虚拟演播室技术是将计算机制作生成的虚拟场景与摄像机实时拍摄的电视图像通过技术处理有机地合成在一起，形成绚丽多彩的电视画面的一种技术。在拍摄过程中，如果虚拟场景不随摄像机的平遥、俯仰，镜头推拉等运动而运动，我们称其为“虚拟背景”技术；如果虚拟场景跟随摄像机的平遥、俯仰，镜头推拉等运动而运动，我们则称其为“虚拟演播室”技术。
产品名称
生产厂商
机械传感器方式
图形识别方式
3D
2D
3DK
GMD
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Best
Brainstorm
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Cyberset I/O
Orad
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Cyberset D/E
Orad
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Elset
Accom
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Hybrid Vision
INA
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Larus.Otus
RT-SET
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MindSet
Evans and Sutherland
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Reality Tracking
ElectoGIG
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Synthevision
NHK
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Vapour
Discreet Logic
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VideoScape
Vinten
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Virtual Scenario
Radamec
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Virtual Theater
Softimage
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Trinity
Play
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Digiwarp
For-A
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大洋
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新奥特
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奥维迅
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索贝
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宏源
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目前在国内使用的虚拟演播室产品及特征
虚拟演播室在我国发展了近六年的时间，从2003年起销量递减。是因产品已经普及而没有市场了，还是设备不完善大家都在等待呢，在这个问题上仁者见仁，智者见智，总之，销量下降是事实。
笔者认为，虚拟演播室产品是一款很实用的电视节目创作设备，只要设备厂商不断改进技术，努力提高其自身品质，虚拟演播室产品的前景还是很可观的。作为一个用户，从使用角度不妨谈谈对虚拟演播室性能的企盼。
首先，初始化定位要便捷
初始化定位是指机位架设好后，虚拟摄像机接受物理摄像机机位参数，使虚拟摄像机按照物理摄像机的机位参数定位，并由此启动给跟踪的一个过程。当一个演播室为多个栏目服务时，摄像机的位置不免要移动，如果初始化定位很繁琐，势必拖延节目制作时间，降低演播室的使用率。因此，要求系统初始化定位不要依赖于第三方参考目标、不要限定节目主持人的位置、不要限定物理摄像机的摆放位置、不要人工测量和计算，随架随用，迅速快捷，最好一键搞定。
其次，跟踪要准确，不打滑
跟踪是考评虚拟演播室的重要指标之一，如果跟踪不好，前景与背景就会产生脱节或停顿，给人以“两张皮”的感觉，失去了虚拟演播室的意义。跟踪方式有多种，常用的有网格识别、光栅旋转编码器、辅助摄像机光图形接力等多种跟踪方式，但不管跟踪方式如何，要求跟踪自由度相互独立，不能“牵一发而动全身”；跟踪要自成系统，它应和前景及色键无关；跟踪必须是物理摄像机对虚拟摄像机间的直接赋值与控制，不要通过任何中间环节。
衡量跟踪性能要从精度，灵敏度，频响三个方面着手。对跟踪精度的要求是：任意轴向实际旋转角度与采集处理得到的旋转角度要精确一致；任意方向的位移与采集处理得到的位移值要与物理摄像机的实际值一致；物理摄像机的变焦值与虚拟摄像机的变焦值要一致；跟踪误差不得累积。对跟踪灵敏度的要求是：摄像机作任意方向轻微变化时，虚拟场景都要产生相应的变化，反应要灵敏，不允许存在物理摄像机做微小的变化而虚拟摄像机不响应的现象。对跟踪频响的要求是：物理摄像机作任意方向快速运动时，虚拟摄像机下的场景要反应快捷，实时响应，不得存在时延。
第三，渲染要实时
实时渲染也是考评虚拟演播室的重要指标之一，渲染效果好，场景才能逼真，才能做到以假乱真。具体地说：
（1）接受通用软件建模，无需任何修改。3D MAX、MAYA等软件已在电视工作者手中熟练运用，所以，虚拟演播室应借助于大家已经普遍接受的3D MAX、MAYA等工具建模。
（2）网格物体的面数要大于数万个三角面，只有网格物体面数足够大，贴图纹理量大、贴图分辨率高，才能使使场景大气、局部精细、建模无约束，镜头推向特写时场景不模糊、镜头拉成全景时场景不爬行。
（3）实时渲染速度要快，多机位同时实时渲染应控制在1-2帧的时间内完成；渲染分辨率必须达到720×576的要求，并做到同帧场逆程实时切换。
（4）渲染后的图像不抖动、不闪烁、不爬行、不撕裂、不拖尾、不模糊；渲染要有足够的过载余量；多通道实时渲染、通道间互锁、信号同时进入特技台，以便进行实时特技切换
（5）色彩位数不能低于24位真彩色、同时还应带有键渲染输出。
（6）必须保证广播级技术指标；系统严格做到50场/秒输出，并做到既可以是内同步工作也可以接受外同步锁相工作；系统内部处理和外部输入输出端子都必须采用YUV或SDI信号格式,以保证广播级的图像质量。
（7）实时地将有关的采集数据赋值给渲染系统，以便实现实时的跟踪、动态无限蓝箱和自动景深识别。
（8）设备在长期连续运行过程中不能存在“丢帧”和“黑场”现象。
第四，色键的指标要高
色键是虚拟演播室的重要设备，要保证扣像的人和物体色彩逼真，边缘清晰，系统内采用好的色键器是关键。根据系统需要，对色键器的要求分以下几个方面。
从性能上讲，色键应对灯光布光无苛刻要求，对蓝箱和蓝箱的光照均匀度无苛刻要求；要保证同一参数下能同时色键出头发丝、阴影、半透明体、亮蓝色、烟雾等景物自然柔和的轮廓边缘和人物的正确的肤色还原；色键还要具有操作存储和记忆功能，保证在灯光参数不变的情况下开机就能工作；色键要便于使用和操作，要能对α、前景和背景的亮度、对比度和色相位分别进行调节。
从技术上讲：
（1）色键必须具有YUV或SDI信号接口并使用YUV或SDI信号，而不能使用复合或Y/C接口，只有YUV或SDI信号才能保证广播级图像质量。
（2）色键要能对前景的HSL和RGB进行控制。
（3）色键的α必须灰度等级连续可调。
（4）色键必须能分别对前景的白、灰和黑区分别作透明度处理和色相位调整。
（5）色键必须能分别对红区和绿区分别作色相位和透明度处理。
（6）对整个前景、对整个背景能作亮度、对比度和色相位处理。
（7）色键调整应与跟踪无关。
第五，性能要稳定、可靠，操作要方便快捷
虚拟演播室是计算机图形图像学、数据采集与处理、通讯（RS-232、IP）、动画、控制等学科理论的集中应用。作为数据处理的计算机来说，它的串口、并口、USB口、PCI槽等硬件资源基本用尽。不仅如此，系统内还外加延时、切换串口扩展等外围设备，计算机的中央控制和实时处理功能已发挥到了极限。因此，为了系统性能稳定、可靠，建议渲染系统尽量使用图形工作站，而且，虚拟演播室系统最好不要考虑非编等其它功能，专机专用才能保证系统稳定。
虚拟演播室工作起来实时性很强，而一套虚拟演播室可能由多台计算机组成，计算机界面最好集中控制，共用一套鼠标、键盘，这样不仅可以减少操作人员，也可防止或减少操作人员的误操作。
虚拟演播室在导入网格物体、贴图、动画、特效等素材时要方便、快捷，分类清晰，并可随时调用和更换；在线拾取和编辑时，要能做到直观方便、实时。
虚拟演播室的操作界面上可多个场景同屏实时渲染，场景可实现任意组合；操作界面应采用与3D MAX风格一致的四视图界面，图标、功能一目了然，顺应操作人员的习惯；将动作和事件按统一的时轨逻辑排序，以方便操作；系统应拥有多达100次的重复（Redo）和撤销（Undo）功能，以便于对操作进行修改；对节目场景制作可提前设计、编辑和调试，以文件形式存储，便于拍摄时随时调用；设置手动和自动播出的控制键，以供操作人员选择。
随着广播电视技术的发展，虚拟演播室系统已经得到了较为广泛的应用，并成为广播电视中心的重要组成部分，虚拟演播室设备如果实现上述要求，相信虚拟演播室的普及率就会有大幅度提高。
目前，国家广电总局已委托全国广播电视标准化技术委员会组织国家广播电影电视总局广播电视规划院、中央电视台、新奥特硅谷视频技术有限责任公司、西安宏源讯设备有限责任公司、索贝数码科技股份有限公司对虚拟演播室系统制定行业标准，以规范虚拟演播室系统技术要求和测量方法。
我们相信，在不远的将来，性能完备、稳定，操作性强，价格适中的国产化虚拟演播室设备将会在众多电视制作部门大显身手。
信息来源：聪慧网
