超清4K真三維虛擬虛擬演播室方案 校園演播室建設清單

虛擬演播室系統采用無軌跟蹤技術，內置色鍵摳像，一臺設備可完成無軌跟蹤、摳像、多鏡頭切換、圖文包裝等功能，虛擬演播室主要針對一些中小型節目或者行業用戶，系統可支持2路攝像機信號輸入，或者是不同角度的虛擬場景機位，完全滿足演播室機位的切換要求，摳像效果細膩，邊緣自然。

系統具有三維空間、三維模型和三維跟蹤，廣播級圖像輸出，可同時實時渲染數十萬個三角面片、兩百多兆紋理貼圖、全部類型的燈光及指數型光照模型、多路活動視頻，因此可以實現大場景、精細化、色彩豐富、任意組合的虛擬光效及特技效果的虛擬場景，系統穩定性強，建模人員可以無所顧及的以任意復雜度逼真建模。系統的功能極為強大，視圖軌跡編輯，基于軌跡的播出控制，任意虛擬物體、虛擬燈光、特技效果均可按場頻進行任意運動、旋轉和縮放，而且它們的屬性也都可以實時調整。

系統拓撲

分離式架構 

采用控制服務器與渲染服務器分離真正意義上保證了系統的安全，控制服務器用于節目制作時的指令控制，圖形工作站用于場景渲染和輸出。兩個任務明晰，保證了渲染時的Zui高效率。圖形渲染服務器是虛擬演播室系統背景輸出的核心處理設備，系統安全穩定、節目輸出的質量和效果與圖形渲染工作站的渲染效率和效果是密不可分的，控制服務器與渲染服務器的分離式系統架構保證系統安全穩定運行的同時，也將圖形渲染服務器的渲染效能Zui優化，避免發布指令，如：機位切換、場景調整與編輯等專業應用對節目背景渲染輸出的影響。目前，國內外主流虛擬演播室系統都采用這種連接方式。
控制服務器通過網絡連接虛擬渲染系統，即使控制服務器出現故障，也不會影響正常播出。也可升級熱備份，針對渲染或控制都可以實現。

IPad控制

系統支持平板電腦IPad或安卓系統，手機進行控制，功能包括：輸入切換，虛擬機位切換，大屏幕實時切換，在節目制作過程中可自由選擇控制方式。

高端的圖形工作站 

虛擬演播室系統采用圖形工作站配置，保證系統的高效、穩定運行，圖像的渲染色彩絢麗真實，圖像不抖動、無撕裂、不拖尾。在虛擬攝像機的移動過程中不出現馬賽克、不模糊。使制作完成時輸出的圖象質量達到廣播級的要求，能夠非常完美的應用于廣播電視節目的制作。通過真實攝像機的信號直接輸入到系統中，無須再做多余的調整，便可直接輸出合并后完整的圖像效果。

渲染能力 

超清虛擬演播室具備4K/HDR全流程的制作能力，利用4K虛擬摳像技術，可拍攝像素4倍于高清1080P的影像，其技術遠遠超過傳統高清影像。圖像品質可以全面突破SDR（標準動態范圍）界限，分辨率方面大大超出HD水平。 系統支持10-bitSD/HD/2K/UHD，6Gb/s4:2:2和3Gb/s4:4:4SDIHDMI信號的輸入輸出，分辨率支持2160p30。
渲染服務器支持全場景實時抗鋸齒，具備硬件加速能力，采用32位真彩色，幾何處理能力高達每秒3億個三角形，每秒處理像素300億。
系統具備強大的圖形渲染能力，渲染速度Zui高可達到60000個三角形/場。輸出圖像保證32位真彩色，平滑、穩定、清晰度高，沒有抖動、裂像、粗糙等現象。輸出的三維場景始終無鋸齒、閃爍或抖動現象；三維場景和動畫，通過圖形工作站輸出不失真，無需重新調整。

無軌切換運動 

初始定位簡單、快捷，定位后各機位間透視關系正確，推拉、搖、俯仰、變焦等操作過程中前后背景不會出現相互漂移、停頓等異?，F象，攝像機反復運動后不會產生累計誤差。

模擬機位功能，單臺攝像機可以模擬6個機位效果。可自由在6個機位之間切換，運動。 

超級色鍵摳像

 
系統支持內置、外置色鍵器。采用色度空間中的色度矢量處理方法，能夠將要鍵去的顏色矢量與視頻信號中的每個點的顏色矢量進行運算，在生成8bit線性鍵的同時還能進行消色和補色處理，使人物和物體的邊緣能夠與場景良好地結合，顯示的色鍵效果。值得一提的是，這種色度矢量處理方法生成的8bit線性鍵能夠實現半透明物體如玻璃和煙霧的色鍵處理，同時其消色功能還能糾正由于藍幕造成的人物皮膚上的淡藍色反光。這種色鍵器的色鍵效果清晰自然，虛擬場景與人物自然融合，保證整個虛擬演播室系統的真實感，并且進一步提高系統的集成度和性價比。
系統支持內置色鍵器和外置色鍵器，可以和國內外任何一家的色鍵器進行匹配。系統摳像具有背景色偏移、溢出色偏移、溢出通道、色鍵通道等多種參數調節，摳像效果清晰自然，虛擬場景與人物自然融合，保證整個虛擬演播室系統的真實感，并且進一步提高系統的集成度和性價比。

外置色鍵

無限藍箱

系統具有無限藍箱功能，邊緣無明顯接縫和干擾，即使攝像機大范圍搖動也不會“穿幫”。藍箱定位簡便快捷，只需在安裝過程中記錄一次藍箱位置即可，無需針對每套場景重新定位無限藍箱的位置，使無限藍箱的概念更加廣泛，操作更加方便。
當攝像機鏡頭拍攝超出藍幕范圍時，系統可對超出藍幕范圍信號進行裁剪，使超出藍幕范圍的部分仍然可以完整的疊加虛擬場景，邊緣無明顯接縫和干擾。只要演播人物的主題不超出藍幕的范圍，攝像機的鏡頭范圍可以超出藍幕的范圍，這個功能對于面積較小的演播室來達到大演播室的效果是非常有用的。

交互文件

虛擬演播室的場景設計由計算機三維設計軟件完成，因此我們的設計方案中盡可能多地兼容了諸如3DMAX、Softimage、MAYA等多種三維建模軟件制作的場景；
系統具備全面和廣泛的兼容性，支持多種動態紋理，支持3ds、.wrl等多種三維場景描述格式，包括材質、燈光、紋理、動畫效果都可以正確導入。支持二十多種圖像格式，如BMP、DDS、GIF、PNG、TGA、TIF等，并且支持分層導入PSD圖像，每層圖像保持其創作空間相對位置。

場景大屏幕

虛擬場景中可以開多個大屏幕電視窗口，其中至少應該可以回放4路不同的視頻節目。且電視窗中播放的視頻素材應滿足目前電視臺制作機房節目源的儲存方式，盡可能地允許錄像帶素材、視頻素材等；
超清虛擬演播室不但支持多個大屏幕電視墻功能，同時獨有技術使電視墻能以任意曲面方式開窗，使電視墻的視頻畫面能無縫地顯示在場景中任意曲面的物體上，如內凹曲面、圓柱、圓錐等，可產生更虛幻的效果，有更強的視覺沖擊力和感染力，更加吸引人。 電視墻的信號來源可外部信號輸入（如攝像機、錄像機、播放器、工作站等），也可來源于本地的視音頻、圖片文件。
支持各種常用格式視頻文件的播放，如AVI、MPEG、DV、DV25和QuickTime等，及多個視頻文件同時播放。可以將視頻流和視頻素材混合，也可以將HD和SD格式的視頻混合輸入

場景設置

 
可以隱藏、顯示場景中任意子模型，可以隨時調整子物體的位置、方向和大??；

NDI輸入

基于IP的SDI
可直接通過網絡輸入任意一臺電腦質量高達8bit的屏幕信號，局域網均可。

配置文件存儲

 
支持配置文件調入各種場景，節目場景設計完成后，可直接保存，方便下次節目錄制，支持拖拉調入場景，直接拖入場景視窗即可使用；