高清演播室工程建设

采用真三维虚拟系统三机位单跟踪单通道的系统架构。
2）系统满足同一场景中多个不同虚拟物件设计不同空间位置的遮挡，实现真实空间感的演播室效果，摄像机拍摄的前景画面能与场景画面同步运动，做到了真实的演员能深入到虚拟的三维场景中，并能与其中的虚拟对象实时交互，对场景元素的渲染能够逼真的描绘出物体的凹凸贴图、片段光照、纹理材质、高光反射等细腻真实的效果，系统出色的质感、光感、动感和实时渲染能力。
3）场景制作、修改和存档十分方便，编导对场景的调整可以在视频监视器中实时监看到合成好的画面。使编导方便直观的对场景进行修改、提高栏目改版的工作效率。
4）虚拟系统稳定可靠、扩展性强，易于升级换代。界面设计友好，易于操作和掌握。系统具有实时台词在线编辑创作功能。系统具有实时场景倒影生成功能。系统具有实时环境映射生成功能。系统具有实时图文创作、特技功能。系统具有直接读取3DMAX的任意修改器关键帧动画功能。系统具有教学模块功能。系统具有动态无限蓝箱，支持摄像机360°的旋转，蓝箱以外的垃圾色块不会进入场景。系统具有多机位特技切换功能。系统具有虚拟摇臂拍摄功能。本次高标清兼容虚拟演播室包括：
     1.高标清兼容真三维实时渲染系统；
     2.高标清兼容色键合成子系统；
     3.跟踪系统；
     4.音频延时系统；
     5.高标清兼容真三维实时控制系统。
     6.黑场同步发生器 
     7.云台三脚架
     8.虚拟演播室专用线缆及附件

二、真三维虚拟演播系统软件功能及参数

（1）、初始化定位

完全按照物理摄像机的机位参数和镜头参数与3DS MAX摄像机的机位与镜头参数相一致的算法进行初始化定位设计，定位方法科学、、快捷方便。
由计算机直接读取多个物理摄像机的初始机位参数和镜头参数，并自动赋值给虚拟摄像机作直接的自动初始化定位。不需在摄像机前面设置任何形式的标志、不需限定物理摄像机在演播室的架设位置、不需限定节目主持人在蓝箱中的位置、不需做任何的手工测量和计算，没有任何复杂的调整和限制。只要摄像人员在演播室蓝箱前面任何理想的取景位置架设好摄像机后，在控制界面输入与物理摄像机相对应的空间位置参数，20ms内由计算机自动完成多个机位的初始化定位并开始工作，随架设随使用。

（2）、跟踪

用物理摄像机的机位参数和镜头参数直接控制虚拟摄像机的取景和构图变化，实时、同步、、可靠。
2.1 跟踪灵敏度高：只要物理摄像机镜头下的前景画面有任何视觉上的微小变化，虚拟摄像机镜头下的场景画面就会实时同步的发生与其相同的变化，没有任何的迟钝或不同步现象。
2.2 跟踪频响高：物理摄像机作快速的小幅度来回反复平摇、俯仰、变焦等取景变化时，虚拟摄像机镜头下的场景画面就会实时同步的发生与其相同的变化，不会有任何的迟钝、错位、打滑或飘移现象。
2.3 跟踪速度快：物理摄像机做快速的大幅度平摇、俯仰、变焦等取景变化时，虚拟摄像机镜头下的场景画面就实时同步的发生与其相同的变化，不会有任何的错位、打滑或延时现象。
2.4 跟踪稳定性高：物理摄像机由任意运动镜头变为静止镜头时，虚拟摄像机镜头下的场景画面就会实时同步的变为静止镜头，其场景画面不会有任何的抖动、闪烁或其它非静止现象出现。
2.5 跟踪关系精准:由于采用物理摄像机对虚拟摄像机直接赋值、而不是对场景图片赋值的跟踪算法，当机位做任意连续移动时，节目主持人与真三维场景的空间位置关系、关系、遮挡关系和像素级的连续穿越关系与真实演播室的视觉效果完全精准一致。

（3）、实时渲染

3.1接受通用软件建模： 用3d max、maya、softimage等通用软件所建的静态模型和任意修改器关键帧动画模型无需任何修改，就可直接导出在虚拟演播室中实时渲染。
3.2网格物体面数多：高清HD/SDI（1920×1080）可实时渲染100万个三角面，标清SD/SDI（720×576）可实时渲染300万个三角面。使三维建模无约束，保证了场景大气、局部精细。
3.3 贴图纹理量大： 贴图纹理量不小于600兆。保证场景贴图无约束的海量使用。
3.4 贴图分辨率高：贴图分辨率从64*64到4096*4096任选。保证了场景在任意景别镜头下真三维模型表面纹理的清晰度。
3.5 动画贴图路数多：支持不少于10路动画和外视频在任意物体表面的播放，丰富了场景的动态视觉感受，使观赏性更强。
3.6 多机位多场景实时渲染：支持多机位同时实时渲染，保证了多机位前景与背景的同帧场逆程同步实时切换。
3.7广播级的图像质量：内部和外部一致的YUV或SDI信号格式,保证了广播级高清和标清的图像质量。

（5）、色键

5.1 色键对灯光无苛刻要求，对蓝箱无苛刻要求。即使在只有一盏灯光、蓝箱不干净的情况下，也能获得与实拍画面相同的色键效果。
5.2 在同一参数下能同时色键出头发丝、阴影、半透明体、亮蓝色、烟雾、柔和自然的轮廓边缘和正确的肤色还原。
5.3 具有自动蓝背景和灯光环境识别功能，对任意一个节目主持人、任意场景、在不用刻意布置的灯光环境下，开机后只需一两秒钟就可由系统自动识别蓝箱和灯光环境，获得与实拍画面相同的图像质量，开始节目拍摄。
5.4 具有存储和记忆功能，对不同的节目主持人和不同的使用环境下的色键参数可单独存储，随调随用。
5.5 系统既可与任何品牌的第三方外置色键联机工作，也可使用自主开发的内置色键或外置工作。自主开发的内置和外置色键具有与国际知名品牌的外置色键相同的色键质量。

（6）、实用功能特点

6.1 界面集中控制，一套鼠标键盘，不需识别物理设备，只需点击功能菜单，使用方便，一天内即可操作使用。
6.2 四视图界面设计，与3D MAX界面一致，三维场景关系一目了然、编辑调整方便。场景真三维物体、视频贴图、动画、等素材导入方便，分类清晰，可随时调用、编辑和更换。
6.3  具有真三维模型的任意修改器关键帧动画的实时渲染功能。实时渲染真三维模型的任意修改器动画包含了物体的任意变形动画和材质动画的实时渲染，使3D MAX等知名软件的任意修改器关键帧动作动画和关键帧材质动画无需任何修改或预渲染处理，一键导入到虚拟演播室中即可实时渲染成广播级的高清或标清电视信号。
6.4  系统的场景的实时编辑、实时运用、实时灯光设置、实时视频及动画播放、实时图文创作、实时台词、实时游飞图文、物体的实时位移、旋转、缩放动画、物体的实时弯曲、扭曲、熔化、涟漪动画、实时材质扫光动画等所有动画操作，均能够在线创建、拾取和可视化编辑。动作效果直观，创建编辑方便。
6.5  系统具有动态环境映射、动态倒影和动态阴影的实时创建与实时渲染功能。动态环境映射、动态倒影和动态阴影的浓度可实时在线创建和调整，使场景视觉更加真实自然。
6.6  系统具有节目主持人与任意外景地实况或非实况视频画面的实时合成和转场功能，使节目主持人不离开蓝箱就可实现与任意现场和非现场采访人在同一环境下的面对面交流。同时也可以使任意的虚拟媒体与节目主持人一起融入实况现场。
6.7系统具有全场景雾化和不同色调灯光的动态照明功能，使场景的季节、时差和色彩随意变化和跨越。使创意任意发挥。
6.8、多个场景可同屏实时渲染，场景任意组合，方便的实现不同场景组合与动作设置的二次实时再创作。
6.9、具有自动多区域平面裁剪的无限蓝箱功能，即使摄像机作360度的平摇、任意角度、任意取景范围的跟踪浏览拍摄，取景超出蓝箱时，蓝箱以外的垃圾色块也不会进入合成画面；有限蓝箱和无限蓝箱之间不会有任何的过渡痕迹存在。
6.10、具有一个物理摄像机的多机位现场切换与虚拟摇臂拍摄功能。即使只有一台摄像机、也无需配置物理传感设备，就能方便的调用3D MAX的摄像机动画或在线创建虚拟可移动摇臂沿任意路径、任意高度、任意变焦、任意俯仰和任意平摇的实时浏览跟踪拍摄。同时完成动态虚拟移动机位与真实跟踪机位或非跟踪机位镜头的现场切换。
6.11、具有多机位前背景合成画面的实时预监功能。当一个机位的镜头被输出时，其它机位的前背景合成画面在操作界面上也能实时地被显示，并且当机位切换时，预监机位既可以是节目输出机位，也可以是非节目输出机位。
6.12、支持外来视频实时采集与存储编辑功能。系统不仅能导入三维模型文件和动画文件，而且能够采集外部输入的视频，存储和编辑。使外视频与动画以相同的方式在时间轨上排序，并在任意物体表面地播放和控制
6.13、  对节目制作可提前设计、编辑和调试，以文件形式存储，拍摄时随时调用。
6.14、系统提供脱离虚拟演播室环境的节目创作版程序。即使在一台笔记本电脑或普通的PC机上也可对节目制作可提前设计、编辑和调试，并对创作工程以文件形式存储。工程文件无需任何修改，就可加载到虚拟演播室环境中制作节目。
6.15、系统既可配置成控制机与渲染机的双机版方式工作，也可脱离控制机只使用渲染机单独工作。即使控制机被病感染不能正常运行时也不会影响系统的正常使用。
6.16、动作和事件统一的时轨逻辑排序，既可按预先设计好的流程和时序自动播出，也可手动干预自动与手动结合播出，也可以边编辑边播出。使视频、3D MAX的任意修改器关键帧动画、实时创作的云雨雪冰雹泥石流等粒子的动力学动画、实时创建的台词、实时创建图文包装、实时创建的游飞字幕、实时创建的虚拟摄像机跟踪浏览拍摄等视觉元素自动与节目主持人的解说词长度和节奏相匹配，使节目的直播、编辑和在线包装等前后期多道工序直接一次性在线完成，节目制作效率大大提高。
6.17、系统配置内嵌的高标清兼容的非线性编辑系统，在节目播出的同时可实时采集和存储，播出完成后即可进行编辑。
6.18、系统与现有的任何媒体资源设备，如网络、媒体资源管理设备、非线编辑设备、摄像机、录像机、计算机、投影机、电视机、大屏幕显示墙等实现直接的无缝对接，最大限度地利用各种媒体资源、并与现有的任何设备连接进行网络同传和现场直播。
6.19、以气象报文数据为基础，开发的气象节目创作平台可自动读取报文数据，并直接生成未来任何时间段、以任意三维或两维动作方式表现的天气预报节目内容。节目内容可实时的与节目主持人、贴片广告、紧急通知等有机的合成一体，并可以按任意的时序节奏手动、自动、手动与自动相结合的方式播出和控制，使3～5分钟的气象节目无需花费额外的排版创作时间实时完成。
6.20、系统具有实时三维地形地貌创建功能。无需借助任何第三方工具，系统自动读取地形坐标的高程数据，直接生成完全仿真的三维地形。其地貌特征可随季节和一天中不同时间的日照角度及天气情况实时变化。并可在地形上空和表面实时创建云、雨、雪、泥石流、冰雹等离子物体。这些离子物体与地面接触后的融化、流动、弹跳、滚落等动作效果安全符合动力学特性。还可在三维地形上空任意高度架设任意取景角度和取景范围的摄像机，对三维地形地貌、天气现象和自然灾害现象进行远距离的浏览或近距离的观察。
6.21、系统提供为教学开发的几十种现成的教学模版供教师教学使用，也可由教师自行创设、编辑和修改模版，方便地构建个性化的教学模式。
6.22、系统既可以是各种不同类型教学资源的创作录制环境，也可以是传媒专业学生理想的实习平台。学生可以按照自己的想象创设想要的任何拍摄环境，并能以任何动态形式实时地展现自己的创作效果。
6.23、系统支持各种动态、静态教学媒体均可实时的“搬到”各种外景地教学现场，与现场环境融为一体，实现微观与宏观、想象与真实、外观与内部、抽象与具体的实时有机融合。同时支持老师足不出户，就可实现站在浩瀚的动态宇宙太空、动态微观的原子结构或活动的人体某个器官中进行教学，实现传统的演播室不能实现的拍摄效果
6.24、系统支持多媒体资源与教师讲课节奏的实时响应功能，使各种教学媒体完全实时地按照讲课内容的进度和节奏播放、重播或暂停，按照教师的意愿实现动静结合和视听结合。
6.25、系统支持让远端学生听课的现场镜头进入虚拟演播室，使教师可根据远端学生的听课反应及时的调整讲课进度和节奏，避免了异地远距离的空对空教学，实现教与学的实时面对面交流与互动。同时支持教师不离开讲台就可实时的站在远端学生中间进行教学辅导、手把手地传授知识技能。为远程教育和多媒体教学提供了跨时间、跨空间、跨媒体、面对面的理想课堂。
6.26、无需链接、无需编程、无需编辑，只需作简单地素材准备，就可进行生动活泼的教学活动，大大提高了远程教学资源的建设质量和效率。
6.27、系统经过与全国十余家电视台、气象局和高校近十年的联合开发，其功能特点有很强的针对性和实用性，目前的功能已集电视台、气象影视节目制作中心、高校传媒学院、大中小学多媒体教学与远程教育等不同应用领域的专用模块和图文创作与节目在线包装等通用模块于一体。可同时满足不同类型节目的创作需要。
6.28、系统的所有软件程序和核心硬件模块完全自主开发，拥有完全独立的自主知识产权，功能更新升级和售后服务无后顾之忧。经全国几百家电视台、气象局和高校的长期使用，系统性能可靠稳定，长期连续运行，输出无丢帧、无黑场、不死机。
6.29、系统品种齐全，目前已有真三维高清HD/SDI、高清HDMI、高清YUV、标清SD/SDI、标清YUV，以及DV1394、Y/C和高标清兼容等所有信号格式的单机位、多机位、单通道、多通道、物理跟踪、虚拟跟踪、物理与虚拟结合跟踪、内置色键、外置色键、对摄像机锁相或不锁相等200余个不同配置的产品供用户选择。
6.30、系统经国家广播电影电视总局广播电视计量检测中心测试，高清和标清视频指标完全符合广播级标准。20余项实用功能在国内外同类产品中尚未见到。

三、虚拟演播室在线包装功能简介

虚拟演播室在线节目包装功能集真三维模型的任意修改器关键动画的实时渲染，环境映射与镜像倒影、任意复杂三维地形与雨、雪、冰雹、泥石流等粒子系统的实时生成，任意徒手绘画的图文创作，图文字幕游飞与台词，任意图文创作效果的一键式更换三位物体表面纹理材质，高标清数字视频的实时处理，多重纹理的多种方式实时融合，光影效果的实时运动，任意三维与二维物体沿任意指定的曲线轨迹运动，三维模型与视频任意融合，视频、模型、图形、字幕、光效与节目主持人的遮挡与连续穿越，任意三维动画以快捷键方式的任意时刻点播，任意视频和关键帧动作的任意时刻点播，图文、视频、关键帧动画与主时间线的独立及捆邦同步与异步播放，在主时间线上任意打点暂停与手动抢点播放与控制等灵活多样的视频生成、处理和播放功能于一体。构成了集色键、机位切换、跟踪、视觉元素创作、实时生成与处理、实时编辑与播控制一体化的节目拍摄、编辑、包装与播出平台。使节目的拍摄、编辑、图文包装等前期与后期多道工序一次性在线实时完成。是电视台、气象影视中心、高校传媒学院、大中小学多媒体教学与远程教育节目和课程拍摄、编辑与包装的一体化平台。