虚拟演播室设备标准

北京慧利创达科技有限责任公司

虚拟演播室系统采用无轨跟踪技术，内置色键抠像，一台设备可完成无轨跟踪、抠像、多镜头切换、图文包装等功能，虚拟演播室主要针对一些中小型节目或者行业用户，系统可支持2路摄像机信号输入，或者是不同角度的虚拟场景机位，满足演播室机位的切换要求，抠像效果细腻，边缘自然。

系统具有三维空间、三维模型和三维跟踪，广播级图像输出，可同时实时渲染数十万个三角面片、两百多兆纹理贴图、全部类型的灯光及指数型光照模型、多路活动视频，因此可以实现大场景、精细化、色彩丰富、任意组合的虚拟光效及特技效果的虚拟场景，系统稳定性强，建模人员可以无所顾及的以任意复杂度逼真建模。系统的功能为强大，视图轨迹编辑，基于轨迹的播出控制，任意虚拟物体、虚拟灯光、特技效果均可按场频进行任意运动、旋转和缩放，而且它们的属性也都可以实时调整。

采用控制服务器与渲染服务器分离真正意义上了系统的安全，控制服务器用于节目制作时的指令控制，图形工作站用于场景渲染和输出。两个任务明晰，了渲染时的率。图形渲染服务器是虚拟演播室系统背景输出的处理设备，系统安全稳定、节目输出的质量和效果与图形渲染工作站的渲染效率和效果是密不可分的，控制服务器与渲染服务器的分离式系统架构系统安全稳定运行的同时，也将图形渲染服务器的渲染效能优化，避免发布指令，如：机位切换、场景调整与编辑等应用对节目背景渲染输出的影响。目前，国内外主流虚拟演播室系统都采用这种连接方式。

控制服务器通过网络连接虚拟渲染系统，即使控制服务器出现故障，也不会影响正常播出。也可升级热备份，针对渲染或控制都可以实现。

场景中所有物体既可以采用三维建模软件设计制作的三维模型，也可以是场景中实时生成的动画效果，每个虚拟物体都可以结合场景的需求实时做出旋转、移动、缩放、变形等动态调整，可以大地丰富场景的真实感与活泼感。

GALASTAR星河虚拟系统可以立编辑动画轨迹，动画轨迹作为立的事件存在，可以基于关键帧进行编辑每一个节点的位置、姿态、缩放比例等9个参数，并在时轨上编辑事件，以决定虚拟物体什么时候以多的速度沿动画轨迹运动；

GALASTAR星河虚拟系统对遮挡层无限制，当虚拟物体到虚拟摄像机的距离小于演员到真实摄像机的距离时，虚拟物体自动出现在人前，反之，自动出现在人后，掩模是自动生成的；系统提供8盏虚拟灯光，可以分别对虚拟灯光的颜色、位置、方向、衰减等属性分别调整，同时，虚拟灯光还可以沿轨迹运动，大的丰富了场景的灯光效果；

为了使节目画面加丰富，GALASTAR星河系统内嵌了可以生成雨雪、落叶、礼花、游动的鱼、飞行的蝴蝶等效果的虚拟。物体同三维物体一样，可以实时改变自身的三维空间坐标、空间姿态参数和空间缩放参数，并可在时轨上沿特定轨迹运动，将这些景观添加到拍摄场景中，可以好的烘托出不同风格节目的现场气氛。GALASTAR星河还具有全场景雾化功能，雾的浓度、颜色、衰减等参数均可实时调整，为节目的拍摄增加了真实感。

系统基于Microsoft新渲染平台，运用了大量的优化算法，大限度地发挥视频服务器**的硬件渲染性能；采用基于硬件加速的三线性滤波和全场景反走样技术，得到的画面质量光滑细腻；对场景中的物件纹理贴图采用了MipMap处理技术，从而了动态物件的纹理不会产生抖动现象，得到流畅精致的节目画面。

GALASTAR星河系统基于WINDOWS 7操作系统，内部使用全数字的渲染平台，渲染32位的真彩色、带alpha通道的三维场景，可以对虚拟场景中任何物件做半透明处理，并可以结合虚拟灯光制作出惟妙惟肖的光感透明效果。

GALASTAR星河对虚拟大屏幕内部进行三线性滤波消除了镜头推拉时虚拟大屏幕内部视频纹理闪烁的问题，对大屏幕边缘专门进行多重采样滤波的方式来进行边缘抗锯齿运算，从而使得虚拟大屏幕运动过程中边缘光滑无明显锯齿，大屏幕内视频信号清晰无闪烁。同时，GALASTAR星河可以对虚拟大屏幕的播放内容缩放、旋转等参数自由设定，丰富了节目内容和表达方法。