[發明專利]一種主持人可視化的三維虛擬演播室互動控制的系統

無效

• 申請號: 200910047102.8
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN101827207A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 應旭峰
• 申請（專利權）人: 應旭峰
• 主分類號: H04N5/222
• 分類號: H04N5/222;H04N5/262;G06T15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本發明主要涉及一種在三維虛擬演播室中通過觸摸屏來實現對虛擬場景動畫可視化控制的互動控制技術，是一種涉及電視臺互動虛擬演播室播報，及其他領域的高端互動多媒體展示應用的人機互動虛擬演示系統。

(二)背景技術：

本發明是一種3D虛擬實時渲染引擎技術和可視化控制技術的結合，其中3D實時渲染引擎技術是一種目前廣泛應用于電視臺虛擬演播室的技術，它通過硬件將預先制作好的3D動畫、虛擬場景在播出時實時地渲染出來并通過摳像合成技術與主持人、嘉賓的畫面相結合，從而實現一種3D虛擬場景下的播報應用。其特點是利用3D技術能實現各種絢目的3D效果和虛擬三維物體的引入，并在同一節目中實現不同場景的切換，而完成很多實景演播室中不能達到的效果。

該類3D虛擬演播室的應用在廣電有如下特點：

1、可渲染用通用的三維軟件制作的場景

3D虛擬演播室系統。除兼容二維外，可用通用的三維軟件如3d?Studio?Max及Maya制作出來的帶有材質、虛擬燈光與攝像機、動畫等三維場景。通過異常強大的硬件渲染器功能，可實時把三維物件或動畫渲染成全D1分辨率，32位彩色的視頻。

2、可直通實況或預錄視頻

當把視頻與3D圖像相混時，3D虛擬演播室系列可使使用者把直通視頻粘貼到虛擬場景中的物件表面。可支持多路實況直通視頻及多路AVI/MPEG視頻，全D1分辨率或低一些。并能做出諸如玻璃或水波紋等效果。

3、可實現虛擬模塊積木式組合

虛擬場景、虛擬大屏幕、虛擬物體、虛擬特效、外來視頻、動畫文件相互獨立，可以隨時積木式組合，并且均可以采用所見即所得的方式進行任意的運動軌跡編輯，均可以實現三維平移、旋轉和縮放，并保證正確的透視關系。

4、可虛擬多個視頻窗口

虛擬場景中可以添加多個虛擬大屏幕窗用于播放不同的視頻，其中可播放兩路外視頻，并且不論虛擬大屏幕的位置如何，都能確保大屏幕中視頻畫面的廣播級質量。虛擬大屏幕中的視頻信號可接受分量視頻、數字視頻信號。

5、獨特的虛擬攝像機讓你可以從任何角度展示場景

虛擬攝像機可以用來拍攝遠超出演播室范圍的場景部分，即無限藍箱功能。虛擬攝像機所拍片段可以和真實攝像機所拍的無縫結合在一起。

6、系統具有前景深度鍵功能

通過該功能可以方便的實現主持人在三維虛擬場景中的穿越和遮擋；并且無需任何操作就可以實現虛擬物體、虛擬視頻板和虛擬特效環繞主持人運動，實現自動遮擋。節目主持人在虛擬背景層間可進行穿越，使得合成的畫面更加真實。可實現刮風、下雨、下雪、太空遨游、火山爆發等虛擬效果，使節目制作更加真實和奇特。

7、系列系統具有多機位雙通道功能

使得不同機位的輸出可以方便的進行特技切換，實現淡入、淡出、劃像、DVE等效果，也方便的實現了預監功能。

8、系列靈活性大、使用簡便

當場景更換、機位變動時，重新進行攝像機與虛擬背景的定位非常簡便，所有參數由計算機自動測定，操作人員僅需點擊鼠標進行確認，前后僅需數分鐘即可完成；

一旦定位完成，只需簡單地按傳統的攝像方法對攝像機作推拉、平搖和俯仰操作，即可實現虛擬節目制作。即使作多機位間切換，所需動作僅僅是用鼠標點擊攝像機的視窗而已，且前景、背景、大屏幕窗口播出等多種視頻成份均可在同幀場逆程內完成，保證了多機位切換無閃爍、無跳動、無黑場的無縫切換。

一個操作人員，即使是他接觸時間不長，也會方便地操作本系統。操作人員用鍵盤、鼠標和手柄既可執行預設的節目單，也可進行修改。

9、系列可與其它A/V錄制/編輯設備集成

任何的模擬或數字視音頻輸出都可與不同檔次的A/V錄制/編輯設備、特效、字幕、制作切換臺集成，甚至連實時MPEG編碼器進行壓縮數字視音頻的網絡傳輸(含因特網)。

3D渲染引擎的常規控制技術是通過各家公司獨自編寫的控制軟件來實現3D場景的編排、控制與參數設定。安裝在后臺的控制機上，控制人員通過軟件與演播室中的主持人配合完成場景的切換和各種3D效果的控制。

因為受制于后臺控制人員與前端主持人之間的協調同步問題使該類虛擬演播室節目在主持人的現場發揮和整體節目的連貫性上都大受影響，主持人不得不隨時注意聽耳脈中后臺導播的指令，并且時刻觀察旁邊的監視器了解自己所處的位置，所做的動作是否到位，節目表現形式單一，僅僅是將背景和主持人合成在一起。