在时间上会滞后。

所以需要音频延时器将声音的时间向后推移，让声画对位。

最后录像机和非编根据节目需求输出视频即可。

虚拟演播室的脱机部分是指虚拟场景的设计。

不同的节目需要制作不同的三维场景，这跟真实演播室一样，只不过场景制作过程都在计算机中进行。

虚拟演播室的场景设计分为三个步骤，首先针对节目制作场景效果图，其次根据效果图进行建模、渲染和输出，最后将制作好的3D模型装入系统，并调试和制作动画。

（三）应用现状

图3

到目前为止,虚拟演播室系统按照摄像机的跟踪方式划分为传感器和图形识别两种方式，其中机械传感方式占73％，图形识别方式占27％；背景是三维虚拟场景的占77％，二维虚拟场景的占23％，世界各国各大电视台及节目制作单位已经采用100多套虚拟演播室系统，其中以美国、欧洲、日本为主，如美国的电影“泰坦尼克号”虚拟背景的制作，1998年法国世界杯足球赛采用虚拟演播室技术进行电视转播等。

中央电视台于1998年以来，采用了4套不同的虚拟演播室系统制作节目，大多数虚拟演播室系统应用在中等规模演播室,这些演播室主要用于制作新闻访谈、体育和天气预报等新闻资讯类栏目,这些栏目的基本特点是场景范围不大且更换频繁,演播员少,机位也不多,但节目制作量大,后期制作时间紧。

虚拟演播室特别适合多个栏目公用一个演播室的情况,受灯光、蓝幕和演员表演的限制一般不同于大型演播室和人物众多的综艺栏目。

由于虚拟演播室系统造价较为昂贵，所以现在国内采用虚拟演播室的新闻资讯类节目并不多，但是它的独特优越性会让越来越多的电视台使用它。

（四）从新闻资讯类节目特点分析虚拟演播室技术优势

1.高性能凸显节目时效性

新闻资讯类节目是为受众传达新近发生的新闻或者最新收到的资料信息的节目，时效性是其最大的特点。

虚拟演播室实时抠像虚拟布景，比传统演播室运作更快。

时效性是新闻的生命力之所在。

时效性包括“新”和“快”二字。

所谓的新，就是新鲜、新颖、新生。

新闻离开了新，便成为明日黄花，就不能称之为新闻，而只是旧闻了。

新闻的这一特性决定了新闻要反应迅速，及时报道新近发生或发现的事物，向读者提供多方面新鲜的信息，如果反映不迅速，不讲求时效，更谈不到“新”和“快”，就失去应有的价值了。

新闻资讯类节目制作周期短，时间宝贵，节目内容的特点决定了该类节目在制作上必须控制时间。

高时效性要求节目录制环节更加快速和优化，演播室作为节目制作的重要环节，必须能实现更多的效果和汇纳更多的内容。

对突发性事件的报道是新闻资讯类节目的重要组成部分，该类报道要求报道人员以最快的速度到达现场并制作发布新闻信息。

如果需要搭建临时演播室且采用传统的布景方式，报道组需要携带大量道具、灯光等器材，务必会影响采访和报道速度。

同时安装和拆卸也将为报道增加时间成本。

所以新闻资讯类节目的时效性要求演播室使用简易、快捷。

2.信息处理能力增强节目效果

信息量大是新闻资讯类节目的另一特点。

喻国明将新闻作品中输送信息的渠道概括为“言、象、意、道”四个基本层次,从新闻语言、新闻事实、新闻倾向性、客观规律和主观方针等方面探讨增大新闻信息含量的方法。

李元授认为,新闻信息有显态和隐态两种表现形态,隐态信息依托于某一新闻事实的显态信息而存在,从而引发受众的联想,使其心领神会,获得更多的信息,产生更大的效应。

这就说明,一则新闻的信息量是否大,在很大程度上决定于它是否含有充分的隐态信息。

喻国明和李元授的观点都提到增加新闻的信息量，可以帮助受众理解新闻，产生更深的影响。

背景资料的运用比例及形式的多样化对新闻节目品质影响较大。

交待背景资料的比例越大,类型越多元化,形式和位置越有序化,越有利于受众有效吸收、理解和占有,新闻信息量就越大。

所以在节目中必须要有足够多的新闻资讯，才能满足受众的需要。

短时间内处理大量的信息，并合成到节目中这也是对演播室的极大考验。

传统演播室由于背景固定，无法进行操作，所以只能依赖后期来添加信息，这大大增加了制作节目的时间成本。

在直播形式的新闻资讯节目中，由于没有时间进行后期制作，所以要向受众传达背景资料和现场信息更成为难题，传统的演播室一般采用在现场摆放电视屏的方法来播放视频或者资料。

这种方法需要购置特定的显示设备和控制设备，同时节目的内容不同需要不停的架设和移动显示屏，耗时费力。

在不能延长制作时间的情况增加信息量，唯一的途径是演播室技术的革新。

虚拟演播室能处理各种外部信息，并在虚拟场景中展示，为新闻资讯类节目增强了效果。

3.虚拟布景满足多种节目形式

节目形式多样是新闻资讯类节目的第三大特点。

电视新闻节目分为消息报道、系列报道、专题、调查、评论、访谈、杂志、直播等形式。

不同的节目形式有不同的内容，需要处理的信息也不一样，例如消息报道类型的节目，主要针对的是最新发生的新闻信息，处理此类信息是以时效为主，而调查类的报道处理的信息则多是证据资料，处理的原则是保证准确性。

复杂多变的节目形态，必须要有强大的技术力量支持。

不同的节目形式，风格也不相同，所以演播室要根据节目要求来搭建。

由于资金和场地的限制，很多电视台很难做到一档节目一个演播室，而是几档节目公用一个演播室，这就为演播室技术人员带来了一个难题，如何设定操作流程，才能赶上节目的录制同时风格各异呢？

需要建立一个庞大的道具库和雇佣一批装修工人，每天不停的重复安装、拆卸，这需要演播室有足够的场地和资金，否则将难以实现。

虚拟演播室无需仓库，一块硬盘便能存储成千上万的背景，这为节目制作带来了极大的便利。

（五）受众需求促进虚拟演播室技术发展

1.受众求知、求奇性

电视是当今世界最大的消费媒体，作为文化传播的载体，电视既是艺术和娱乐方式，更是传递信息的主要手段，随着社会的发展，观众需求和要求都日渐提高。

受众意识影响着电视节目的发展，把握受众意识，新闻资讯类节目可以获得更高的收视率。

以“问卷星网”曾对中央电视台早间新闻节目《朝闻天下》的受众进行调查为例，调查问卷部分问题和结果如下：

第1题：

您的性别：

[单选题]

选项小计比例

男6258.5%

女4441.5%

第3题：

您的年龄段：

[单选题]

选项小计比例

15岁以下00.0%

15~2010.9%

21~251312.3%

26~305047.2%

31~402119.8%

41~501110.4%

51~60109.4%

60以上00.0%

第6题：

学历：

[单选题]

选项小计比例

小学以下000%

初中000%

高中000%

中专32.8%

大专1716%

大学本科4946.2%

硕士研究生3432.1%

博士研究生32.8%

博士以上000%

第14题：

您收看早间新闻的目的是：

[多选题]

选项小计比例

尽早了解国内外发生的重大事件7974.5%

希望获得最权威的解释评论4239.6%

希望获得和周围人进行交流的谈资2523.6%

尽早了解国家最新的方针政策5450.9%

获取知识性信息3129.2%

获取天气情况2018.9%

只是打开电视解闷98.5%

其他目的：

[详细]00%

（空）1312.3%

第22题：

您认为《朝闻天下》的内容的表现形式是否富有趣味：

[单选题]

选项小计比例

非常有趣，能够巧妙地将新闻的指导性、思想性寓于趣味性之中。

87.5%

相比之前有了很大的进步，但仍需进一步提升趣味性。

6864.2%

缺乏趣味，很多新闻只是照本宣科的播报，不能吸引受众收看。

43.8%

不确定1312.3%

（空）1312.3%

调查问卷的有效答卷为106份，采用的方式是网络随机抽取。

问卷的第一题关注的是新闻资讯节目《朝闻天下》的受众性别比例，从答案中我们可以得知，男性比例超过女性。

所以此档节目在内容安排以及演播室的设计风格上应该更偏重男性，节目性质会影响受众的性别比例。

问卷的第十三题关注的是受众年龄，从结果来看，26~40岁的受众占了大约70%的比例，此年龄阶段的受众思维敏捷，对信息的渴望强烈，所以对新闻资讯关注度较高。

问卷的第六题关注的是受众学历，调查显示中高层次的学历占了近90%的比例。

学历越高，其理解能力和接受能力越强，对节目的可看性要求越高。

问卷第十四题了解的是受众观看新闻资讯类节目的目的，调查结果可以看出绝大多数受众都是为获取需要的信息而收看节目的，所以新闻资讯节目的信息保有量非常重要。

第二十二题针对节目形式进行了调查，结果显示近65%的受众认为节目的趣味性不够，有待提升。

这就为节目制作，尤其是演播室技术提出了清晰的要求，制作的节目要能吸引受众，引起受众的观看欲望。

2.受众娱乐天性

娱乐是人的天性，电视新闻中适当地增加娱乐元素是电视观众的期盼。

电视是一种全方位的传播方式，图像和声音通过人体感官被受众接收，并在大脑中建立印象，新颖绚丽的画面更能引起受众的兴趣。

一项调查显示：

有52%的受传者喜欢“形式新颖”的节目，而不喜欢枯燥无味的报道形式。

从这点可以看出，受众具有一种求奇心里，即对新鲜事物更感兴趣。

所以新闻资讯节目制作中不仅要满足受众的求知心理，更要满足受众的求奇心理。

二、虚拟演播室在《世界影视博览》中的实际应用

（一）《世界影视博览》节目分析

《世界影视博览》是娱乐性较强的资讯节目。

它的大部分内容是关于电影电视，所以节目风格和演播室设计风格也必须新颖独特。

传统的布景方式已经不能满足需求，一些奇异的效果只能在虚拟演播室中实现。

用新奇的视觉效果满足观众的好奇心理，将能提升节目收视率。

此档节目需要处理的信息量较大，包括电影电视片段，电影电视预告，观众采访等。

同时《世界影视博览》是以介绍最新资讯为主，所以其相关资料信息都是新近采集，必须加以处理。

加之节目是日播节目，所以制作时间相当紧张。

虚拟演播室需要从各个环节来优化制作过程，从而达到高质量高效率。

（二）蓝箱的设计

蓝箱效果图4

蓝箱是虚拟演播室最基本的组成部分，所有的拍摄活动都在这个纯色的环境中进行，蓝箱设计是虚拟演播室节目制作的第一个关键步骤。

蓝箱由底部和左右侧及后部墙体组成，类似一个方形的盒子。

建造蓝箱，首先需要考虑的是蓝箱的大小。

主持人及演员的活动范围决定蓝箱的设计大小。

《世界影视博览》为单人主持的播报形式的资讯类节目，主持人走动范围在6平米左右，所以蓝箱大小设计为高3m，宽4.5米，深度3.5米。

在蓝箱建造过程中，我发现需特别注意各个转角的设计，蓝箱内的光线要求均匀，且不能有暗影，所以转角必须圆滑。

蓝箱的制作材料必须防火，耐用并能承受一定的重量，现在蓝箱建设主要采用玻璃钢和木材两种材料，由于玻璃钢造价昂贵，所以我们选用了木材。

在整个蓝箱设计环节中最关键的是刷漆，此环节的好坏会直接影响演播室录制节目的抠像效果。

蓝箱采用的漆必须是专用的抠像漆，才能做到阻燃，哑光，耐磨，快干。

如果采用一般的漆，会反射蓝色光到人物身上，影响抠像效果，甚至人物直接被抠掉。

刷漆方式采用滚刷，这样可以做到刷漆十分均匀。

（三）虚拟场景的设计

虚