虚拟演播室系统主要是将色键技术与图形处理技术融合在一起，从而实现摄像机实时拍摄的前景画面与计算机绘制的背景画面完美结合，使真实人物能与虚拟背景实时交互，这为电视节目的制作提供了无限的发展空间。 基于工作站平台开发的虚拟演播室系统价格比较昂贵，利用PC机实现虚拟演播室系统，具有成本低、控制灵活等特点。本文在分析虚拟演播室系统体系结构的基础上，重点研究基于多PC机虚拟演播室原型系统中的关键技术。 论文首先讨论了摄像机的定位及校准、摄像机参数跟踪系统及运动参数的获取、虚拟场景的绘制、视频抠像合成、虚拟场景的照明设计等虚拟演播室系统的关键技术。 接着分析了虚拟演播室系统三维模型数据的获取与组织。其中包括几何信息、材质信息、贴图信息以及动画信息的获取与组织。同时，研究了计算机动画的制作过程。 探讨了如何在不降低图形质量、不增加成本的基础上提高场景的渲染速度问题，对虚拟场景的空间操纵进行了分析。研究了三维图形绘制以及真实感场景的实时渲染。 最后分析了基于多PC机虚拟演播室系统的体系结构，包括功能结构、硬件体系。设计了一个基于多PC机的虚拟演播室原型系统。介绍了虚拟演播室原型系统以及VSS中场景生成系统中各模块的作用。研究了虚拟演播室系统在教育电视节目中的应用问题，从分镜头稿本的编写、拍摄录制、后期制作等方面描述了虚拟演播室技术是如何在电视节目中实现的。从片头制作、虚拟事物、移动场景等几个方面分析了虚拟演播室系统在教育电视节目中的具体运用。