宇誠真三維虛擬演播室系統解決方案

中國投影網投影資訊　2010-1-13 9:27:33　編輯：旺牛　[ 大中小 ]

　　• 軟件界面采用三維四視圖的結構設計，非常近似于通用動畫軟件 3DMAX 的界面風格，使稍有電腦動畫基礎的人就可以輕松上手。且界面操作簡單易學。

　　• 系統具有基于時間線軌跡編輯播出的功能強大、靈活的播出控制，象非線編一樣的基于時軌的播出控制，使得各種復雜的播出控制功能參數的調節非常方便、直觀。

宇誠真三維虛擬演播室系統解決方案

　　• 系統具備強大的圖形渲染能力，根據實時采集的攝像機參數信號對復雜的場景進行實時渲染。系統可以同時渲染 40 萬個三角形面片和 200M 紋理貼圖，實現了大場景精細化建模，為在復雜場景下實現動態陰影、全場景霧化、動態燈光、多路活動視頻等計算量繁重的功能提供了系統穩定性保證；

　　• 系統所見即所得的動畫設計和虛擬物件的實時調整，真實感強，能夠與前景信號、掩膜信號較好地融合，并可根據虛擬物體的空間位置自動實時指定掩模物件保證正確的遮擋關系；

　　• 系統支持在虛擬場景中開多個虛擬視頻回放窗口，窗口中可以實時回放兩路不同信號源（如：硬盤中的視頻素材和錄像機信號）的視頻節目。電視墻中的畫面以場頻速度實時生成，軟件可以實時對電視回放窗進行隨意的移動和變形處理，把窗口設計為圓弧、球面等任意特殊的形狀效果。系統還具備視頻窗的特技功能，可以實現虛擬視頻窗與全屏幕視頻畫面的自由切換、視頻窗的飛入、飛出等特技。

宇誠真三維虛擬演播室系統解決方案

　　• 場景中所有物體都采用三維建模軟件設計制作，每個物體都可以結合場景的需求實時做出旋轉、移動、縮放、變形等動態調整，可以極大地豐富場景的真實感與活潑感。

　　• UCX3D 可以基于四視圖獨立編輯動畫軌跡，動畫軌跡作為獨立的事件存在，虛擬場景中的每個虛擬物體、特效、燈光等都可以和動畫軌跡相關聯，并在時軌上編輯事件，以決定虛擬物體什么時候以多快的速度沿動畫軌跡運動；

宇誠真三維虛擬演播室系統解決方案

　　• UCX3D 對遮擋層無限制，當虛擬物體到虛擬攝像機的距離小于演員到真實攝像機的距離時，虛擬物體自動出現在人前，反之，自動出現在人后，掩模是自動生成的；系統提供 8 盞虛擬燈光，可以分別對虛擬燈光的顏色、位置、方向、衰減等屬性分別調整，同時，虛擬燈光還可以沿軌跡運動，極大的豐富了場景的燈光效果；

　　• 為了使節目畫面更加豐富， UCX3D 系統內嵌了可以生成雨雪、落葉、禮花、游動的魚、飛行的蝴蝶等效果的虛擬特效。特效物體同三維物體一樣，可以實時改變自身的三維空間坐標、空間姿態參數和空間縮放參數，并可在時軌上沿特定軌跡運動，將這些景觀添加到拍攝場景中，可以更好的烘托出不同風格節目的現場氣氛。 UCX3D 還具有全場景霧化功能，霧的濃度、顏色、衰減等參數均可實時調整，為節目的拍攝增加了真實感。

宇誠真三維虛擬演播室系統解決方案

　　• 系統采用 CS 結構設計，任意配置下，只需在一個操作界面下進行操作和編輯；

　　• 系統基于 Microsoft 最新渲染平臺，運用了大量的優化算法，保證最大限度地發揮 RT3D 視頻服務器頂級的硬件渲染性能；采用基于硬件加速的三線性濾波和全場景反走樣技術，保證得到的畫面質量光滑細膩；對場景中的物件紋理貼圖采用了 MipMap 處理技術，從而保證了動態物件的紋理不會產生抖動現象，得到流暢精致的節目畫面。

　　• UCX3D 內部使用全數字高性能高品質的渲染平臺，渲染 32 位的真彩色、帶 alpha 通道的三維場景，可以對虛擬場景中任何物件做半透明處理，并可以結合虛擬燈光制作出惟妙惟肖的光感透明效果。

　　• 系統建立了開放式的數據接口，可支持 .3ds 、 .wrl 等的三維建模文件，支持應用 3D Max 、 Maya 、 Softimage 3D 等國際著名的三維建模軟件制作的三維場景。

　　• 虛擬大屏幕電視墻是虛擬演播室背景生成中經常應用的一種，而其對內部視頻信號處理和對大屏幕電視墻邊緣的處理，是影響虛擬大屏幕效果的關鍵。 UCX3D 對虛擬大屏幕內部進行三線性濾波完全消除了鏡頭推拉時虛擬大屏幕內部視頻紋理閃爍的問題，對大屏幕邊緣專門進行多重采樣濾波的方式來進行邊緣抗鋸齒運算，從而使得虛擬大屏幕運動過程中邊緣光順無明顯鋸齒，大屏幕內視頻信號清晰無閃爍。同時， UCX3D 可以基于時間線對虛擬大屏幕的播放內容、運動軌跡、縮放、旋轉等參數自由設定，豐富了節目內容和表達方法；并且系統中的活動視頻信號可以貼在虛擬場景中任意物件表面上，如虛擬電視屏幕上、門、地板、窗戶等。

UCX3D 系統卓越的硬件性能

　　• 系統的渲染機是基于 RT3D 流媒體視頻服務器開發的。作為全球交互式三維圖像仿真的領導者， Multigen-Paradigm 公司生產的 RT3D 視頻服務器是目前世界上實時圖像渲染能力最強的視頻服務器。 RT3D 視頻服務器擁有目前頂級的系統配置： 64 位服務器主板， P4 雙至強 CPU ， DDR2 內存，其顯卡渲染能力更是令人恐怖—— 默認核心頻率 550MHz ，顯存頻率 850MHz ，數據傳輸率 1700MHz ， DDRIII 顯存類型， 256bit 顯存位寬， 512M 顯存容量， PCI-E 16X 顯存接口，內置 24 條像素渲染管線，系統的各項硬件配置均為當前服務器的頂級配置。此外， RT3D 具有廣播級 10bit 的 SDI HD/SD 視頻輸入和輸出。

宇誠真三維虛擬演播室系統解決方案

　　• 系統支持內置、外置色鍵器，可以和國內外任何一家的色鍵器進行匹配。通常， UCX3D 虛擬演播室系統的色鍵器是頂級色鍵器制造廠家公司提供，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精確運算，在生成 10bit 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，顯示最佳的色鍵效果。值得一提的是，這種色度矢量處理方法生成的 10bit 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。

　　• UCX3D 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。

　　• 全新服務器級工業機箱，可上機架式設計，方便擺放和接線；系統具備良好的擴展性能；良好的散熱功能；電源功率大小匹配，防塵、防震方面也予以充分考慮，保證了系統長時間運轉的穩定性。

　　• 高精密度傳感器系統： UCX3D 的跟蹤系統采用的是美國最新的光柵旋轉編碼器的高精度參數采集系統，采用 8M 頻響的采集電路，以高精度、高速度實時采集和傳輸平搖、俯仰和變焦等參數。結合事先設置好的攝像機機位的 X 、 Y 、 Z 位置坐標參數，可以實現攝像機快速推、拉、搖等任意方式的固定機位變化，畫面精確同步，絕無任何撕裂、抖動或前后景錯位等現象。先進的光柵旋轉編碼器，采用遠端低電壓供電的模式，信號抗干擾性強、傳輸距離遠（最大可以到 300 米），安全方便。

　　• 良好的同步信號處理能力：虛擬演播室做為一個廣播級的設備，其處理 GenLock （外同步）的能力是整個系統的關鍵。 UCX3D 提供了 INTERNAL 和 REFIN 兩種同步方式。

　　虛擬演播室系統場景制作原則
　　宇誠虛擬演播室系統的場景設計對于用戶來說是開放、簡易的。用戶只需要遵循如下幾條原則，利用通用的三維設計軟件，如3DsMax、Softimage、Maya等，就可以制作出能夠應用于宇誠虛擬演播室系統的虛擬場景。您唯一需要考慮的就是如何最大限度的發揮出您的想象，實現您夢中才能出現的場景！
　　1、虛擬場景按與實際場景1：1的比例制作；
　　2、虛擬攝像機之間的相對位置與實際攝像機之間的相對位置一致，虛擬攝像機鏡頭張角為90度；
　　3、每個攝像機渲染生成2048×1024的Tga圖。

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文章來源：中國投影網