论文部分内容阅读
摘 要： 虚拟演播室技术是在计算机图形技术以及传统视频色键技术上发展起来的，已经被广泛应用。本文在引入虚拟演播室技术概念的基础上，着重探讨了虚拟演播室技术在高校教学中的优势和实际应用。
关键词： 虚拟演播室；关键技术；优势；应用
1.虚拟演播室技术
虚拟演播室技术是一种传统色键抠像技术与计算机虚拟现实相結合的节目制作技术，它可以将计箅机制作的虚拟场景与摄像机现场拍摄的人物活动画面进行合成。被拍摄的人物只需要在蓝箱内完成拍摄活动，后期就可以将人物动作与虚拟背景同步孪化，实现前景与背景的完美结合。
虚拟演播室的关键技术之一：摄像机跟踪技术。耍使真实前景和虚拟背景之间天衣无缝地结合，摄像机追踪系统的精确度和稳定性至关重要。如果传送给图形工作站的信息没有正确地反映摄像机位置和拍摄方向等参数，前景物体看起来就像漂浮在背景上。这种摄像机跟踪技术常见有三类：机械传感器、图形实別、位置探测。
虚拟演播室的关键技术之二：色键技术。色键技术的实质就是对图像进行抠像与填充的过程。在虚拟演播室的蓝箱中，摄像机对于所拍摄的前景主体进行拍摄后，采用色键技术，将前景主体在蓝箱中的信号抠像下来，再将抠像出来的前景主体与后期计算机图形渲染生成系统实时生成和渲染的三维场景进行融合。三维实时虚拟演播室技术中的色键技术与传统的色键技术的主要区別是前者可以形成正确的透视关系。
虚拟演播室的关键技术之三： 蓝箱技术。蓝箱也称为蓝背景，它是被拍摄主体活动的实际场景及虚拟制作的基本依据。蓝箱的好坏，直接关系到色键抠像的质量。空间大小，应该要保证可容纳全部道具并且可以使拍摄主体有足够的活动区域。
虚拟演播室的关键技术之四： 计算机虚拟场景生成技术。虚拟演播室中的场景、道具通常都由计算机产生。在常规演播室中不可能做到的复杂而庞大的背景，甚至许多现实生活中人们不可能见到的景观，都可以在虚拟演播室中得以实现。
2.虚拟演播室技术的优势
2.1节约资金，省时省力
虚拟演播室节省了传统演播大厅制作电视节目所需的场景布置环节，从而减少材料、装修、施工以及人工等经费的支出。利用虚拟演播室技术，可以在计算机中搭建符合课程要求的虚拟场景，并对其进行修改移动等变化。同时，演播室可以用于不同学科、不同课程的电视教材制作，不需要额外的投入用于场景布置，使演播室资源得到充分利用，既节约了制作经费，又节省时间提高了效率。
2.2丰富节目创意
传统演播大厅中，由于受到场地大小，灯光等各方面的原因限制，不能开拓更广阔的思路进行节目设计，无法实现独特新颖的创意。借助虚拟演播室技术，可以搭建三维立体虚拟仿真场景，使得节目创作人员可以充分发挥创意，只要有思路、有想法、有技术，只要创意符合教学主题，场景的空间、规划、布局、装饰以及动画展示都可以随意设置，任意组合，可以将虚构或者是不方便展示的实物器械展示出来，还可以从其他独特的角度去观察分析事物。
2.3实现学习情景，提高学习效率
学习情境是一个人学习知识的社会环境，是学习的条件，好的学习情境是提高学习效率的前提条件，而学习情境是可以由我们自身来创造的，相比于传统的学习情境——单一枯燥，虚拟演播室技术创设的学习情境是开放有趣的。这种学习情境不单单凭借语言文字媒介，也不仅仅依靠简单的PPT，它建立在一个由授课教师与技术人员共同搭建的一个虚拟平台之上，学习者可以置身其中，更好更快的吸收知识，掌握课程内容，提高学习的效率，使得学习情境充分发挥良好的作用。
3.虚拟演播室技术在高校中的应用
3.1微课制作
虚拟演播室技术在微课录制中的应用，改变了传统网络课程录制的局限性，同时也解决了传统演播室录制课程教学模式枯燥等问题。微课短小精悍，时长一般在10分钟以内，在如此短的时间内，将微课做精做细，是摆在教育工作者面前的一大难题。
在制作诸如数理化课程内容的微课时，由于其教学中涉及众多的图表、函数以及公式，在教师讲述清晰表达明白的同时，也需要借助其它手段将其形象地表现出来。借助虚拟演播室技术，教师从以往单纯的表述理论，转变为肢体动作配合虚拟背景中的画面呈现出的相应教学元素，更好地帮助学生理解抽象的概念理论，进而在大脑中形成正确的印象，加强对概念的理解。
笔者所在的院校有许多机械仪表类的课程和实装操作类的课程，以往拍摄教师授课，需要多机位多角度拍摄，并进行多次补拍，受场地限制很大。虚拟演播室技术可以摆脱这些外界条件的限制，教师在虚拟演播室录制实操理论，同时演示操作课程，在后期制作中，通过抠像技术、动画模拟效果来使得教师理论和实操演示部分剪辑在一起，实现各个环节的无缝衔接，从而提高学生与教学内容的交互水平。
3.2专题节目制作
虚拟演播室技术可以应用到校园电视新闻的制作中。一般高校中，用于制作电视新闻的演播人员较少，用于演播室场景布局的经费也是捉襟见肘，经常一个场景，多个节目，长时间同时使用。在制作周期短，人员短缺的情况下，利用虚拟演播室技术，构建多个虚拟场景，可以根据节目内容不同而进行更换，避免画面枯燥单一，能给人耳目一新的感觉。
虚拟演播室技术可以应用到人物访谈节目的拍摄中。邀请高校自身以及友邻高校的知名专家教授参加人物访谈节目，通过虚拟演播室技术，后期制作专家教授相关的介绍视频和配合访谈内容的视频片段，在节目中既可以作为虚拟背景，也可以作为单独画面剪辑播放，更好的增加人物访谈节目的亲近感。
另外，还可以利用虚拟演播室技术制作情景剧、文艺片、微电影等创意十足的节目，丰富高校文化生活。
3.3远程教学
虚拟演播室技术在远程教学中，将多媒体课件与视频相结合，通过设定图像的反馈区域就可以实现远程交互，创设一个人性化的学习环境，是学生异地也可以在自然亲切的气氛中学习。同时在虚拟演播室中，强大的场景构建功能将三维动画、视频、图片等多场景结合演示，有助于激发学生的兴趣，提高学生的注意力，且不易使学生产生视觉疲劳，从而提高学习效率。此外，虚拟演播室技术还可以弥补远程教学因实验设备、场地、经费等原因带来的不足，一些无法进行的教学实验，在学生足不出户的情况下也可以获得真实实验一样的体会，增强了远程教学的参与程度，从而加深对学习内容的理解。
4.结语
虚拟演播室技术让我们摆脱了传统演播室空间的束缚，能够充分发挥技术人员的创意，是一种优质高效的教学手段。随着这项技术的发展，广大师生对制作水平要求越来越高，也对高校从事电视制作人员的能力提出了更高的要求，而虚拟演播室技术也将会在高校教育领域发挥出不可估量的重要作用。■
参考文献
[1]董武绍，李端强.对高校虚拟演播室建设的探讨.电化教育研究，2007（2）：62-64.
[2]韓志明.扬州电视台虚拟演播室的设计与应用.世界广播电视，2015（8）：84-86.
[3]王栓杰，李春鹏，潘忠政.虚拟演播室系统在高等院校教学中的应用探析.中国管理信息化，2013（11）：95-96.
[4]王欣，刘铁军，李凤鸽.虚拟演播室系统及其在高校中的应用.现代交际，2015（5）：197.
关键词： 虚拟演播室；关键技术；优势；应用
1.虚拟演播室技术
虚拟演播室技术是一种传统色键抠像技术与计算机虚拟现实相結合的节目制作技术，它可以将计箅机制作的虚拟场景与摄像机现场拍摄的人物活动画面进行合成。被拍摄的人物只需要在蓝箱内完成拍摄活动，后期就可以将人物动作与虚拟背景同步孪化，实现前景与背景的完美结合。
虚拟演播室的关键技术之一：摄像机跟踪技术。耍使真实前景和虚拟背景之间天衣无缝地结合，摄像机追踪系统的精确度和稳定性至关重要。如果传送给图形工作站的信息没有正确地反映摄像机位置和拍摄方向等参数，前景物体看起来就像漂浮在背景上。这种摄像机跟踪技术常见有三类：机械传感器、图形实別、位置探测。
虚拟演播室的关键技术之二：色键技术。色键技术的实质就是对图像进行抠像与填充的过程。在虚拟演播室的蓝箱中，摄像机对于所拍摄的前景主体进行拍摄后，采用色键技术，将前景主体在蓝箱中的信号抠像下来，再将抠像出来的前景主体与后期计算机图形渲染生成系统实时生成和渲染的三维场景进行融合。三维实时虚拟演播室技术中的色键技术与传统的色键技术的主要区別是前者可以形成正确的透视关系。
虚拟演播室的关键技术之三： 蓝箱技术。蓝箱也称为蓝背景，它是被拍摄主体活动的实际场景及虚拟制作的基本依据。蓝箱的好坏，直接关系到色键抠像的质量。空间大小，应该要保证可容纳全部道具并且可以使拍摄主体有足够的活动区域。
虚拟演播室的关键技术之四： 计算机虚拟场景生成技术。虚拟演播室中的场景、道具通常都由计算机产生。在常规演播室中不可能做到的复杂而庞大的背景，甚至许多现实生活中人们不可能见到的景观，都可以在虚拟演播室中得以实现。
2.虚拟演播室技术的优势
2.1节约资金，省时省力
虚拟演播室节省了传统演播大厅制作电视节目所需的场景布置环节，从而减少材料、装修、施工以及人工等经费的支出。利用虚拟演播室技术，可以在计算机中搭建符合课程要求的虚拟场景，并对其进行修改移动等变化。同时，演播室可以用于不同学科、不同课程的电视教材制作，不需要额外的投入用于场景布置，使演播室资源得到充分利用，既节约了制作经费，又节省时间提高了效率。
2.2丰富节目创意
传统演播大厅中，由于受到场地大小，灯光等各方面的原因限制，不能开拓更广阔的思路进行节目设计，无法实现独特新颖的创意。借助虚拟演播室技术，可以搭建三维立体虚拟仿真场景，使得节目创作人员可以充分发挥创意，只要有思路、有想法、有技术，只要创意符合教学主题，场景的空间、规划、布局、装饰以及动画展示都可以随意设置，任意组合，可以将虚构或者是不方便展示的实物器械展示出来，还可以从其他独特的角度去观察分析事物。
2.3实现学习情景，提高学习效率
学习情境是一个人学习知识的社会环境，是学习的条件，好的学习情境是提高学习效率的前提条件，而学习情境是可以由我们自身来创造的，相比于传统的学习情境——单一枯燥，虚拟演播室技术创设的学习情境是开放有趣的。这种学习情境不单单凭借语言文字媒介，也不仅仅依靠简单的PPT，它建立在一个由授课教师与技术人员共同搭建的一个虚拟平台之上，学习者可以置身其中，更好更快的吸收知识，掌握课程内容，提高学习的效率，使得学习情境充分发挥良好的作用。
3.虚拟演播室技术在高校中的应用
3.1微课制作
虚拟演播室技术在微课录制中的应用，改变了传统网络课程录制的局限性，同时也解决了传统演播室录制课程教学模式枯燥等问题。微课短小精悍，时长一般在10分钟以内，在如此短的时间内，将微课做精做细，是摆在教育工作者面前的一大难题。
在制作诸如数理化课程内容的微课时，由于其教学中涉及众多的图表、函数以及公式，在教师讲述清晰表达明白的同时，也需要借助其它手段将其形象地表现出来。借助虚拟演播室技术，教师从以往单纯的表述理论，转变为肢体动作配合虚拟背景中的画面呈现出的相应教学元素，更好地帮助学生理解抽象的概念理论，进而在大脑中形成正确的印象，加强对概念的理解。
笔者所在的院校有许多机械仪表类的课程和实装操作类的课程，以往拍摄教师授课，需要多机位多角度拍摄，并进行多次补拍，受场地限制很大。虚拟演播室技术可以摆脱这些外界条件的限制，教师在虚拟演播室录制实操理论，同时演示操作课程，在后期制作中，通过抠像技术、动画模拟效果来使得教师理论和实操演示部分剪辑在一起，实现各个环节的无缝衔接，从而提高学生与教学内容的交互水平。
3.2专题节目制作
虚拟演播室技术可以应用到校园电视新闻的制作中。一般高校中，用于制作电视新闻的演播人员较少，用于演播室场景布局的经费也是捉襟见肘，经常一个场景，多个节目，长时间同时使用。在制作周期短，人员短缺的情况下，利用虚拟演播室技术，构建多个虚拟场景，可以根据节目内容不同而进行更换，避免画面枯燥单一，能给人耳目一新的感觉。
虚拟演播室技术可以应用到人物访谈节目的拍摄中。邀请高校自身以及友邻高校的知名专家教授参加人物访谈节目，通过虚拟演播室技术，后期制作专家教授相关的介绍视频和配合访谈内容的视频片段，在节目中既可以作为虚拟背景，也可以作为单独画面剪辑播放，更好的增加人物访谈节目的亲近感。
另外，还可以利用虚拟演播室技术制作情景剧、文艺片、微电影等创意十足的节目，丰富高校文化生活。
3.3远程教学
虚拟演播室技术在远程教学中，将多媒体课件与视频相结合，通过设定图像的反馈区域就可以实现远程交互，创设一个人性化的学习环境，是学生异地也可以在自然亲切的气氛中学习。同时在虚拟演播室中，强大的场景构建功能将三维动画、视频、图片等多场景结合演示，有助于激发学生的兴趣，提高学生的注意力，且不易使学生产生视觉疲劳，从而提高学习效率。此外，虚拟演播室技术还可以弥补远程教学因实验设备、场地、经费等原因带来的不足，一些无法进行的教学实验，在学生足不出户的情况下也可以获得真实实验一样的体会，增强了远程教学的参与程度，从而加深对学习内容的理解。
4.结语
虚拟演播室技术让我们摆脱了传统演播室空间的束缚，能够充分发挥技术人员的创意，是一种优质高效的教学手段。随着这项技术的发展，广大师生对制作水平要求越来越高，也对高校从事电视制作人员的能力提出了更高的要求，而虚拟演播室技术也将会在高校教育领域发挥出不可估量的重要作用。■
参考文献
[1]董武绍，李端强.对高校虚拟演播室建设的探讨.电化教育研究，2007（2）：62-64.
[2]韓志明.扬州电视台虚拟演播室的设计与应用.世界广播电视，2015（8）：84-86.
[3]王栓杰，李春鹏，潘忠政.虚拟演播室系统在高等院校教学中的应用探析.中国管理信息化，2013（11）：95-96.
[4]王欣，刘铁军，李凤鸽.虚拟演播室系统及其在高校中的应用.现代交际，2015（5）：197.