宇誠真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

中國投影網(wǎng)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(tǒng)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(shù)的調(diào)節(jié)非常方便、直觀。

宇誠真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

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

　　• 系統(tǒng)所見即所得的動畫設計和虛擬物件的實時調(diào)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(jù)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(tǒng)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(jié)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(tǒng)還具備視頻窗的特技功能，可以實現(xiàn)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(tǒng)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(zhuǎn)、移動、縮放、變形等動態(tài)調(diào)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(lián)，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(tǒng)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(xiàn)在人前，反之，自動出現(xiàn)在人后，掩模是自動生成的；系統(tǒng)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(diào)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(jié)目畫面更加豐富， UCX3D 系統(tǒng)內(nèi)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(tài)參數(shù)和空間縮放參數(shù)，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(jié)目的現(xiàn)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(shù)均可實時調(diào)整，為節(jié)目的拍攝增加了真實感。

宇誠真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

　　• 系統(tǒng)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(tǒng)基于 Microsoft 最新渲染平臺，運用了大量的優(yōu)化算法，保證最大限度地發(fā)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(zhì)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(tài)物件的紋理不會產(chǎn)生抖動現(xiàn)象，得到流暢精致的節(jié)目畫面。

　　• UCX3D 內(nèi)部使用全數(shù)字高性能高品質(zhì)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(tǒng)建立了開放式的數(shù)據(jù)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(jīng)常應用的一種，而其對內(nèi)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(nèi)部進行三線性濾波完全消除了鏡頭推拉時虛擬大屏幕內(nèi)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(nèi)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(nèi)容、運動軌跡、縮放、旋轉(zhuǎn)等參數(shù)自由設定，豐富了節(jié)目內(nèi)容和表達方法；并且系統(tǒng)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(tǒng)卓越的硬件性能

　　• 系統(tǒng)的渲染機是基于 RT3D 流媒體視頻服務器開發(fā)的。作為全球交互式三維圖像仿真的領導者， Multigen-Paradigm 公司生產(chǎn)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(tǒng)配置： 64 位服務器主板， P4 雙至強 CPU ， DDR2 內(nèi)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(shù)據(jù)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(nèi)置 24 條像素渲染管線，系統(tǒng)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(tǒng)解決方案

　　• 系統(tǒng)支持內(nèi)置、外置色鍵器，可以和國內(nèi)外任何一家的色鍵器進行匹配。通常， UCX3D 虛擬演播室系統(tǒng)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?qū)⒁I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?qū)崿F(xiàn)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(tǒng)的真實感，并且進一步提高系統(tǒng)的集成度和性價比。

　　• UCX3D 系統(tǒng)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(yè)機箱，可上機架式設計，方便擺放和接線；系統(tǒng)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(tǒng)長時間運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

　　• 高精密度傳感器系統(tǒng)： UCX3D 的跟蹤系統(tǒng)采用的是美國最新的光柵旋轉(zhuǎn)編碼器的高精度參數(shù)采集系統(tǒng)，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(shù)。結合事先設置好的攝像機機位的 X 、 Y 、 Z 位置坐標參數(shù)，可以實現(xiàn)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(xiàn)象。先進的光柵旋轉(zhuǎn)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(tǒng)的關鍵。 UCX3D 提供了 INTERNAL 和 REFIN 兩種同步方式。

　　虛擬演播室系統(tǒng)場景制作原則
　　宇誠虛擬演播室系統(tǒng)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(tǒng)的虛擬場景。您唯一需要考慮的就是如何最大限度的發(fā)揮出您的想象，實現(xiàn)您夢中才能出現(xiàn)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(wǎng)