【内容提要】 简单介绍虚拟演播室技术的种类、虚拟关键技术及发展应用领域和趋势。
虚拟演播室技术经过数年的发展，不仅在关键技术上有了很大改善，而且还在系统类型上得到了完善，在应用领域上也有了较大扩展。
一. 虚拟演播室的分类
1.二维系统
这类系统的出现是为了迎合某些用户的愿望，即能在较低的价位上建立一个简单、实用而且图像质量高的二维虚拟演播室系统。这类系统的背景生成装置一般采用图像处理器硬件，可生成类似于二维DVE效果的背景图像。与一般DVE系统所不同的是，在这里各种数字视频效果的生成是在摄像机运动参数的控制下进行的。例如，当摄像机推近前景图像时，在相应运动参数的控制下，图像处理器会产生一个放大的图像，与前景配合。合成之后，前景看上去就好像确实处于图像处理器产生的虚拟背景之中。
2.三维系统
这类系统属于高档虚拟演播室系统，其特点是可创建全三维的虚拟场景。由于三维场景的实时描绘需要非常大的计算量，所以这类系统必须采用功能强大的图形工作站或专用的高速图形处理器作为背景生成装置。在摄像机运动参数的获取方面，可使用传感器、网格、红外等。用摄像机运动参数来控制背景生成装置就可得到与前景图像成正确透视关系的三维虚拟场景，然后通过色键合成技术将前景与背景合成后输出。这类系统配合以虚拟阴影及反射、像素级深度键等新技术后，可达到非常逼真的全三维虚拟场景效果，是节目制作的最佳选择。我台使用的是傲威公司的CYBER SET NT真三维系统。下图是我台使用真三维的虚拟场景天天直播的节目《D5大道》的效果图。
二. 虚拟关键技术
1.跟踪技术
目前的跟踪技术有传感器、网格、LED红外、XYNC红外、超声波。无论哪种跟踪技术，跟踪技术的精度必须非常高，否则，当摄像机产生微小的变化的时候(前景发生了变化)，跟踪技术感觉不出来，那么图形工作站出的背景图不会发生变化(背景不动)，会造成前景在背景前移动。
2.深度键技术
在处理演员在虚拟场景中的位置方面，原先使用的是“分层级”深度键技术，在这种情况下，物体被分别归类到数目有限的几个深度层中，因此演员在虚拟场景中的位置无法连续变化。而在目前出现的“像素级”深度键技术中，构成虚拟场景的每一个像素都有相应的Z轴深度值，因此演员在虚拟场景中的位置可以连续变化。使用这种技术后，虚拟物体、真实物体及表演者可在节目中动态地相互遮挡，从而增加了虚拟场景的真实感。
3.“无限蓝箱”技术
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，出现了“垃圾色块”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，因此它具有“背景保护”功能，使演播的范围大大超出了演播室的蓝色背景范围。另外，这种技术还可用来制作虚拟天花板。
三. 虚拟技术被广泛应用
1.虚拟体育技术应用
虚拟体育技术已经被应用于游泳、跳水、篮球、足球、台球、垒球等许多体育比赛中。傲威公司CyberSprot系统是运用摄像机跟踪技术以及传统的视频及图形技术将计算机产生的图形效果实时地与正在比赛的运动员画面完美的结合在一起，运用虚拟体育技术增加了比赛的观赏性。下面举几个实例：
（1）虚拟记录线—通过和记时记分系统的数据连接，在比赛过程中以图形的方式实时表现记录保持者相应的位置。
（2）运动员基本资料—通过数据库的建立，在比赛中实时以图形动画的方式显示所有运动员基本资料。
（3）前三名资料显示—当前三名运动员抵达终点触板的一瞬间，同步显示该运动员的基本资料。
（4）跳高度实时监测—在跳水比赛中的虚拟测量尺，使观众直观的看到运动员起跳高度。
（5）出场运动员位置资料—伴随着摄像机的推拉，以图形动画方式在场地上不同位置显示不同出场运动员资料。
2.在文艺演出中采用虚拟技术
（1）虚拟焰火—与真实焰火配合，完成真实焰火无法达到的特殊效果
（2）多路虚拟大屏幕—根据导演的要求配合现场情况将视频内容由虚拟大屏幕中播放。
四. 虚拟广告系统
虚拟广告系统可在体育节目或文艺节目的直播期间，将演播室制作的虚拟广告牌插入到赛场或表演场的空地上，或用虚拟广告牌替换掉场地上原有的广告牌，合成后可达到以假乱真的效果，观众丝毫不会觉察。利用虚拟广告系统有很多优点。首先，在对不同的地区进行转播时，可插入不同的广告，增强广告的有效性，提高资源利用率。另外，赛场上的广告可以不再是静止的，可以将插入的虚拟广告作成动画形式，各种二维或三维的动画广告更能吸引观众的注意力。此外，使用虚拟广告后，广告位置不再局限于场地的边边角角，如果愿意，整个场地都可以放置虚拟广告，广告尺寸也不会有任何限制。而且，虚拟广告可插入到以前无法利用的空间，如水面、沙滩、雪地或非常高的地方。下图是在网球比赛中的虚拟广告，在同一场地可以加不同的广告。图A是可口可乐的虚拟广告，图B是麦当劳的虚拟广告。
了解掌握虚拟关键技术，并在实际的应用中，能够综合利用各种虚拟技术及手段，可使节目的制作过程简捷方便，节目真实感、娱乐性加强。虚拟演播室的技术还会不断发展，熟练掌握并灵活加以运用才能充分体现其在各方面的优越性。