虛擬演播室藍(lán)箱設(shè)計(jì)

虛擬演播室藍(lán)箱設(shè)計(jì)

2001中南地區(qū)廣播電視技術(shù)討論會(huì)技術(shù)論文二等獎(jiǎng)

虛擬演播室系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)與傳統(tǒng)色鍵摳像技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它可以把現(xiàn)場(chǎng)視頻與計(jì)算機(jī)生成的場(chǎng)景影像，按照一定的透視關(guān)系實(shí)時(shí)無(wú)縫的進(jìn)行合成，虛擬出真實(shí)演員置身于虛擬場(chǎng)景中的畫(huà)面輸出，以滿足人們不斷提高的欣賞要求。它的出現(xiàn)是對(duì)傳統(tǒng)演播室技術(shù)的一次重大變革。在虛擬演播室系統(tǒng)中，跟蹤技術(shù)和色鍵技術(shù)的好壞，是一個(gè)系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵，但這些技術(shù)的應(yīng)用均是建立在一個(gè)最基本的環(huán)境中，即我們所稱的虛擬演播室的藍(lán)箱。

大家知道，藍(lán)箱是主持人活動(dòng)的實(shí)際場(chǎng)景，及虛擬制作的根本依據(jù)。藍(lán)箱的好壞，可能給后續(xù)的虛擬制作工作帶來(lái)很大的影響。我頻道擬于2001年購(gòu)買一套二機(jī)位的RE-SET的IBIS虛擬演播室系統(tǒng)，在進(jìn)行藍(lán)箱的設(shè)計(jì)施工時(shí)，有一些心得和經(jīng)驗(yàn)，在此與各位同行交流。

1、施工要求

在實(shí)際進(jìn)行藍(lán)箱設(shè)計(jì)時(shí)，首要考慮的問(wèn)題就是藍(lán)箱所在演播室的空間問(wèn)題。目前各電視臺(tái)的演播室多是一室多用，即同一個(gè)演播室由多個(gè)節(jié)目共用，也就有多個(gè)場(chǎng)景。這就要求在設(shè)計(jì)藍(lán)箱時(shí)要充分考慮到其它場(chǎng)景的位置和燈光需求，不能使節(jié)目在錄制時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量下降或穿幫現(xiàn)象。倘若演播室一室一用，專為虛擬演播室所用，就不存在這個(gè)問(wèn)題。所以，建議最好是選用面積適合的小演播室作為虛擬系統(tǒng)專用。

其次，要根據(jù)虛擬系統(tǒng)的機(jī)位，來(lái)設(shè)計(jì)藍(lán)箱的形狀并計(jì)算其大小。也就是說(shuō)，藍(lán)箱的大小一定要能夠滿足攝像機(jī)的推拉搖移的范圍要求，既不能過(guò)小而限制鏡頭的活動(dòng)，又不能盲目加大藍(lán)箱面積而導(dǎo)致造價(jià)的大幅度提高。

然后，就是要根據(jù)使用虛擬演播室制作節(jié)目的性質(zhì)來(lái)規(guī)劃藍(lán)箱的大小。大家知道，新聞及小型訪談?lì)惖墓?jié)目在錄制時(shí)鏡頭一般較為簡(jiǎn)單，大多是以正面近景輔以少量側(cè)面全景，且鏡頭固定，無(wú)需推拉搖移，主持人的位置也固定不動(dòng)，這樣對(duì)藍(lán)箱的要求也就不高，只要顧及到側(cè)面全景不穿即可，藍(lán)箱可以做的較小。如果是錄制文藝性節(jié)目，主持人不但會(huì)來(lái)回走動(dòng)，且鏡頭的推拉搖移較多，變化較大。這就要求藍(lán)箱要相對(duì)較大，給出足夠的鏡頭活動(dòng)空間。

另外，在施工期期間，不能影響演播室正常的節(jié)目錄制。

2、具體設(shè)計(jì)

① 確定位置與大小：根據(jù)我頻道的實(shí)際條件，最終確定在250平米演播室的一角裝修藍(lán)箱，大小以70平米左右為宜。

② 藍(lán)箱裝修包括兩個(gè)成90度夾角的立面和一個(gè)地臺(tái)。立面與地臺(tái)的夾角應(yīng)大于90度（我們采用了立面向外傾斜10度的方案），以減少反射到主持人身上的藍(lán)光；立面與地臺(tái)間最好采取弧形過(guò)渡，這將更容易均勻布光，而且墻壁間也不會(huì)互相反射。圓滑的角落可以幫助減少燈光的明暗差異。地板應(yīng)該足夠大，以避免主持人的面光形成的強(qiáng)陰影打上立面，有時(shí)這會(huì)為制作帶來(lái)一些麻煩。藍(lán)箱整體設(shè)計(jì)如圖1、圖2所示。

1） 確定制作工藝

制作工藝是藍(lán)箱質(zhì)量的保證，也就是說(shuō)，藍(lán)箱是否能順利完成虛擬演播室的錄制任務(wù)，制作工藝的好壞是關(guān)鍵之一。在制定制作工藝時(shí)，要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：

① 制作材料

目前國(guó)內(nèi)制作藍(lán)箱的廠家主要使用兩種材料，一種是玻璃鋼，另一種就是木材。采用玻璃鋼材料，優(yōu)點(diǎn)就是材料強(qiáng)度高，幾乎不會(huì)產(chǎn)生變形，且具有不可燃性。這樣在制作前就無(wú)需對(duì)材料進(jìn)行防火、防變形等預(yù)處理工作，大大節(jié)省了工期。缺點(diǎn)是造價(jià)過(guò)高，每平方米費(fèi)用大約為2000元左右，這樣如果建造一個(gè)大約100平方米左右的中型藍(lán)箱，就需要花費(fèi)20萬(wàn)元左右，這對(duì)于多數(shù)中小型電視臺(tái)來(lái)說(shuō)，都是一筆不小的開(kāi)支。而如果采用木料的話，其造價(jià)大約為每平方米500元左右，是玻璃鋼材料的1/4。但由于木料本身具有易燃、易變形等特點(diǎn)，所以在施工前期需進(jìn)行大量的預(yù)處理工作，延長(zhǎng)工期，增加了施工難度。目前國(guó)內(nèi)各用戶多采用木材來(lái)進(jìn)行藍(lán)箱的搭建。

② 藍(lán)箱的搭建結(jié)構(gòu)方式

藍(lán)箱體積較大，搭建起來(lái)較為復(fù)雜，施工周期也較長(zhǎng)。如果所有工作都在演播室中完成，勢(shì)必會(huì)影響演播室的正常使用。所以我們建議藍(lán)箱整體結(jié)構(gòu)采用積木式拼接方式，即將藍(lán)箱整體分為若干部分，先將每一部分在演播室外施工場(chǎng)地進(jìn)行加工完成，最后將各部分在演播室中通過(guò)榫接等方式結(jié)合在一起，形成整體結(jié)構(gòu)。采用這種方式的好處就是縮短室內(nèi)施工時(shí)間，而且預(yù)先單獨(dú)制作球形區(qū)域和各弧形區(qū)域，也較容易保證其成型。但這樣對(duì)施工者的施工水平要求很高，在整體拼接時(shí)應(yīng)能進(jìn)行準(zhǔn)確的校正，保證由多個(gè)部分組成的各平面、弧面、球面的平滑過(guò)渡性。我們的藍(lán)箱所采用的積木式結(jié)構(gòu)將整個(gè)藍(lán)箱分為二十多個(gè)部分進(jìn)行分別制作，最后再進(jìn)行整體拼裝。

3、 選材的預(yù)處理

根據(jù)自身目前的預(yù)算狀況，我們選擇了使用木料搭建藍(lán)箱，所用藍(lán)漆為國(guó)產(chǎn)阻燃漆。由于藍(lán)箱搭建在演播室中，且木料及漆料自身易燃，所以在施工前一定要對(duì)所有用料進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到消防要求。

① 對(duì)木料的預(yù)處理

防變形處理：大家知道，普通木料中含有大量水分（含水率約在25%-30%之間），在水分經(jīng)過(guò)一段時(shí)間揮發(fā)掉之后，木料就會(huì)產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂，導(dǎo)致制成品損壞或無(wú)法使用，所以木料的防變形處理就顯得至關(guān)重要了。目前的木料防變形處理主要是脫水處理，即將含水量較高的木料放入烘干房中，加高溫使大部分水分從木料中揮發(fā)出去，從而使木料的含水率降低到10%左右。經(jīng)這種方法處理后的木料的變形量極小，不會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂等嚴(yán)重后果。

防火處理：木料是否能達(dá)到防火阻燃的要求，是關(guān)系到演播室財(cái)產(chǎn)及工作人員人身安全的一個(gè)重要問(wèn)題，一定要認(rèn)真對(duì)待，切切不可大意。目前所用的防火處理方法主要是在木料上淋刷阻燃劑，或是將木料直接放入阻燃劑中進(jìn)行充分浸泡。推薦使用第二種防火處理方法，因?yàn)榈谝环N方法只能在木料表面形成阻燃層，如果在施工過(guò)程中對(duì)木料表面進(jìn)行加工，就會(huì)破壞阻燃層。而第二種方法就會(huì)使阻燃劑滲透到木料內(nèi)部，從而達(dá)到整體阻燃效果。

要注意的是，阻燃劑中也含有一定的水分，所以最好先對(duì)木料進(jìn)行防火處理，然后再進(jìn)行防變形處理，

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