宇诚真三维虚拟演播室系统解决方案

中国投影网投影资讯　2010-1-13 9:27:33　编辑：旺牛　[ 大中小 ]

　　• 软件界面采用三维四视图的结构设计，非常近似于通用动画软件 3DMAX 的界面风格，使稍有电脑动画基础的人就可以轻松上手。且界面操作简单易学。

　　• 系统具有基于时间线轨迹编辑播出的功能强大、灵活的播出控制，象非线编一样的基于时轨的播出控制，使得各种复杂的播出控制功能参数的调节非常方便、直观。

宇诚真三维虚拟演播室系统解决方案

　　• 系统具备强大的图形渲染能力，根据实时采集的摄像机参数信号对复杂的场景进行实时渲染。系统可以同时渲染 40 万个三角形面片和 200M 纹理贴图，实现了大场景精细化建模，为在复杂场景下实现动态阴影、全场景雾化、动态灯光、多路活动视频等计算量繁重的功能提供了系统稳定性保证；

　　• 系统所见即所得的动画设计和虚拟物件的实时调整，真实感强，能够与前景信号、掩膜信号较好地融合，并可根据虚拟物体的空间位置自动实时指定掩模物件保证正确的遮挡关系；

　　• 系统支持在虚拟场景中开多个虚拟视频回放窗口，窗口中可以实时回放两路不同信号源（如：硬盘中的视频素材和录像机信号）的视频节目。电视墙中的画面以场频速度实时生成，软件可以实时对电视回放窗进行随意的移动和变形处理，把窗口设计为圆弧、球面等任意特殊的形状效果。系统还具备视频窗的特技功能，可以实现虚拟视频窗与全屏幕视频画面的自由切换、视频窗的飞入、飞出等特技。

宇诚真三维虚拟演播室系统解决方案

　　• 场景中所有物体都采用三维建模软件设计制作，每个物体都可以结合场景的需求实时做出旋转、移动、缩放、变形等动态调整，可以极大地丰富场景的真实感与活泼感。

　　• UCX3D 可以基于四视图独立编辑动画轨迹，动画轨迹作为独立的事件存在，虚拟场景中的每个虚拟物体、特效、灯光等都可以和动画轨迹相关联，并在时轨上编辑事件，以决定虚拟物体什么时候以多快的速度沿动画轨迹运动；

宇诚真三维虚拟演播室系统解决方案

　　• UCX3D 对遮挡层无限制，当虚拟物体到虚拟摄像机的距离小于演员到真实摄像机的距离时，虚拟物体自动出现在人前，反之，自动出现在人后，掩模是自动生成的；系统提供 8 盏虚拟灯光，可以分别对虚拟灯光的颜色、位置、方向、衰减等属性分别调整，同时，虚拟灯光还可以沿轨迹运动，极大的丰富了场景的灯光效果；

　　• 为了使节目画面更加丰富， UCX3D 系统内嵌了可以生成雨雪、落叶、礼花、游动的鱼、飞行的蝴蝶等效果的虚拟特效。特效物体同三维物体一样，可以实时改变自身的三维空间坐标、空间姿态参数和空间缩放参数，并可在时轨上沿特定轨迹运动，将这些景观添加到拍摄场景中，可以更好的烘托出不同风格节目的现场气氛。 UCX3D 还具有全场景雾化功能，雾的浓度、颜色、衰减等参数均可实时调整，为节目的拍摄增加了真实感。

宇诚真三维虚拟演播室系统解决方案

　　• 系统采用 CS 结构设计，任意配置下，只需在一个操作界面下进行操作和编辑；

　　• 系统基于 Microsoft 最新渲染平台，运用了大量的优化算法，保证最大限度地发挥 RT3D 视频服务器顶级的硬件渲染性能；采用基于硬件加速的三线性滤波和全场景反走样技术，保证得到的画面质量光滑细腻；对场景中的物件纹理贴图采用了 MipMap 处理技术，从而保证了动态物件的纹理不会产生抖动现象，得到流畅精致的节目画面。

　　• UCX3D 内部使用全数字高性能高品质的渲染平台，渲染 32 位的真彩色、带 alpha 通道的三维场景，可以对虚拟场景中任何物件做半透明处理，并可以结合虚拟灯光制作出惟妙惟肖的光感透明效果。

　　• 系统建立了开放式的数据接口，可支持 .3ds 、 .wrl 等的三维建模文件，支持应用 3D Max 、 Maya 、 Softimage 3D 等国际著名的三维建模软件制作的三维场景。

　　• 虚拟大屏幕电视墙是虚拟演播室背景生成中经常应用的一种，而其对内部视频信号处理和对大屏幕电视墙边缘的处理，是影响虚拟大屏幕效果的关键。 UCX3D 对虚拟大屏幕内部进行三线性滤波完全消除了镜头推拉时虚拟大屏幕内部视频纹理闪烁的问题，对大屏幕边缘专门进行多重采样滤波的方式来进行边缘抗锯齿运算，从而使得虚拟大屏幕运动过程中边缘光顺无明显锯齿，大屏幕内视频信号清晰无闪烁。同时， UCX3D 可以基于时间线对虚拟大屏幕的播放内容、运动轨迹、缩放、旋转等参数自由设定，丰富了节目内容和表达方法；并且系统中的活动视频信号可以贴在虚拟场景中任意物件表面上，如虚拟电视屏幕上、门、地板、窗户等。

UCX3D 系统卓越的硬件性能

　　• 系统的渲染机是基于 RT3D 流媒体视频服务器开发的。作为全球交互式三维图像仿真的领导者， Multigen-Paradigm 公司生产的 RT3D 视频服务器是目前世界上实时图像渲染能力最强的视频服务器。 RT3D 视频服务器拥有目前顶级的系统配置： 64 位服务器主板， P4 双至强 CPU ， DDR2 内存，其显卡渲染能力更是令人恐怖—— 默认核心频率 550MHz ，显存频率 850MHz ，数据传输率 1700MHz ， DDRIII 显存类型， 256bit 显存位宽， 512M 显存容量， PCI-E 16X 显存接口，内置 24 条像素渲染管线，系统的各项硬件配置均为当前服务器的顶级配置。此外， RT3D 具有广播级 10bit 的 SDI HD/SD 视频输入和输出。

宇诚真三维虚拟演播室系统解决方案

　　• 系统支持内置、外置色键器，可以和国内外任何一家的色键器进行匹配。通常， UCX3D 虚拟演播室系统的色键器是顶级色键器制造厂家公司提供，采用色度空间中的色度矢量处理方法，能够将要键去的颜色矢量与视频信号中的每个点的颜色矢量进行精确运算，在生成 10bit 线性键的同时还能进行消色和补色处理，使人物和物体的边缘能够与场景良好地结合，显示最佳的色键效果。值得一提的是，这种色度矢量处理方法生成的 10bit 线性键能够实现半透明物体如玻璃和烟雾的色键处理，同时其消色功能还能纠正由于蓝幕造成的人物皮肤上的淡蓝色反光。这种色键器的色键效果清晰自然，虚拟场景与人物自然融合，保证整个虚拟演播室系统的真实感，并且进一步提高系统的集成度和性价比。

　　• UCX3D 系统具有无限蓝箱功能，边缘无明显接缝和干扰，即使摄像机大范围摇动也不会“穿帮” 。蓝箱定位简便快捷，只需在安装过程中记录一次蓝箱位置即可，无需针对每套场景重新定位无限蓝箱的位置，使无限蓝箱的概念更加广泛，操作更加方便。

　　• 全新服务器级工业机箱，可上机架式设计，方便摆放和接线；系统具备良好的扩展性能；良好的散热功能；电源功率大小匹配，防尘、防震方面也予以充分考虑，保证了系统长时间运转的稳定性。

　　• 高精密度传感器系统： UCX3D 的跟踪系统采用的是美国最新的光栅旋转编码器的高精度参数采集系统，采用 8M 频响的采集电路，以高精度、高速度实时采集和传输平摇、俯仰和变焦等参数。结合事先设置好的摄像机机位的 X 、 Y 、 Z 位置坐标参数，可以实现摄像机快速推、拉、摇等任意方式的固定机位变化，画面精确同步，绝无任何撕裂、抖动或前后景错位等现象。先进的光栅旋转编码器，采用远端低电压供电的模式，信号抗干扰性强、传输距离远（最大可以到 300 米），安全方便。

　　• 良好的同步信号处理能力：虚拟演播室做为一个广播级的设备，其处理 GenLock （外同步）的能力是整个系统的关键。 UCX3D 提供了 INTERNAL 和 REFIN 两种同步方式。

　　虚拟演播室系统场景制作原则
　　宇诚虚拟演播室系统的场景设计对于用户来说是开放、简易的。用户只需要遵循如下几条原则，利用通用的三维设计软件，如3DsMax、Softimage、Maya等，就可以制作出能够应用于宇诚虚拟演播室系统的虚拟场景。您唯一需要考虑的就是如何最大限度的发挥出您的想象，实现您梦中才能出现的场景！
　　1、虚拟场景按与实际场景1：1的比例制作；
　　2、虚拟摄像机之间的相对位置与实际摄像机之间的相对位置一致，虚拟摄像机镜头张角为90度；
　　3、每个摄像机渲染生成2048×1024的Tga图。

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文章来源：中国投影网