二．虚拟演播室技术原理
2．计算机虚拟场景生成部分
虚拟演播室的场景是计算机绘制的图形，计算机绘图有二维和三维之分，因而虚拟场景也有二维和三维之分，二维场景没有厚度，只是一个平面图形，所以二维虚拟场景只能作为背景平面，出现在真实人物的后面，而三维虚拟场景中的景物具有Z方向的厚度，是立体的，以背景中的一个长方体为例，长方体是一种六面体，其底面和背面一般是看不见的。然而随拍摄角度的不同，有可能看见其正面，侧面和顶面。因此在计算机中，其正面、侧面和顶面的图像都分解为像素的形式，保存在存储器中，当摄像机处于任意的角度位置时，计算机即进行计算，获得相应的画面。同时，三维的场景中，虚拟景物既能作为真实人物的前景出现，也能作为背景出现，并且真实人物还能围绕虚拟景物运动。
当然还必须进一步考虑许多细节问题，比如灯光和阴影，当摄像机改变其取向位置时，根据照明条件，阴影部分将发生相应的变化，背景画面应该能够反映出这种变化。
新奥特NASET系统就是按三维虚拟演播室的标准定义设计的。其调用的背景是用传统的3D建模工具(如3DMAX、MAYA等)建立的标准虚拟场景模型序列文件*.WRL，在Open-GL图形平台上根据摄像机的参数变化进行实时的三维填充和渲染。因此它具备如下特点：
（1）Open-GL图形平台的像素填充率为32亿像素/秒，浮点运算为760亿/秒，三角型生成速率为5700万个/秒，显存带宽为8GB/s，配备3D加速缓存为DDRSGRAM/4ns/64MB。高性能的硬件指标保证了NASET系统可以实现三维建模并且实时的三维渲染。
（2）NASET系统中三维虚拟场景中的景物具有真正的三维属性，随着摄像机的移动可以看到景物的侧面和背面；虚拟景物既能作为真实人物的背景出现，也能作为前景出现，并且真实人物还能围绕虚拟场景运动，因而在视觉效果上更具纵深感，更加真实。
（3）三维场景是建立在矢量模型实时生成的基础上，因此，无论场景放大到什么程度，都可以保证三维场景清晰地显示。而二维场景即使采用反走样技术，在场景放大到一定程度时，由于显示元素的缺乏，依然会出现马赛克或图像模糊的现象。
(4)三维场景支持电视墙的三维显示，主要表现在电视墙可以用任意的三维方式显示,如梯形、弧面、柱面的变形。在不同摄像机位看到的电视墙均能保持正确的三维属性。
(5)使用虚拟演播室系统制作节目时，当摄像机无意间拍摄到非蓝区域时，会出现“穿帮”现象。为了克服这一现象，NASET系统采用了无限蓝箱技术或称为“填补彩底”技术。使用这一技术后，摄像机拍摄到的非蓝区域可自动由“垃圾色块”来填补。无限蓝箱功能使演员的活动范围及摄像机的取景范围不再受蓝箱大小的限制。
（6）具备无限场景功能。三维场景和二维场景本质的不同在于场景的三维属性。二维场景使用的是平面图显示，由于受到PC总线带宽的限制，只能用图形卡有限的显存存放有限的场景。在实际应用时，摄像机的推拉摇移受到场景大小的限制只能做小范围的运动。而三维场景建立在实时生成的图形平台上，场景的大小不受限制，摄像机可以在360°空间任意运动，配合无限蓝箱技术可实现全场景显示。
由于真三维虚拟演播室在国内还是新事物，以至于业内一些用户对真三维虚拟演播室与二维及二维半虚拟演播室相比较的优缺点也不甚了解。表1就新奥特NASET三维虚拟演播室系统为例，把国内外不同种类的虚拟演播室做一个比较。
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性能 | NASET 3D | 国外 3D | 国外 2.5D | 国内 2.5D | 图形平台 | OPEN GL | OPEN GL | 视频卡 | 视频卡 | 文件格式 | 3D VRML | 3D VRML | TGA图 | TGA图 | 显示模型 | 三维矢量模型 | 三维矢量模型 | 平面图像 |
CDV
新奥特
虚拟演播室
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