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Viz Virtual Studio 维斯真三维虚拟演播室系统介绍 维斯虚拟植入系统介绍
“带给观众最生动的节目体验”
维斯有限公司 Vizrt Ltd.
2015 年
维斯虚拟演播室系统（VSS）简介
维斯虚拟演播室系统 Viz Virtual Studio（以下简称 VSS）是艺术级的虚拟演播室产品，为设 计师提供了不受限制、自由创作的空间。无论是复杂的二维和三维的虚拟场景，还是包括动 画和活动视频的互动场景，都能通过直观易用的设计界面来创建。VSS 完全兼容 Vizrt 的产 品线，并且能被无缝整合到现存的 Vizrt 软件中。VSS 支持主流的摄像机跟踪方案和其他为 创建虚拟演播室提供抠像的外围设备。
1 关键特性 l 整体解决方案和灵活的配置
l 发挥自由的创意
l 属于 VIZRT 产品大家族
l 简单整合和操作
2 主要特性一览A．系统
l 完全基于开放的高级 PC 图形工作站硬件架构，客户拥有最方便的和最节约成本的硬件 升级的方式，可以随时按需要升级新的硬件来提升性能。 l 完全基于通用的 Windows7 系统，可以非常方便地进行软件升级，来获取维斯的软件新 特性。 l 使用完全基于开放的支持高清的 DVS 或 NVidia 的专业视频卡，无需升级渲染引擎硬件 就可以将系统升级成高清虚拟演播室 l 全球最多客户使用的三维渲染引擎，保证了系统的成熟性和稳定性 l 支持无缝整合主要的新闻文稿系统，如 ENPS，国内支持和索贝的文稿系统进行整合 l 优化的实时渲染引擎，业界图像质量最好、速度最快的渲染引擎 l 支持所有主要的视频输入和输出格式 l 支持大部分的摄像机跟踪技术，包括机械、光学、图像和红外跟踪的方式 l 通过系统配置去控制任何演播室设备 l 易用的镜头校准工具让虚拟演播室完美匹配，降低“漂移”现象 l 完全支持高清
B.设计
l 在易用和直观的界面上创作和编辑场景，所有物件和特效支持拖放，可以快速高效地来 创建和修改场景，加入贴合节目的互动元素。 l 支持文字、图片、曲线特效和 DVE/贴图视频，还提供更多可选的高级特效插件，VSS 的设计软件是业界最成熟的三维场景设计软件，开发超过十年，支持大量标准特效插件 和可选特效插件，曾获美国电视 EMMY 设计软件奖。 l 提供可选的三维图形库，可以方便地生成各种三维图像 l 可选的特别材质光影特效插件 RTT Shader，支持在不同材质纹理上实时展现不同的实 时光影特效，可以创建出非常真实的虚拟演播室环境。 l 最新的脚本功能，可以轻松实现其他虚拟演播室很难做到的互动效果。 l 可选的 AE 插件和 C4D 插件可以轻松将 AE 和 C4D 效果导入到 Artist 中去。 C.操作l 支持自定义播出控制和操作的界面模板，使得控制虚拟演播室播出变得极为简单 l 以模板的方式来进行播出控制，可以简单地播出复杂的 VSS 互动场景 l 支持二维和三维特效字体的实时播出 l 为后期制作记录跟踪数据，可以导入后期制作软件中进一步制作具有电影特效的节目 l 可扩展到所有其他 Vizrt 的应用程序，应用程序之间可以无缝连接。
3 系统工作原理 虚拟演播室工作原理图
1. 摄像机进行前景信号的拍摄（在蓝箱中的主持人） 2. 同时摄像机跟踪器将摄像机的摇/摆/俯/仰/推拉/聚焦/移动等动作，转换为传感器信 号，通过 RS-422 数据线传送到虚拟演播室三维渲染引擎 Viz Engine。 3. 摄像机拍摄的前景信号通过 SDI 输出，经过视频延时器后传送到色键器的前景信号 输入端。 4. 虚拟演播室三维渲染引擎 Viz Engine 根据 RS-422 传送来的传感器信号，映射到设 计好的三维场景中的虚拟摄像机上，转换为相应的摇/摆/俯/仰/推拉/聚焦/移动等动 作，渲染引擎实时渲染出随镜头运动的三维虚拟场景渲染画面，并将渲染画面信号 通过一路填充信号和一路遮罩信号的方式通过 SDI 输出，发送到色键器的背景信号 输入端和遮罩信号输入端上。 5. 色键器将前景信号中的蓝色部分去掉，将背景信号填入到前景信号中，合成生成最终信号，送给视频切换台。 6. 同时，同步信号发生器将同步信号传给视频延时器、跟踪器和色键器，视频延时器 根据预先设定的延时帧数（2~3 帧）来同步前景信号和背景信号。 7. 视频切换台同时提供两个机位的预览画面，供导播选择播出机位。 8. 虚拟演播室控制端 VCP 会在节目开始前将所需要的所有场景载入到 Viz Engine 中， 并通过局域网连接 Viz Engine，控制场景的上下，通过对应的可定制的控制模板对 场景中的互动物体进行控制。
4 虚拟植入/虚实结合应用 “虚拟植入”或“虚实结合”是维斯虚拟演播室系统在实景演播室的新的应用，维斯是 全球最早采用这种应用方式、并在重大电视转播中获得成功的公司。 虚拟植入采用的系统对比完整的虚拟演播室系统，在硬件配置上要稍简单一些，因为系 统不需要进行抠像，只负责生成前景三维虚拟物体即可。 维斯的虚拟植入应用因为采用和维斯虚拟演播室同样的播出系统和设计平台，具有和上 述虚拟演播室部分相同的产品特点和优势，区别在于虚拟植入的背景是实景，虚拟演播 室背景是虚景，正因为如此，虚拟植入的前景给观众的感觉更逼真，让观众迷惑“这究 竟是如何生成的呢？” 虚拟植入的系统连接有两种方式，一种类似标准虚拟演播室的方式，三维虚拟物体是通 过键信号给视频切换台叠加到画面中，一种是摄像机画面直接接入渲染引擎，有渲染引 擎渲染合成完毕之后输出给切换台。下面是两种方式的连接图。
两种连接方式的优劣对比：
在多机位且录播为主的节目中，可以像虚拟演播室那样，通过增加矩阵来实现多机位渲 染切换的功能，用单引擎对应多机位，以大大降低系统成本。在直播节目中，还是建议 采用一对一的方式进行部署，增加安全性的同时，避免二级切换带来的播控复杂性。
5 Vizrt 虚拟演播室系统部分客户清单 以下列出了部分 VSS 国内和国外客户清单 5.1 国内部分客户清单 1. CCTV 18 演播室，CCTV 财经 12 演播室、CCTV 新闻 150 演播室：CCTV 新大楼 C 区新闻演播室 2. 上海电视台新娱乐节目 3. 浙江电视台 4. 黑龙江电视台 5. 陕西电视台 6. 江苏电视台 7. 湖南电视台 8. 云南电视台 9. 河北电视台 10. 天津电视台 11. 山东电视台 12. 旅游卫视：全天的虚拟演播室节目使用。 13. HKJC 香港赛马会（香港）：香港赛马节目。 14. ATV 亚洲电视（香港）：虚拟演播室节目使用。 15. TTV 电视台（台湾）：虚拟演播室节目使用。
5.2 国外部分客户清单 英国：ITN 、Sky、BBC 美国：CNN、ABC、CBS、FOX、New York Stock Exchange、American Museum of National History、Yahoo! Finance Vision 挪威 ：Norsk Tipping 、NRK 、TV2 保加利亚：MM TV、Nova TV 斯洛文尼亚：ProPlus 罗马尼亚：National Television、Pro TV 希腊：Mega，Alter 塞浦路斯：Axia TV 匈牙利：RTL Klub 韩国：KBS、SBS、KBS、EBS 越南：VTV Vietnam 日本：Channel K、Fuji TV、Kyoto University、MBS、Nagoya TV、NHK 、NTV、Sky perfect TV、TV Asahi 巴基斯坦：Geo TV 迪拜：Al Eqtisadia，CNBC Arabiya 印度：TV Today、Sahara 泰国：CH.11、TV3
6 维斯虚拟演播室/虚拟植入系统的优势
维斯的产品给客户带来的最大的利益在于维斯提供了完整的虚拟演播室、在线包装、媒 资管理和多平台发布的产品群和解决方案，并且，这些产品和解决方案在业界拥有最多 的行业用户，维斯每年都会根据用户的使用反馈和经验，不断进行产品的改进和创新。
完整的产品群和解决方案使得用户可以不断利用现有的、在维斯产品上的投入，通过产 品升级或增加配套产品，来迅速拓展到新的应用上，这样无论在工作流程、设计资源、 技术支持上，客户都可以保持一致性，保护原有的投资，并在播出时使用统 一的管理，增加了安全性，各种形式的包装也可以统一实现，具有很强的完整性。
维斯还在 08 年推出了和互联网的整合包装产品，大大方便了电视媒体客户利用现有的 媒体资源和技术架构，向互联网上进行媒体发布的流程。
1. 稳定的跟踪方式 维斯虚拟演播室中采用了专业的跟踪系统，以达到在直播出过程中的播出安全与稳定。 作为一个开放式的虚拟演播室系统，维斯能够支持包括红外跟踪，超声波跟踪，机械跟 踪，摇臂跟踪，移动云台跟踪等多种跟踪方式，机械跟踪方式是我们推荐的跟踪方式。 在机械跟踪方式对于演播室环境没有需求，可以在使用过程中迅速移动，推拉和俯仰、 摇摆，摄像师可以随心所欲的去控制摄像机的移动。基于机械跟踪的方式所有数据都是 经过高精度的齿轮运动运算得出的，所有数据是通过数据采集器直接传送到计算机中， 并且机械跟踪系统能够达到最低的延迟。 2. 可灵活配置的跟踪系统 Vizrt 的一个通道的渲染引擎可以支持多达 16 个固定（包括镜头的推拉和摄像机的俯仰、 摇）或移动机位（包括镜头的推拉和摄像机的俯仰、摇，以及整体机位的移动和升降， 该机位可以在整体演播室中自由的移动）的跟踪。增加一个通道的渲染引擎可以还可以 支持更多的机位。 3. 强大的切换逻辑提供丰富的动画切换效果 切换逻辑是 Vizrt 的独有功能，可以提供场景中多种状态之间的任意切换，当虚拟演播 室场景中，需要带入各种视频窗口、前景字板、三维物体时，切换逻辑功能可以建立各 种状态为基础的模板串联单，操作员可以在播出时随时更换串联单中的图片、文字和三 维物体，来进行流畅地播出。 4. 最直观的画面效果 可为每路摄像机配备单独的渲染引擎，工作人员可以直观的看到每路画面输出的效果。 5. 优秀的操作方式 控制软件中通过直观的图形化的界面（VCP 自定义模板）对虚拟演播室系统和在线图 文系统进行操控。 6. 低成本的高清升级 虚拟演播室系统和在线包装系统均采用最先进的实时 2D/3D 渲染硬件，实时进行高质 量渲染，并且可以通过软件升级实现高清播出。 7. 统一的渲染引擎，灵活的备份方式 演播室中虚拟渲染和在线图文包装渲染采用相同的渲染软件，在线图文输出画面可以使 用虚拟渲染引擎进行备份，以达到好的性价比。 8. 高标清兼容的设计 渲染引擎所渲染的场景为高/标清兼容场景，在未来的使用中可以直接升级到高清环境而 不需要对设计进行改动。 9. 灵活可靠的备份方式 演播室的播出控制系统基本设计均为一台播控工作站，各自控制虚拟渲染引擎和在线图 文渲染引擎，在紧急情况下还可以互为备份，进一步增强系统安全可靠性，为了应对可 能出现的高度复杂的实时在线包装功能，必要时可以实现两台播控工作站分工协作对同 一渲染引擎进行并行播出控制。 10. 安全的网络备份 渲染引擎和控制机均带有双网卡，在其中任一网卡损坏的情况下，另外一块网卡将自动 启用。 11. 统一的设计平台，统一的画面风格 维斯的所有产品都使用相同的设计平台 Viz Artist，以及相同的渲染引擎 Viz Engine。这 可以使设计师轻松的达成虚拟演播室和在线图文设计包装元素的共享，从而保证播出画 面的格调统一。
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