本文對(duì)新一代超高清虛擬演播室系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)探討,主要從虛擬產(chǎn)品的仿真渲染能力、鏡頭跟蹤水平、信號(hào)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)和操控技術(shù)等方面展開需求分析,并結(jié)合當(dāng)前適用的先進(jìn)技術(shù)提出了相關(guān)實(shí)現(xiàn)方法和建議,有助于拓展電視臺(tái)節(jié)目制作方式和廠家產(chǎn)品研發(fā)思路。 

【文章來(lái)源】：廣播與電視技術(shù). 2020,47(08)

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可注冊(cè)的內(nèi)容示意

亍?為完成這一功能需求，可以考慮采用制播分離的系統(tǒng)架構(gòu)。首先，需要提供制作工程到播出工程的注冊(cè)機(jī)制。利用設(shè)計(jì)器完成節(jié)目工程制作后，可以利用注冊(cè)機(jī)制，指定其中需要被客戶端訪問并編輯的內(nèi)容。包括但不限于：虛擬相機(jī)位置、場(chǎng)景光照、材質(zhì)紋理、物體姿態(tài)以及動(dòng)畫函數(shù)等。其次，需要定義控制接口與指令，用于客戶端與服務(wù)端的信息通信。最后，可自動(dòng)生成可視化的播控調(diào)度界面。當(dāng)然，在不同的電視臺(tái)，虛擬演播室的配置方案也有所不同，除了最基本的一臺(tái)圖形工作站接一路攝像機(jī)的方案（通常圖5可注冊(cè)的內(nèi)容示意圖6一對(duì)多系統(tǒng)連接圖

廣播與電視技術(shù)〔2020年·第47卷·第8期〕254KUHDStudioConstruction4K超高清演播室建設(shè)圖1光線追蹤場(chǎng)景做出無(wú)中生有、虛實(shí)結(jié)合的畫面內(nèi)容，其仿真能力和視覺效果的重要性不言而喻。虛擬場(chǎng)景的渲染和部分合成工作由虛擬演播室系統(tǒng)中的圖形工作站完成。在傳統(tǒng)產(chǎn)品中，通常采用基于OpenGl或Direct3D的渲染引擎，用于復(fù)雜三維場(chǎng)景模型以及光照紋理的渲染輸出，因此在渲染過于復(fù)雜的虛擬場(chǎng)景時(shí)，通常采用降低圖形照明度、陰影，紋理和建模結(jié)構(gòu)的辦法以減少渲染時(shí)間。隨著顯卡圖形實(shí)時(shí)處理能力與軟件算法技術(shù)的不斷提升，以前需要在后期花時(shí)間才能制作的場(chǎng)景有了實(shí)時(shí)渲染的可能。最令人期待的是光線追蹤效果。在光線追蹤環(huán)境下，將從人的視覺出發(fā)，追蹤光線，模擬真實(shí)的光路和成像過程，而每一個(gè)物件不是獨(dú)自對(duì)光照進(jìn)行映射渲染，而是相互作用，這更符合我們實(shí)際生活的場(chǎng)景。如圖1，展示的是一個(gè)高數(shù)量面片構(gòu)建的室內(nèi)場(chǎng)景，在這個(gè)場(chǎng)景中，車、玻璃、地板、家具使用了PBR材質(zhì)，在光照影響下多次反射、彼此影響，構(gòu)建成一個(gè)整體的室內(nèi)光照系統(tǒng)，所有特效貼近自然規(guī)律的算法，充分還原真實(shí)視覺體驗(yàn)。基于新的渲染技術(shù)路線，需要達(dá)到支持上千萬(wàn)面片的三維場(chǎng)景渲染的能力，可以利用動(dòng)態(tài)材質(zhì)貼圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反射效果，并且可以更加精細(xì)地實(shí)現(xiàn)法線貼圖、光線衰減、陰影遮罩，以及運(yùn)用動(dòng)態(tài)模板緩沖實(shí)現(xiàn)陰影體積技術(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)虛擬場(chǎng)景的生動(dòng)性與真實(shí)感。另外，諸如FBX的導(dǎo)入與細(xì)節(jié)呈現(xiàn)，豐富的粒子特效等，都是未來(lái)虛擬場(chǎng)景中提升視覺效果的重要技術(shù)手段。綜上要求，顯然超高清虛擬演播室系統(tǒng)的圖形工作站需要構(gòu)架于包含優(yōu)質(zhì)算法和出色渲染能力的新一代三維引擎，并需要高端顯卡的GPU處理能力。目前，Unrea

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于光線追蹤的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)分析[J]. 趙亮.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2019(04)
[2]數(shù)字技術(shù)在虛擬演播室節(jié)目制作中的應(yīng)用與研究[J]. 張淑潔.  科技傳播. 2017(03)



本文編號(hào)：3008120