蓝美高标清真三维虚拟演播室系统(硬件)

虚拟演播室系统技术说明
现以三机位（两个传感跟踪机位）单通道3D全景虚拟演播室系统为例，对其工作原理进行说明，系统结构如下图所示：

1、切换器：完成摄像机前景信号的切换工作，受控于蓝美 3D图形工作站串口信号；
2、同步信号分配器：完成外来同步型号的分配，分别将同步信号分配给Open-Set 3D图形工作站、切换器以及预留给用户摄像机的三个同步信号输出口；
视频输入模块：将切换器输出的摄像机前景视频信号进行10bit广播级数字处理
3、色键处理模块：运用领先的色键抠像算法，将前景数据流进行实时的抠像处理并产生相应前景画面的键和填充数据信息；
4、传感信息采集处理模块：采用机械光电传感跟踪方式，采集摄像机平摇、俯仰、镜头推拉六个方位的动作信息；
5、活动视频采集模块：实时采集输入的活动视频信号，并作10bit广播级数字处理，以用于建立虚拟场景视频窗口；
6、活动机位背景渲染及前背景叠加模块：采用先进的计算机图形运动跟踪算法，根据预设的虚拟摄像机轨迹关键帧，实时渲染生成动态虚拟背景和动态键遮罩信息，并与前景键和填充数据信息进行合成处理，实现前景抠像人物与虚拟场景具备合理空间透视关系的完美结合；虚拟摄像机镜头进行广域航拍的全运动过程中，真实摄像机拍摄的前景人物实现同步联动、精准定位和合理的遮罩关系，真实与虚拟空间结合得天衣无缝。此外，该模块还需要控制摄像机切换模块，当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候，同时发出控制信号给摄像机切换模块，切换至相应视角的前景摄像机。
7、广角机位背景渲染及前背景叠加模块：根据传感信息采集模块送来的真实摄像机动作参数，将广角虚拟背景实时渲染生成与真实摄像机动作一致的虚拟场景和遮罩关系，并完成各个机位的各种三维和　二维物件、符合不同机位透视关系渲染工作，最后与前景键和填充数据信息进行前背景的合成处理。此外，该模块也还需要控制摄像机切换模块，当虚拟背景进行不同视角背景切换的时候，同时发出控制信号给摄像机切换模块，切换至相应视角的前景摄像机。
8、音频采集延时模块：对演播室现场音频实时采集并作相应延时处理输出，以保证虚拟演播室视音频信号音画同步。



蓝美三维实时虚拟演播室 (软件)

基于使用单位的实际环境及设备情况，考虑到实际工作使用的目标性及现有设备的综合配套使用，及传统实景制作的演播室的不灵活性和高昂投入。同时实现在灵活的移动性及现有的小环境里，实现不同节目的方便录制。同时有针对性的对使用方自主创作及实际现实应用。利用3DMAX或MAYA等三维制作工具结合专业的虚拟演播室系统的专利技术，完全实现“所想即所见，所见为所得”的想的到做的到的节目制作境界，以操作简便、经济、适用为基本原则，特推荐该方案。
一、虚拟演播室系统产品技术要点：
1. 虚拟演播室系统具有各种实时的二、三维效果，其中二维要求简单方便，能够实时地修改场景中三维物体的位置，纹理，材质，空间等属性，无须返回到3D MAX等三维建模软件进行
2. 两个机位的同时接入，且每个机位都要能实现大摇臂效果。
3. 固定机位即可实现真三维效果，一个人即可操作完成。
4. 满足分量、YC等广电信号接入和输出。
5. 进口内置色键器。
6. 除内置色键器外，虚拟主机系统还要内置音频延时器、机位切换器，集成度高。两个机位间的切换不需要外置切换器就可实现.
7. 虚拟系统对蓝箱、灯光要有很好的适应能力，在正常的蓝箱（或蓝布）、灯光条件下抠像效果要好。不需要配演播室专用摄像机，用普通低价位摄像机（如HDV）都可实现很好的抠像效果，可充分利用现有摄像机资源。即使是普通摄像机或背景、照明不怎么理想也可照常工作。即使是对半透明、精细物质、烟雾、或影子也可辨别。可实时把三维物件或动画渲染成全D1分辨率，32位彩色的视频。
8. 软件容易学习、使用简便。正常工作时快捷拖拉式操作，同时也可满足复杂的调节控制和效果。
9. 具有一键抠像功能，只通过一个”Auto Key”按钮即可实现。同时各个机位抠像参数独立可调节和存储。有微调功能如前景和背景之间可以用灵活的圈状工具调节，ALPHA和FILTER实时调节等。要求有无限蓝箱和边缘羽化功能。
10. 快捷软件内所有主要操作都在一个主界面上完成。
11. 快捷软件可用鼠标随意调节电视墙大小和位置。
12. 可以开设多个虚拟大屏幕，同时可以导入播放各种信号，格式包括：支持所有格式视频MOV、REAL、WMV、MPEG、AVI、M2P、PPT, 图片（BMP、JPEG、TIF、GIF、TGA等）, Flash, Web。
13. 同时支持在线即本地PPT的文件播放和翻页。
14. 快捷背景有动态和静态，拖拉相应的场景图标即可实现场景的即时制作和实时输出。
15. 三维模块软件可以用外置操纵杆来控制人物、场景的运动，轻松实现各种推拉摇移的动作，同时可记录操纵的轨迹成文本文件以用来实时调用。同时要求有触摸屏和快捷键实时控制场景功能。
16. 有虚拟灯光效果，即场景中的虚拟灯光可修改亮暗度、颜色等。灯光的方向，发射点，颜色等参数能够实时调整。
17. 有虚拟主持人功能，当把视频与3D图像相混时，可使直通视频中的人物信号能如同在3D Studio Max中的物件一般被弯曲或变形。此外，主持人可用一个动画角色来代替，其动作可通过鼠标、操作手柄来即时控制。
18. 系统可以通过加选件卡接收来自另一台摄像机、放像机、或电脑VGA的直通信号，并将其在虚拟场景中的电视墙上实时、清晰地显示出来。
19. 系统可以实时迫捕获同网段的其他电脑屏幕，满足互动教学的需要。即除外部输入视频信号外，需要可扩展VGA和有IP信号输入。
20. 有简单的字幕功能，可实时在预制好的场景里更改相应的字幕。
21. 整个系统即开即用，不需复杂的事先定位工作。
22. 产品升级方便，只需要简单的加色键卡即可以实现4机位、6机位等扩展。
23. 可以使用方自己制作场景，即跟MAX或MAYA可对接。
24. 提供不少于10个按我单位需求定制的三维场景。
25. 采用核心俄罗斯技术，同时有国内独特补充的产品注册证书。
26. 国际化定位的产品，已经在国内重大高校及电视台有相关用户，可以考证或考察参观。