真三维高标清虚拟演播室系统方案书

真三维高标清虚拟演播室
系统方案书
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目录
1．校园电视台总体需求分析 (3)
2. XX真三维无轨虚拟演播室系统DYH VR STUDIO 在校园电视台建设中的必要性和重要意义 (7)
3．福建XX信息科技有限公司简介 (9)
4．XX真三维无轨虚拟演播室系统 (10)
5．XX校园电视台虚拟演播室系统设计原则 (10)
6．XX校园电视台真三维无轨虚拟演播室系统 (13)
7．XX校园电视台真三维无轨虚拟演播室系统亮点 (24)
8．XX校园电视台真三维无轨虚拟演播室系统应用节目 (26)
9．XX真三维无轨虚拟演播室系统DYH VR STUDIO 系统 (28)
10．XX真三维无轨虚拟演播室系统DYH VR STUDIO (30)
11．XX真三维无轨虚拟演播室系统连接图 (31)
12．XX产品技术支持及服务承诺 (32)
13．XX真三维无轨虚拟演播室系统DYH VR STUDIO (35)
2010-2011年度成功案例（部分） (35)
14．XX真三维无轨虚拟演播室系统DYH VR STUDIO (41)
附件A .虚拟演播室蓝（绿）箱设计 (43)
附件B .虚拟演播室灯光系统设计 (50)
1．校园电视台总体需求分析
校园电视台就是在学校里建立的电视台。

随着现代教育事业的不断发展，适应素质教育的要求，开放性、交互式的多媒体视频教学逐步被应用到教学实践中。

数字化校园电视台的建立可以促进学生自主探索、创新学习的能力，并且可以提高学生的语言表达能力、仪容仪态表现力，开阔学生的视野，在教师、学生之间建立起一个互动式的视像网络教学平台。

另外校园电视台可以让学校创办出自己的特色，比如对学校重大事件进行记录宣传，请学校里面各个科目的佼佼者进行学习上的交流以供同学和老师观摩共同学习等等。

组建校园电视台的基本理念
校园电视台的核心理念是：尊重、支持、引导、快乐
尊重学生权益，支持学生发掘自身潜能，引导学生健康成长。

让每个学生都有最佳的人生开端，都有欢乐无限的生活空间。

校园电视台的组建
校园电视台主要由演播室、摄像机、录制编辑系统、自动播出系统和网络流发布平台五大部分组成。

校园级别的电视台一般来说属于民用级别，各个学校根据财力和需求的不同所需设备不尽相同。

配备完整的校园电视台主要有以下设备：
2台或者以上的摄像机、三维虚拟演播室、字幕机、提词器、摄像机三角架、非线性编辑设备、录放机、调音台、视频特技切换台、监视器、计算机、无线通话、采访话筒、有线电视直播（或者网络直播）设备，等等。

完备的校园电视台除需具有上述设备外，需要有一间专用的虚拟演播室演播室，内建有专业的抠像蓝箱，演播室需要进行光学、声学的装修等等。

设备介绍
1.摄像机摄像机对于一个电视台来说应该是最基本的素材采集设备了，主要用于视频信号的采入，摄像机的配备学校可根据现场要求，资金能力等因素来选择广播级、专业级、
民用级的设备。

现在的摄像机大都是数码机，各级别的差距在缩小，如果不能一步到位，可以少量的购置高档设备，逐步发展；目前应用比较广泛的有索尼、松下、JVC等品牌。

2.非线性编辑系统非线性编辑系统对于一个电视台来说是对素材或者节目进行后期编辑必不可少的设备一般该系统主要由软件配合相应的板卡构成，对于要求不高的客户还可以采用Premier等替代。

3.特技切换台特技切换台主要应用于节目录制过程中不同机位视频或其他素材之间的切换，并可对切换过程实时添加简单的过场效果实现不同镜头的平稳过渡。

4.字幕机字幕机主要用于节目录制或者直播过程中实时添加字幕信息，并可以叠加台标、角标并对添加的信息进行效果的编辑。

5.真三维无轨虚拟演播室系统真三维无轨虚拟演播室系统是当下广播电视节目制作包装的主要工具，各种节目特效的重要实现手段。

学校必须在自己的校园电视台里配置真三维虚拟演播室系统，该系统主要可以利用其绚丽逼真的三维虚拟场景效果对摄像机拍摄下来的主持人在蓝箱中的表演视频进行实时抠像，并且与真三维虚拟场景进行实时合成。

使制作出来的节目就像主持人在一个真实的环境中表演一样，给人以全新的强烈的视觉冲击。

最新的无轨跟踪技术应用在真三维虚拟演播室系统中，使用者在不需要移动摄像机的情况下可实现，镜头的远近推拉、左右上下摇移的绚丽效果。

而且还可以根据不同节目的需要可以轻松制作不同风格的三维场景，扩大了校园电视台的使用范围，提高了校园电视台节目的可看性和视觉冲击力，增加的节目的丰富性、多样性！
6.嵌入式三基色柔光灯，是专门针对会议室、多媒体课室、报告厅、礼堂、精品课室、教室等空间而开发的产品。

布光的总体思路
演播室灯光系统是整个数字校园电视台的重要部分，为达到预期效果要求设计严谨，演播室设计如下：
灯具的要求：演播室灯光系统是建立在新型的三基色柔光灯的基础之上的，这种灯发光均匀、阴影小、发热少、色温恒定而均匀，光布在主持人脸上自然而逼真。

此种灯满足了虚拟演播室对光线的基本要求。

区域布光：在演播室，为了增强节目的真实性，活泼性，主持人都会有一定的活动区域，因此,对前景（主持人）布光不能象新闻类布光—定位的点布光，而必须进行区域布光。

立体布光：传统的新闻类演播室一般都运用三点式布光原理就能满足电视灯光的要求，而演播室技术采用的是色键器消蓝技术进行抠蓝处理，因此，要消除蓝色对前景(主持人)的影响就必须要有立体布光的理念。

先前景布光，后蓝箱布光：因为三基色柔光灯发光面积大，对前景（主持人）布好光后，必将在蓝箱上产生一定的光照度。

因此，前景照度符合要求后，再对蓝箱进行适当补光就能满足计算机抠蓝的要求。

前景与电子背景完美融合的关键在于前景与蓝箱科学而合理的布光。

照度的要求：演播室的照度不同于传统演播室，它要求前景与蓝箱背景照度相匹配，追求光照的一致性。

另外，演播室栏目的灵活性、电子背景的多样性也要求照度必须满足不同栏目、不同电子背景的需要。

布光设计特点:
面光方面：演播室的面光一般布得较低平，尽量避免产生主持人身上的初级投影。

因为蓝箱反射光作用于阴影，通过计算机处理后，此阴影将会被色键器的蓝消除电路消除，从而影响输出的前景（主持人）的图像质量。

演播室不建议加主光源，因为如果使用不当，可能出现投影环境的逻辑错误，而出现实际光源与虚拟光源的不一致性。

另外，主光源在蓝箱上产生的次级投影也会影响计算机的图像处理。

三基色冷光灯
逆光方面：传统的布光原则是逆光强于主光，从而凸现主持人鲜明的轮廓，增强空间立体感。

演播室必须注意逆光的合理使用。

太强的逆光，使蓝箱地面现得亮白而破坏蓝箱色调的一致性，影响计算机抠蓝效果；前景在蓝箱地面上的次级投影也会影响计算机的图像处理。

而不用逆光或逆光太弱，则前景（主持人）象贴在电子背景上，很死板。

因此，逆光的合理使用能很好地体现人与场景的关系，从而加强纵深感，增强三维立体效果。

侧光方面：演演播室必须加侧光。

因为虚拟系统中的色键器采用蓝色消除电路，由蓝箱反射光作用于主持人衣物边缘上的蓝色调将被蓝色消除电路去除，出来的主持人边缘变黑。

因此必须加侧光以消除主持人衣物边缘上的蓝色成分。

折散光方面：尽量避免主持人服饰的反射光、透明类道具所产生的折射光对蓝箱的影响，蓝箱上的高亮点会造成合成图像的背景部分出现雾状影像。

白平衡方面：注意避免蓝箱反射光对白平衡的影响。

白平衡调整得不好，会造成掩膜信号电平变低和前景物体颜色失真。

2. XX真三维无轨虚拟演播室系统DYH VR STUDIO 在校园电视台建设中的必要性和重要意义
在传统演播室的工作流程中，场景需要实际搭建，在实景制作、不同栏目之间的实景更换、实景修改等方面都存在着很大的局限性。

同时，搭建实景拍摄无法在背景中加入很多动感的元素，整个节目画面比较呆板，无法给予电视观众视觉上的享受和视觉冲击力。

另一方面是搭建实景演播室会使得工作量增加、材料浪费严重、工作效率降低、不利于消防安全等。

因此现在很多用户在设计演播室方案时，都会开始考虑使用虚拟演播室来制作节目。

随着计算机技术、图文图像技术、传感跟踪技术、色键处理技术水平的高速发展，虚拟演播室技术的功能日趋完善，系统日趋稳定，现虚拟演播室系统已经被越来越多的应用于电视制作机构的各类栏目的制作和创作中。

无轨虚拟演播室是近年发展起来的一种独特的电视节目制作技术。

它的实质是将计算机制作的虚拟三维场景与电视摄像机现场拍摄的人物活动图像进行数字化的实时合成，使人物与虚拟背景能够同步变化，从而实现两者天衣无缝的融合，以获得完美的合成画面。

最新的无轨跟踪技术应用在真三维虚拟演播室系统中，使用者在不需要移动摄像机的情况下可实现，镜头的远近推拉、左右上下摇移的绚丽效果。

只要利用摄影棚中的一小部分空间搭配蓝或绿背景，加上摄影灯光，把人物的全身、或半身景拍下即可。

然后通过虚拟设备合成，使得前景中的主持人看起来完全浸尽于计算机所产生的三维虚拟场景中，而且能在其中运动，从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。

1、用于多档栏目制作
真三维无轨虚拟演播室系统可以使用不同类型的虚拟场景，如：新闻、访谈、体育、气象、课件制作、专题报道等。

可以打破传统制作手段，自由创作真三维虚拟场景，充分发挥节目制作团队的无限创意。

这样一来，势必减少演播室数量、面积的需求，减少对实景道具的制作需求。

2、提升节目制作效率
在校园电视台系统中，能对三维场景以及场景中物体的形状、位置、纹理、虚拟灯光效果、特技、动画等等属性都可以进行实时的调整。

在时效性栏目中，快速直观的修改和编辑三维场景可以让使用者在最短的时间内完成背景的设置、调整，大大提升了节目制作、课件录制的效率和效果。

3、提升节目制作效率
在虚拟演播室中，能对三维场景以及场景中物体的形状、位置、纹理、虚拟灯光效果、特技、动画等等属性都可以进行实时的调整。

在时效性栏目中，快速直观的修改和编辑三维场景可以让用户在很短的时间内完成背景的调整，大大提升了节目制作的效率和效果。

4、教学创新
校园电视台丰富了校园文化生活，同时校园电视台还有一项工作，就是协助教学部门制作教学节目。

制作教学节目与专题片制作相同，主要配合课件教师来完成节目的制作，丰富教学方式，激发学生学习兴趣。

3．福建XX信息科技有限公司简介
福建XX信息科技有限公司，是领先的专业视音频产品及解决方案供应商。

XX公司拥有自主知识产权的先进的虚拟现实成像技术及深厚的视音频技术积累，具备专业服务能力，致力于面向广大教育行业用户提供各种与学校教学建设紧密相关，且最具投资价值的数字媒体教学解决方案。

福建XX信息科技有限公司是中国广电行业知名的广播级虚拟演播室产品供应商。

近年来，“XX”公司的广播级虚拟演播室产品的销售规模和销售量增长持续处于国内同类产品的领先地位。

随着虚拟现实成像技术的日益成熟和迅速普及，公司在原有的广播级虚拟演播室产品的基础上专门针对教育行业应用进行深入开发，通过业务拆分和资源整合，完成了专门针对学校语言教学的“虚拟现实情景互动教学产品”的研发。

福建XX信息科技有限公司拥有多年来在广播电视视音频领域的方案优势，尤其是对虚拟现实成像技术的技术积累，以及产品在国内各行业市场的千锤百炼，依托自身的技术背景和专业服务团队，积极参与教育信息化建设，不断为教育行业导入超前的教学理念，并通过先进的技术和可靠的产品品质以及优质的服务，为用户提高教学质量、降低成本、简化应用提供支持!为校园信息化建设创造新的价值!
公司旗下主营产品：XX情景互动教学系统、XX真三维无轨虚拟演播室系统VR STUDIO系列以及VR MAGIC系列、XX移动导播切换台、便携一体化演播室系统MICRO STA TION……
4．XX真三维无轨虚拟演播室系统
DYH-VR STUDIO 产品简介
如何在有限的时间内，不用花费大量的精力和财力，就能轻松地搭建出富有创意的演播室，制作出精彩新颖又充满无限魅力的节目？XX公司推出的全新真三维无轨虚拟演播室系统DYH—VR STUDIO ，一个先进的、实用的、高度集成的、真三维、全场景的虚拟演播室完整解决方案，可以轻而易举地让您的节目创意梦想成真。

XX真三维无轨虚拟演播室系统去除了烦琐的硬件配置和大规模的数据运算，凭借简单的设置和直观的用户界面，使之成为一套功能强大的广播电视节目制作工具。

只要利用摄影棚中的一小部分空间搭配绿色或蓝色背景，加上摄影灯光，把人物拍下，通过系统集成的色键器，对摄像机获得的信号与虚拟演播室系统信号进行处理，即可实现演播主体与虚拟场景的合成。

从此，节目制作不再受狭小空间和景物的限制，使用XX真三维无轨虚拟演播室系统，您可以充分发挥想象力和创造力，便轻松可满足任何电视节目现场直播、后期制作及应用的需要。

并且，XX真三维无轨虚拟演播室系统具有颠覆传统的业界最优的性价比。

通过极快速的启动时间和极低的成本，XX真三维无轨虚拟演播室系统能为新闻电视广播、体育、财经、现场访谈、气象、远程教育、娱乐节目、课件录制以及许多其他节目制作应用领域提供理想的多功能一体化解决方案。

5．XX校园电视台虚拟演播室系统设计原则
随着计算机网络、通讯技术的极速发展，虚拟演播室的更新步伐不断迈进，节目的制作水平和信号质量不断提高，XX无轨虚拟演播室系统本着"简捷至上"的设计宗旨,充分体现系统的技术先进性、功能完整性、经济实用性、运行可靠性、操作灵活性及系统扩展性,不仅能满足现阶段的需要，同时确保系统在今后相当长一段时间内具有先进性并留有扩展余地。

在设计方案的过程中,首先考虑到系统要满足演播室现行技术要求,及其应用领域,同时又符
合当今虚拟化的趋势，我们遵循以下几个原则：
1、技术的先进性
XX真三维无轨虚拟演播室系统，是真三维虚拟演播室，采用革命性的独特设计，无需传感器，采用独有的虚拟摄像机结构，使得产品的安装、初始调试、使用极其方便，省却了繁琐的安装调试过程，真正作到随架随用，一开就用，迅速快捷。

一人即可实现多机位的节目演播操作工作，并且真实人像与实时渲染的三维虚拟背景同步运行。

XX无轨虚拟演播室系统采用专业的基于OpenGL和DirectX三维图形平台的真三维图形系统，系统调用的虚拟场景是3DS MAX国际流行的三维建模软件创作的三维场景模型文件，具有真正的三维属性和场景景深，以及虚拟场景各物体在三维空间中的透视关系。

采用高品质的专用3D图形处理卡，以及XX公司自主研发的高度优化实时3D场景渲染卡，使得系统能够流畅地运行复杂的三维虚拟场景。

保持前景和背景之间正确的透视关系，在视觉上更具有纵深感，更加真实。

2、功能完整性
XX真三维无轨虚拟演播室系统功能完善，能满足用户制作节目的各种需求。

您无需使用昂贵的摄像机动作传感器，系统采用独有的虚拟摄像机结构。

能够轻松的在3D场景中设置和改变8个不同的虚拟摄像机位置，还可方便地编辑3D场景中摄像机的运动速度和运动轨迹。

通过与3D虚拟场景进行实时地无缝结合，可进行多重虚拟摄像机的显示与切换。

系统还配置了独创的非破坏性素材库管理功能，可自动组织分散在不同硬盘中的不同种类的文件，避免了在使用过程中有可能出现的破坏性的编辑，同时便于使用者整理和使用各种素材文件。

3、经济实用性
合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容，同时还应当考虑系统长期运行成本。

本方案中，所选用的设备在兼顾优良性能的基础上充分考虑经济性及整套方案的实用性。

整个系统的设备具有最佳性能价格比和最优化的设计。

使用XX校园电视台技术进行节目制作与播出，无需为各种的节目搭建不同的演播室或场景，可以避免真实制景的繁琐及浪费。

同样的演播室空间可以用来操作多部作品，三维场景还可以循环使用，大大降低了制景费用，拓展了环境背景图像范围，能够充分发挥人的想
象力和创作力。

小型演播室仅需3×4平方米的空间，无需任何实体场景，即时即用，能更好的节约人力，时间，空间，金钱，人员等等。

XX真三维无轨虚拟演播室系统集成了色键器、虚拟调音台、虚拟切换台、同步字幕系统、镜头特效生成系统、录像机系统等多种功能。

使用XX无轨虚拟演播室系统制作节目，所有摄像机的推拉、摇移、倾斜、以及缩放都是由虚拟摄像机完成的。

4、安全可靠性
系统配置了独创的非破坏性素材库管理功能，可自动组织分散在不同硬盘中的不同种类的文件，避免了在使用过程中有可能出现的破坏性的编辑，同时便于使用者整理和使用各种素材文件。

节目制作时，不需要移动摄像机，大大的避免了可能由人为因素产生的播出风险。

系统提供了每个虚拟机位合成信号的独立预监功能，操作者拖动鼠标，鼠标指针经过时可预览摄像机的位置和运动轨迹。

这一配置使得现场切换导演可以先看到每个摄像机机位的合成信号后再选择切换输出，减少了切换的盲目性。

系统的高度集成性以及简单方便的操作，这也极大地提高了系统的稳定性和安全性。

5、操作灵活性
XX真三维无轨虚拟演播室系统设计简洁,设备操作简单灵活。

易用的操作界面，减少了操作者的培训时间。

使用者只需拖放鼠标，便可实现系统功能的所有操作。

6、系统扩展性
XX真三维无轨虚拟演播室系统采用插件式结构，具有极好的扩展性，系统的升级扩展如同搭积木一样方便，增加某些模块功能只是增加一套板卡和加密狗即可，对系统的安全性、稳定性没有丝毫影响。

随着应用变化的需要，系统的性能和结构能够方便灵活
6．XX校园电视台真三维无轨虚拟演播室系统
DYH-VR STUDIO功能介绍
1、真三维无轨虚拟演播室系统
XX无轨虚拟演播室系统DYH-VR STUDIO 可支持2路HD SDI高清实时视频信号输入，并由系统模拟出第3个全景摄像机位。

因此，用户只需2台摄像机就能达到3讯道演播室效果。

在3D场景中能提供2个特写机位和1个全景机位。

镜头推拉及特技效果图例
为什么XX真三维无轨虚拟演播室系统不需要使用传感器？
XX无轨虚拟演播室系统采用虚拟摄像机对虚拟场景进行实时定位。

制作人员在制作3D 场景时，已经为每一路摄像机信号输入画面预留了相应的空间。

虚拟摄像机移动或演员移动时，不需要使用传感器做任何跟踪测量。

在真实摄像机本身保持不动的情况下，通过虚拟摄像机，改变场景中各个景物的相对角度和位置，便可简单快捷地完成场景定位。

定位完成后，只需简单地按照标准镜头语言对虚拟摄像机进行镜头推拉、左右上下摇移等操作，真实摄像机拍摄的人像就能和三维虚拟场景同步变化运动，从而完成绚丽的节目制作。

当场景更换、机位变动时，只需在系统中重新进行虚拟摄像机与虚拟背景的定位即可。

所有参数由系统自动重新计算调整，前后仅需数分钟即可完成。

整个前景、虚拟场景等多种虚拟节目成份均在同帧场逆程内切换完成，保证了多机位切换时前后景同步、画面平滑、不抖动、无撕裂。

且各个机位之间可以任意切换，可随意调整机位切换的速度即虚拟摄像机推拉摇移的快慢。

所有机位均可自行定义每个机位摄像机三维空间运动，可以简单方便地定义每个机位虚拟摄像机的三维动画，产生摇臂的运动拍摄效果。

包含摄像机在三维空间的位置、拍摄角度、拍摄焦距和运动方式等变化定义，以及运动过程的时长定义。

2、广播级的在线输入输出接口
XX真三维无轨虚拟演播室系统，是一套完整的真三维双机位双通道模拟三机位全数字的广播电视虚拟场景解决方案。

系统具有广播级数字高清HD SDI输入输出接口；复合信号输出端口；还具有模拟平衡音频输入输出接口等，保证了高质量的信号传送及处理，同时也提供连接的便利性。

系统采用的板卡为XX公司为专业广播电视使用而自主研发的，支持AVI 视频输出，I-frame码率为8-50Mbps之间可调。

系统所采用的先进技术在国内外获均得了众多的专利和荣誉。

3、高端的图形工作站
XX真三维无轨虚拟演播室系统采用高端的图形工作站配置，保证系统的高效、稳定运行，图像的渲染色彩绚丽真实，图像不抖动、无撕裂、不拖尾。

在虚拟摄像机的移动过程中不出现马赛克、不模糊。

使制作完成时输出的图象质量达到广播级的要求，能够非常完美的应用于广播电视节目的制作。

通过真实摄像机的信号直接输入到系统中，无须再做多余的调整，便可直接输出合并后完整的图像效果。

4、高品质三维虚拟场景实时渲染系统
XX真三维无轨虚拟演播室系统采用高性能的图形工作站，加上多个高品质的3D图形处理卡的并行协同运算，使得系统具有强大的无与伦比的实时高清三维渲染能力，配以XX
公司自主开发的高清三维虚拟场景优化渲染引擎技术，能够使复杂而逼真高清三维虚拟场景顺畅运行，使得高清虚拟场景细腻逼真。

XX真三维无轨虚拟演播室系统所拥有的高性能的图形工作站，可进行高精度的16X反锯齿处理，还可采用最新的AA反锯齿处理，图像的渲染色彩为32bit真色彩，使得虚拟场景的画面细腻真实，场景中的物体边缘及线条光滑无毛刺，使画面精细、逼真。

XX真三维无轨虚拟演播室系统，拥有1536MB硬件渲染缓冲，可运行大规模、精细的复杂场景。

具有200多亿个像素/秒的像素填充率，三角形生成速率超过10万个/秒，贴图分辨率为 256X256~4096X4096，可进行上千万个三角面以及大型（高分辨率）纹理贴图的三维场景实时渲染，可进行无约束的高清大场景实时渲染，做到特写镜头场景不出现马赛克、不模糊；全景时场景画面不爬行、无麻花状条纹。