随着科技的发展，虚拟演播室是近年新兴起来的一种独特的电视节目制作技术。与传统的演播室相比：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创作力。

　　虚拟演播室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，虚拟演播室系统已经被越来越多地应用于电视台、电视制作机构的各类栏目的制作和创作中。

　　一.虚拟演播室的基本构成

　　典型的虚拟演播室主要由摄像机跟踪系统、计算机虚拟背景生成系统及视频合成系统等部分组成。

　　1. 摄像机跟踪系统：用于判断摄像机、主持人及虚拟背景之间的相对位置关系，是实现前景、背景图像完全同步联动、再现起初的透视关系的关键所在。为了跟踪摄像机的运动，我们需要获取摄像机的以下几个参数：镜头运动参数(包括推拉、摇移、聚焦等)及摄像机空间位置参数(包括移动、倾斜等)。

　　常用的跟踪方法有传感器(包括机械和光电)和图形识别两种：

　　a 传感器跟踪方式

　　这种方式是在摄像机镜头上安装传感器和有关电子装置，通过托架与镜头上的变焦环、聚焦环齿轮紧密咬合,当变焦环和聚焦环位置发生变化时,传感器就能检测出其变化,并将机械运动转换为电信号输出。摄像机的机头运动参数和整体空间移动参数也通过类似方法或者红外方式获取。这些数据最后传输给图形工作站进行相应处理，从而让虚拟背景跟随上述参数变动作相应的变化。

　　b 图形识别方式

　　图形识别方式是通过对摄像机拍摄的图像的形状来识别、分析并确定摄像机的各种运动参数。这种方式要求在演播室的背景幕布上用不同色度(例如深蓝和浅蓝)绘制出特定的图案。当摄像机的运动参数发生变化时,它所拍摄到的背景图案的特征也将发生相应的变化。通过对背景图案的识别、分析和运算,从而可检测出摄像机的各种运动参数,包括水平转动参数、垂直转动参数、变焦参数以及摄像机整体空间位置参数。

　　目前已在使用的一种图案是网格图案,即在深蓝色的幕布上用浅蓝色绘制出特定的格子图。由于背景幕布整体采用的是与传统演播室相同的蓝色,因此仍可利用色键技术进行"抠像"合成。

　　2. 计算机虚拟背景生成系统(图形工作站)

　　a 虚拟背景制作

　　虚拟演播室的背景是叠加相应的三维虚拟场景。这些场景一般可通过常用的3Dmax、Maya等三维创作来建模，最后由专用的图形处理软件编辑合成(包括建模、材质分配、光调整和物体运动等在内的物体模型、效果、动画)。

　　b 图形工作站

　　根据摄像机运动参数，图形工作站对预先制作好的虚拟场景信号进行处理,实时渲染生成与前景有正确透视关系的背景图像。

　　3. 视频合成系统(色键器)

　　虚拟演播室的视频合成系统一般使用色键抠像技术,即前景与背景的混合是通过色键混合器来完成的。为保证容易抠像,应使蓝色幕布(或绿色)处于均匀照明之下,演员的服装及小道具的颜色也应注意。蓝色幕布应使用纯正的色键蓝色,其空间大小应保证演员有足够的移动范围。

　　综上所述，虚拟演播室就是摄像机运动跟踪系统将获取的摄像机运动参数进行处理后，去控制背景图像生成装置，使生成的背景图像与前景图像保持正确的透视关系。