扩展现实（XR）虚拟演播室技术

        不久前，台风“摩羯”在我国登陆，央视频推出了一段十分新奇的天气预报。在这段视频中，主持人“走进”狂风暴雨中的街道，手中的雨伞被狂风瞬间“吹走”，还险些被倒下的树木“砸到”。对此，许多网友感叹：“气相预报员已经卷成这样了？！”

        其实，这样逼真的场景就是借助虚幻引擎技术构建出来的。

   近年来，扩展现实（XR）虚拟演播室技术逐渐成熟。这种技术可以将虚拟内容和真实场景融合，实现三维背景，实现后期工作前置，使主持人或演员在拍摄时“身临其境”，更好地实现人物与背景的精确协同。

        2024年中央广播电视总台中秋晚会也是运用人工智能、5G等前沿技术，为海内外观众奉献了一场视觉盛宴。

　　 晚会节目《赤伶》通过人工智能、虚拟现实等技术“唤醒”了《瑞鹤图》卷、《西湖十景图》卷、青花松竹梅纹八棱罐等辽宁省博物馆馆藏文物，让文物上的图案“活”了起来；节目《当你老了》利用生成式人工智能技术辅助创作，在歌曲中穿插了一段跨越时空的视频短片，短片中照片主人公与年轻或年老的自己对话、相拥……

　　虚拟演播室技术：让“世界”尽在眼前

　　从实景演播室到背景演播室再到虚拟演播室，演播室作为电视节目制作的重要场景，经过了多次迭代。

　　“虚拟演播室技术是一种集成了计算机图形学、实时渲染、图像合成以及跟踪技术等多项先进技术的电视节目制作手段。”北京师范大学艺术与传媒学院数字媒体系主任、教授周雯介绍。摄像机跟踪技术是众多虚拟演播室技术中的核心技术。它能够实现摄像机拍摄画面和虚拟场景的精确同步，让人物在场景中的移动更流畅、空间位置更准确。

　　被称为“绿幕抠像”技术的色键技术，是虚拟演播室技术的重要组成部分。北京交通大学语言与传播学院实验教学中心主任范书成解释，色键技术利用色键信号发生器，可将摄像机拍摄画面中绿色或蓝色等高饱和度的颜色背景“抠掉”，再替换上节目需要的图片或虚拟场景。

　　周雯举例，在河南电视台老牌戏曲节目《梨园春》中，演员重新演绎了红色历史故事《飞夺泸定桥》。节目制作人员利用XR虚拟演播室技术，再现了当年红军飞夺泸定桥的场景。

　　CG特效技术：打造视觉冲击力

　　CG即计算机图形学。周雯介绍，CG特效技术泛指利用计算机图形技术进行视觉艺术创作的方法。这项技术在电影、电视、游戏制作中得到广泛应用，主要用于制作图像、动画等。CG特效技术的操作环节包括使用专业软件建模、纹理设计、渲染以及合成等。

　　动态图像处理技术是CG特效技术的核心技术之一。制作人员可以利用动态图像处理技术对图像进行编辑、修饰和增强，使图像与场景更好地结合，提升画面呈现效果。

　　CG特效技术的另一项关键技术是三维建模与动画技术。通过使用专业的三维建模软件，制作人员可以自由创建不同形状和结构的模型，并将其导入动态图像处理软件中合成处理；然后再利用计算机技术，设定模型的运动轨迹，以实现更加真实的视觉效果。

　　当然，特效被制作出来后，还需后期进一步调整和优化，使呈现画面达到最佳状态。

　　范书成介绍，CG特效技术已多次在中央广播电视总台春节联欢晚会上亮相。比如为展现三星堆古蜀文化，2022年中央广播电视总台春节联欢晚会打造了创意舞蹈节目《金面》。该节目正是通过CG特效技术和光学动作捕捉技术，让青铜大立人“动”起来。

　　虚幻引擎技术：“还原”逼真现实

　　对于很多游戏玩家来说，虚幻引擎技术并不陌生。如今，这项可以创造逼真场景的技术被应用在电视节目制作中。范书成介绍，利用虚幻引擎技术，制作人员可以创造出非常逼真的建筑、人物、光影、粒子等。

　　虚幻引擎技术在实时渲染方面具有显著优势，不再依赖后期，制作人员利用虚幻引擎技术在节目拍摄现场就能看到最终呈现的效果。虚幻引擎技术还可以与虚拟演播室技术结合使用，为电视观众呈现更加真实的视觉效果。

　　物理模拟技术是虚幻引擎技术能够构建逼真虚拟环境的关键。物理模拟技术利用数学模型和计算方法，模拟真实世界中物体运动和相互作用的过程，使虚拟环境中的场景更加真实可信。

　　如今，已经有越来越多电视节目开始尝试使用虚幻引擎技术制作。这项技术能为观众带来更沉浸的观看体验，也能让电视节目制作者更多天马行空的想法变成现实。