虚拟演播室应用分析
虚拟演播室应用于电视制作领域已经有一段时间，在此期间经历了起步、逐渐完善、广泛使用等几个阶段。以国内的情况来看上至中央电视台，下到绝大部分的省级电视台都装备了各种类型的虚拟演播室系统，其应用覆盖逐步向地市电视台、行业电视台和制作公司扩散。然而我们不难发现经过一段时间的热炒之后，近期对于虚拟演播室的宣传进入了一个低谷。这是因为当用户面对实际应用时，由于不恰当的使用使得虚拟演播室的应用并不尽善尽美。分析和解决虚拟演播室使用中出现的问题，从深层次上透视虚拟演播室系统的本质，以期近一步科学合理的使用虚拟演播室成为了摆在开发商和使用者面前的课题。通过笔者近几年对虚拟演播室技术的跟踪和实际应用，现做以下分析。
• 虚拟演播室实际应用中注意的问题
1、 演播室灯光
对虚拟演播室来说灯光问题是相当重要的。在通常情况下，针对虚拟演播室多机位的特点，为了使各个角度抠出的图像都不会出现“抠透”或者有“蓝边”现象，蓝箱需要被照得非常均匀。特别要注意的是蓝箱的地板和地面，防止抠像后的场景在蓝箱地面与背景部分的颜色深浅不一。而且主持人以坐姿出现时，要特别注意灯光在人身上和道具桌椅上的均匀照射，避免由于人腿部弯曲、衣服皱褶或道具 局 部无光照带来的“抠透”现象。因此，虚拟演播室的布光照射越**、越均匀，抠像效果越好，人物在场景中的感觉越真实。
蓝箱的品质也是决定抠像效果的重要因素之一。系统对蓝箱的要求较高，拐角处要有圆弧过渡，在演播室灯光照射下的蓝色要纯净均匀，否则一些使用网格定位的定位系统会产生错误判断，引起图像抖动，抠像效果也会变差。
虚拟演播室技术采用的是色键器消蓝技术进行抠蓝处理，因此，要消除蓝色对前景 ( 主持人 ) 的影响就必须要有立体布光的理念。先前景布光，后蓝箱布光：因为三基色柔光灯发光面积大，对前景（主持人）布好光后，必将在蓝箱上产生一定的光照度。因此，前景照度符合要求后，再对蓝箱进行适当补光就能满足抠蓝的要求。前景与电子背景**融合的关键在于前景与蓝箱两者能够科学而合理的布 光。 明亮的蓝箱会使得前景物体的边缘看起来较亮，将被色键中的消蓝电路消除，这样一来前景物体的边缘就会显得较黑，可以对前景施加少量的侧光来消除黑边。
有时为了更好表现真实感，地面上的阴影会使观众产生一个真实的效果。演员和真实道具在蓝箱中投下的影子进入虚拟空间，影子的方向要和虚拟空间中的光源方向一致，使前景与虚拟背景的照明亮度及方向相匹配。也可在蓝箱地板上铺设蓝色透明塑料，表现虚拟背景中反光地板上的影子效果。 但是在虚拟场景中的阴影不能用的过多，给主要的物体加阴影就可以了，远近物体使用的投影要有强弱的区别，阴影过多会使场景看起来比较乱。
在人物布光上，应注意的是主光灯位的高度，灯光应经常保持足够高的角度来使阴影落在地面上而不是背景墙上。在大多数情况下，阴影应该避免落在真实墙壁上，除非虚拟墙与蓝箱墙的轮廓相似。地面的辅助光是不可忽视的，主持人或前景物体下面会有阴影，地排灯光的使用能消除这些弊端。
2、 虚拟场景中的灯光
演播室蓝箱的灯光和计算机生成的虚拟场景中的灯光是相辅相成的。虚拟场景的灯光与真实拍摄场景灯光应该相一致。假设蓝箱的灯光设计中主持人用暖光源，蓝箱用冷光源。那么在制作场景时，前景，也就是主持人的活动范围要用暖光源。这样当主持人通过抠像，进入虚拟场景中背景和主持人亮度反差不会很明显，显得很协调。而且，有明暗对比的场景会显得有纵深感。
在使用三维软件的时候，制作者感到*大困难之一就是光源的表现方法。用语言是无法将灯光的应用描述的面面俱到，即使以理论作为后盾，在创作过程中有效地将灯光加以表现也是相当困难的。例如，设计者给物体赋予 R：210 G：000 B：000 这样的纹理并将其应用到三维物体上，此时设计者想得到的是R：210 G：000 B：000颜色的纹理效果，但往往会有相对的偏差，颜色或者偏浅，或者偏暗。
一般 3D软件中的各种照明效果并不是为了表现光源自身发光，而是为了照亮其他对象而存在的。*困难的部分不仅仅是照明，而是自身的发光效果显得更为重要。这类光源一般是通过曲面较大的玻璃板和反射板来散射光线的。
当然如果以理论为基础的话，是可以把握创作的原则。所以，要想制作出逼真的灯光效果，首先要了解一些传统的灯光基础知识是非常有帮助的。当白色光通过三棱镜时被折射成七色光，分别是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。这些颜色中红、绿、蓝是三原色，所以光的颜色模型为 RGB模型。3D MAX提供了RGB颜色选择模型。应当注意的是：光的颜色具有相加性，而颜料的颜色具有相减性。所谓相加性是指混合的颜色越多，颜色越淡，相减性则反之。
对于虚拟场景中灯光的布置，三点照明法是用光的一种基本方法，它是由一个主光、一个辅助光、一个逆光组成的三点光源系统，适用于很多类型的场景中。在设计场景时，根据场景的需要，可能会有几个逆光，或是将主光和辅助光分成几组。
在虚拟场景灯光设计中，灯光的颜色可以增添场景气氛。灯光有助于表达一种情感，可以引导观众的眼睛到特定的位置。能够为场景提供更大的深度，展现丰富的层次。我们所见到的场景取决于照明的方式，场景完全由灯光的颜色和位置决定。如果想要营造一种氛围，使用颜色成分少会使场景显得毫无生气。例如下图中 a 、 b 两个场景：
从上面两幅图的对比中可以看出，灯光表达出的基调和气氛，对于整个图像的外观是至关重要的。电脑制作的毕竟是虚拟环境，所以没有必要严格遵循现实中的规则。如果说严格遵循现实世界中的原则来进行设计的话，很多灵感都将无法付诸实施，反而束缚住设计者的手脚。
例如，在场景中想做一面有纵深感的墙，来表现场景的延伸感。以3D MAX软件为例。首先，在Create面板中点选Box建立一面墙的模型，在修改面板中调整参数。**步，在材质编辑面板中赋予物体一个砖的材质，在修改面板中选择UVW MAP调整帖图位置。第三步，给墙和地面打上主光和辅助光。此时大致工作已经完成，但是渲染之后并没有很强的纵深效果。在墙的一面加一排Target Spot灯光，并给灯光加上Volume Light产生射灯的效果。在Modify面板的Attenuation 项把灯光的参数强度由近及远依次降低，只用四五盏灯就可以很好的表现出墙的纵深感。效果如图（1）：
.jpg)
3、 主持人的服装
抠像效果的好坏除灯光外，主持人的服装选择也同样有重要的作用。主持人的服装要避免与背景相近或相靠，白色或特别浅色的衣服也不宜使用，因为这些颜色不宜抠干净，会影响人物的边缘和背景的融合。虚拟抠像时，主持人不应穿蓝色成份的衣服，因为它会被色键在合成图像中抠掉。还应避免穿质地太发光的衣服，因为它们的反射系数太大，会影响抠像的效果。由于当今的摄像机都为CCD摄像管，因此主持人尽量不要穿细格子的衣服。因为CCD集成芯片对细横格子会引起垂直方向的白色拖尾，即闪烁现象，从而破坏了画面的表现力。
4 、 虚拟 场景制作
虚拟演播室 虚拟场景的制作要注意的问题：
（1）虚拟场景必须与节目的风格，主题，色调这三者的关系和谐一致。即使制作出再精美的虚拟场景，但是与节目风格不符，也会给观众很不舒服的感觉；
（2）在制作之前，首先要**测量出蓝箱的宽、高、深度，还有摄像机距离蓝箱的位置、角度和高度。在测量完成之后，进入三维场景制作中将这些真实尺寸通过建模的方式放在三维场景中，这也是主持人的虚拟活动范围；
（3）设计前画好草图，根据草图进行三维场景制作，这样可以使自己有一个清晰的思路，少走弯路减少制作时间。
（4）场景中尽量减少使用有反光效果和产生倒影的物体或材质，即使使用这些效果，也要将其强度减弱。避免当主持人进入场景中没有产生反射和倒影，造成不真实感。
（5）制作背景时对个别需要的物体加阴影会增加真实感。特别是前景物体，因为前景接受的灯光多，地面比较亮。在较亮的地面上放置物体会发现前景物体有一种没有落在地面的漂浮感，此时给前景物体加一盏带投影效果灯光。此时，物体有了投影效果后就显得更加真实地落在地面上。
（6）虚拟环境中的物体模型的比例大小，要和实际人物比例相吻合。避免出现比例失调的情况。解决这个问题首先可以在虚拟场景中定义一个物体的比例。有了参照物，其他的物体根据其比例进行建模。
（7）在贴图之前要将模型的法线调整到和贴图方向一致。在修改面板中的下拉菜单中选择Unwrap map,在面板Parameters的Mapping 和Alignment中设置参数给贴图定位。由于电视是隔行扫描，在制作材质贴图时尽量少用横向细条纹和小颗粒的磨沙材质。否则在电视屏幕上会出现闪烁。在建模时，景物边缘部位*好增加一个过渡面，否则尖锐的边角在电视屏幕上会出现闪烁，当镜头推近时会出现马赛克。场景中大部分出现在电视画面的是一些分镜头，要注意分镜头部分的制作，这也是主要想表达背景的部分。制作时对要表现细节的部分要做的细致，这一部分材质贴图的分辨率要高。
（8） 主持人的服装色彩也要适合虚拟场景。根据自己的制作经验来讲，蓝色系、紫色系、红色系的虚拟背景色彩明亮，整个场景给人很透亮的感觉。主持人的服装方面就要避免同一色系或是太跳跃的颜色。而黄色系、白色系的虚拟背景会显得主持人的脸色发黄、发暗。