摘 要：虚拟演播室技术整合了灯光技术、跟踪技术等，因其具有稳定、高效等特点，在各大高校的现代教育技术领域中应用广泛。精品课程建设是教育部开展的教学改革工程，将虚拟演播室技术应用在精品课程制作中可将精品课程进行再创作，以推动优质教学资源的开发及传播。本文首先对虚拟演播室的概念及相关技术进行了介绍，并论述其在精品课程制作中的应用。
关键词：虚拟演播室 精品课程制作 应用
由于虚拟演播室技术具有稳定、高效等特点，因此广泛应用于高校中的精品制作课程中。虚拟演播室技术可以丰富精品制作课程教学资源的制作手段，从而使教师摆脱传统的授课空间，充分满足创作需要，以达到精品课程制作的内容、形式双重“精品”的目的。
一、虚拟演播室技术
虚拟演播室技术其实就是基于传统的色键抠像技术，并利用计算机三维图形技术以及视频合成技术，再利用摄像机将工作状态的信息传送给图形工作站，计算机据此得到前景物体和摄像机之间的距离以及相对位置，计算出虚拟场景最适宜的大小及位置，根据要求计算生成虚拟场景的三维模型，经过色键合成后，使得前景中的主持人完全与计算机所产生的三维虚拟场景融合在一起，从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。本文介绍了如下几种虚拟演播室技术：
1.跟踪技术
（1）机械传感器跟踪方式。机械传感器跟踪是在摄像机上安装传感器来跟踪镜头的变聚焦以及在云台上安装机械式的传感装置来获取每个方向上运动数据的跟踪方式。其存在的优势就是稳定度高，不受任何干扰，跟踪延时短，精度较高，摄像机可以安放在演播室任何角度和位置。不过其存在的缺点就是不能得到摄像机的位置信息，因为传感器系统校准和设置过程比较复杂，通常需要一个小时，所以只能进行摄像机的水平横摇，俯仰以及变焦。
（2）红外跟踪方式。红外跟踪是通过红外摄像头捕捉安装在摄像机上的红外发射器发出的信号并进行计算从而获取摄像机位置的跟踪方式。其优势在于摄像机可以自由移动，图像延时相对较小，如果增加机位的话相应的成本也比较低；不过其缺点在于覆盖范围较小，因此很容易受到干扰，而且安装以及校准也比较复杂。
（3）网格跟踪方式。网格跟踪是在蓝箱上绘制不同饱和度以及粗细不等的特定模式的蓝色网格线，通过网格识别系统来分析前景摄像机所拍摄的视频信号中的网格，并计算出摄像机运动参数的一种跟踪方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其优势在于不需要额外的在摄像机上安装传感器，摄像机可以安装云台，同时也可以由摄像手持进行拍摄；不过其缺点在于产生图像信息需要进行大量的数据计算，从而产生的延时比较大，一般约4帧。
2.灯光布置
（1）背景光。为了保证视频抠像的基本要求，在背景光的要求上有别于一般演播室，布光必须全面，光比要小，照度必须非常均匀、柔和，与前景和谐统一。抠像区域不能出现阴影，照度不宜太亮，否则人物上会出现蓝光反射，影响到色健器的工作，使抠像的质量达不到要求。通常采用三基色柔光灯，照度控制在5001x左右。
（2）虚拟演播室的前景光。①道具光。在虚拟演播室中常常要添加实景的道具来提高场景的真实感，在用光时要注意尽量不要产生反光，以轮廓光为主。一般采用柔光灯具，其位置与摄像机成50度角。道具的照度要与背景的照度和虚拟场景的亮度保持在相同的水平上，另外道具的材质也不能太光亮，否则会导致抠像时出现抠穿的现象，影响到虚拟背景的真实感。②人物光。虚拟演播室的人物光主要采用三点布光法，由主光、逆光、辅光三部分组成。主光主要保证人物面光的清晰度，它的光面要比较低平，尽量避免投影，放置于被摄人物的正面，成半圆形，其高度与背景光相同，投射角度约为40°；逆光主要表现人物背景的轮廓线条和空间形态，它的光源位置要略低于背景光，投射角度约为40°，向下倾斜照射；辅助光主要用于突出画面的层次感，起到丰富画面内容的作用，最好利用二次反射光。
二、虚拟演播室技术在精品课程制作中的应用
基于虚拟演播室技术下的精品课程相对比传统精品课程在拍摄与制作流程上有了很大改观。虚拟演播室的应用给精品课程的制作带来的是全新制作理念。精品课程主讲教师在蓝箱内完成授课计划，其余后续制作大多由技术人员完成。在虚拟演播室中，我们把摄像机拍摄到的主讲教师、教具、讲台等物体称为前景图像，而把通过电脑动画软件制作的二维或三维动画、图形称为虚拟背景或虚拟场景。虚拟演播室系统能够将摄像机拍摄到的前景图像与电脑制作的虚拟场景恰当地结合在一起，使视频图像与虚拟背景同步变化。最重要的是，虚拟场景的设计几乎不受限制，只要符合课程要求，创作人员可任意想象、自由发挥。像场景的大小、布局、材料、道具、动画等均可根据课程内容的变化而变化，使得资源视频与仿真背景更能真实和贴切地反映课程内容。
参考文献
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[3]谢斌 虚拟演播室的应用技术[J].科技传播，2016，(2)。
论文作者:杨树林 钱万正 董军涛
论文发表刊物:《教育学文摘》2017年7月总第235期
论文发表时间:2017/7/21
标签：演播室论文; 技术论文; 摄像机论文; 精品课程论文; 背景论文; 场景论文; 照度论文; 《教育学文摘》2017年7月总第235期论文;