宇誠(chéng)真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

中國(guó)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，非常近似于通用動(dòng)畫軟件 3DMAX 的界面風(fēng)格，使稍有電腦動(dòng)畫基礎(chǔ)的人就可以輕松上手。且界面操作簡(jiǎn)單易學(xué)。

　　• 系統(tǒng)具有基于時(shí)間線軌跡編輯播出的功能強(qiáng)大、靈活的播出控制，象非線編一樣的基于時(shí)軌的播出控制，使得各種復(fù)雜的播出控制功能參數(shù)的調(diào)節(jié)非常方便、直觀。

宇誠(chéng)真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

　　• 系統(tǒng)具備強(qiáng)大的圖形渲染能力，根據(jù)實(shí)時(shí)采集的攝像機(jī)參數(shù)信號(hào)對(duì)復(fù)雜的場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。系統(tǒng)可以同時(shí)渲染 40 萬(wàn)個(gè)三角形面片和 200M 紋理貼圖，實(shí)現(xiàn)了大場(chǎng)景精細(xì)化建模，為在復(fù)雜場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)陰影、全場(chǎng)景霧化、動(dòng)態(tài)燈光、多路活動(dòng)視頻等計(jì)算量繁重的功能提供了系統(tǒng)穩(wěn)定性保證；

　　• 系統(tǒng)所見(jiàn)即所得的動(dòng)畫設(shè)計(jì)和虛擬物件的實(shí)時(shí)調(diào)整，真實(shí)感強(qiáng)，能夠與前景信號(hào)、掩膜信號(hào)較好地融合，并可根據(jù)虛擬物體的空間位置自動(dòng)實(shí)時(shí)指定掩模物件保證正確的遮擋關(guān)系；

　　• 系統(tǒng)支持在虛擬場(chǎng)景中開(kāi)多個(gè)虛擬視頻回放窗口，窗口中可以實(shí)時(shí)回放兩路不同信號(hào)源（如：硬盤中的視頻素材和錄像機(jī)信號(hào)）的視頻節(jié)目。電視墻中的畫面以場(chǎng)頻速度實(shí)時(shí)生成，軟件可以實(shí)時(shí)對(duì)電視回放窗進(jìn)行隨意的移動(dòng)和變形處理，把窗口設(shè)計(jì)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(shí)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(chéng)真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

　　• 場(chǎng)景中所有物體都采用三維建模軟件設(shè)計(jì)制作，每個(gè)物體都可以結(jié)合場(chǎng)景的需求實(shí)時(shí)做出旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、縮放、變形等動(dòng)態(tài)調(diào)整，可以極大地豐富場(chǎng)景的真實(shí)感與活潑感。

　　• UCX3D 可以基于四視圖獨(dú)立編輯動(dòng)畫軌跡，動(dòng)畫軌跡作為獨(dú)立的事件存在，虛擬場(chǎng)景中的每個(gè)虛擬物體、特效、燈光等都可以和動(dòng)畫軌跡相關(guān)聯(lián)，并在時(shí)軌上編輯事件，以決定虛擬物體什么時(shí)候以多快的速度沿動(dòng)畫軌跡運(yùn)動(dòng)；

宇誠(chéng)真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

　　• UCX3D 對(duì)遮擋層無(wú)限制，當(dāng)虛擬物體到虛擬攝像機(jī)的距離小于演員到真實(shí)攝像機(jī)的距離時(shí)，虛擬物體自動(dòng)出現(xiàn)在人前，反之，自動(dòng)出現(xiàn)在人后，掩模是自動(dòng)生成的；系統(tǒng)提供 8 盞虛擬燈光，可以分別對(duì)虛擬燈光的顏色、位置、方向、衰減等屬性分別調(diào)整，同時(shí)，虛擬燈光還可以沿軌跡運(yùn)動(dòng)，極大的豐富了場(chǎng)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(dòng)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(shí)時(shí)改變自身的三維空間坐標(biāo)、空間姿態(tài)參數(shù)和空間縮放參數(shù)，并可在時(shí)軌上沿特定軌跡運(yùn)動(dòng)，將這些景觀添加到拍攝場(chǎng)景中，可以更好的烘托出不同風(fēng)格節(jié)目的現(xiàn)場(chǎng)氣氛。 UCX3D 還具有全場(chǎng)景霧化功能，霧的濃度、顏色、衰減等參數(shù)均可實(shí)時(shí)調(diào)整，為節(jié)目的拍攝增加了真實(shí)感。

宇誠(chéng)真三維虛擬演播室系統(tǒng)解決方案

　　• 系統(tǒng)采用 CS 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，任意配置下，只需在一個(gè)操作界面下進(jìn)行操作和編輯；

　　• 系統(tǒng)基于 Microsoft 最新渲染平臺(tái)，運(yùn)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(wù)器頂級(jí)的硬件渲染性能；采用基于硬件加速的三線性濾波和全場(chǎng)景反走樣技術(shù)，保證得到的畫面質(zhì)量光滑細(xì)膩；對(duì)場(chǎng)景中的物件紋理貼圖采用了 MipMap 處理技術(shù)，從而保證了動(dòng)態(tài)物件的紋理不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)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(tái)，渲染 32 位的真彩色、帶 alpha 通道的三維場(chǎng)景，可以對(duì)虛擬場(chǎng)景中任何物件做半透明處理，并可以結(jié)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(kāi)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(yīng)用 3D Max 、 Maya 、 Softimage 3D 等國(guó)際著名的三維建模軟件制作的三維場(chǎng)景。

　　• 虛擬大屏幕電視墻是虛擬演播室背景生成中經(jīng)常應(yīng)用的一種，而其對(duì)內(nèi)部視頻信號(hào)處理和對(duì)大屏幕電視墻邊緣的處理，是影響虛擬大屏幕效果的關(guān)鍵。 UCX3D 對(duì)虛擬大屏幕內(nèi)部進(jìn)行三線性濾波完全消除了鏡頭推拉時(shí)虛擬大屏幕內(nèi)部視頻紋理閃爍的問(wèn)題，對(duì)大屏幕邊緣專門進(jìn)行多重采樣濾波的方式來(lái)進(jìn)行邊緣抗鋸齒運(yùn)算，從而使得虛擬大屏幕運(yùn)動(dòng)過(guò)程中邊緣光順無(wú)明顯鋸齒，大屏幕內(nèi)視頻信號(hào)清晰無(wú)閃爍。同時(shí)， UCX3D 可以基于時(shí)間線對(duì)虛擬大屏幕的播放內(nèi)容、運(yùn)動(dòng)軌跡、縮放、旋轉(zhuǎn)等參數(shù)自由設(shè)定，豐富了節(jié)目?jī)?nèi)容和表達(dá)方法；并且系統(tǒng)中的活動(dòng)視頻信號(hào)可以貼在虛擬場(chǎng)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(jī)是基于 RT3D 流媒體視頻服務(wù)器開(kāi)發(fā)的。作為全球交互式三維圖像仿真的領(lǐng)導(dǎo)者， Multigen-Paradigm 公司生產(chǎn)的 RT3D 視頻服務(wù)器是目前世界上實(shí)時(shí)圖像渲染能力最強(qiáng)的視頻服務(wù)器。 RT3D 視頻服務(wù)器擁有目前頂級(jí)的系統(tǒng)配置： 64 位服務(wù)器主板， P4 雙至強(qiáng) CPU ， DDR2 內(nèi)存，其顯卡渲染能力更是令人恐怖—— 默認(rèn)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(xiàng)硬件配置均為當(dāng)前服務(wù)器的頂級(jí)配置。此外， RT3D 具有廣播級(jí) 10bit 的 SDI HD/SD 視頻輸入和輸出。

宇誠(chéng)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(guó)內(nèi)外任何一家的色鍵器進(jìn)行匹配。通常， UCX3D 虛擬演播室系統(tǒng)的色鍵器是頂級(jí)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(hào)中的每個(gè)點(diǎn)的顏色矢量進(jìn)行精確運(yùn)算，在生成 10bit 線性鍵的同時(shí)還能進(jìn)行消色和補(bǔ)色處理，使人物和物體的邊緣能夠與場(chǎng)景良好地結(jié)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(shí)其消色功能還能糾正由于藍(lán)幕造成的人物皮膚上的淡藍(lán)色反光。這種色鍵器的色鍵效果清晰自然，虛擬場(chǎng)景與人物自然融合，保證整個(gè)虛擬演播室系統(tǒng)的真實(shí)感，并且進(jìn)一步提高系統(tǒng)的集成度和性價(jià)比。

　　• UCX3D 系統(tǒng)具有無(wú)限藍(lán)箱功能，邊緣無(wú)明顯接縫和干擾，即使攝像機(jī)大范圍搖動(dòng)也不會(huì)“穿幫” 。藍(lán)箱定位簡(jiǎn)便快捷，只需在安裝過(guò)程中記錄一次藍(lán)箱位置即可，無(wú)需針對(duì)每套場(chǎng)景重新定位無(wú)限藍(lán)箱的位置，使無(wú)限藍(lán)箱的概念更加廣泛，操作更加方便。

　　• 全新服務(wù)器級(jí)工業(yè)機(jī)箱，可上機(jī)架式設(shè)計(jì)，方便擺放和接線；系統(tǒng)具備良好的擴(kuò)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)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(guó)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(shí)時(shí)采集和傳輸平搖、俯仰和變焦等參數(shù)。結(jié)合事先設(shè)置好的攝像機(jī)機(jī)位的 X 、 Y 、 Z 位置坐標(biāo)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)快速推、拉、搖等任意方式的固定機(jī)位變化，畫面精確同步，絕無(wú)任何撕裂、抖動(dòng)或前后景錯(cuò)位等現(xiàn)象。先進(jìn)的光柵旋轉(zhuǎn)編碼器，采用遠(yuǎn)端低電壓供電的模式，信號(hào)抗干擾性強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)（最大可以到 300 米），安全方便。

　　• 良好的同步信號(hào)處理能力：虛擬演播室做為一個(gè)廣播級(jí)的設(shè)備，其處理 GenLock （外同步）的能力是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。 UCX3D 提供了 INTERNAL 和 REFIN 兩種同步方式。

　　虛擬演播室系統(tǒng)場(chǎng)景制作原則
　　宇誠(chéng)虛擬演播室系統(tǒng)的場(chǎng)景設(shè)計(jì)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是開(kāi)放、簡(jiǎn)易的。用戶只需要遵循如下幾條原則，利用通用的三維設(shè)計(jì)軟件，如3DsMax、Softimage、Maya等，就可以制作出能夠應(yīng)用于宇誠(chéng)虛擬演播室系統(tǒng)的虛擬場(chǎng)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(shí)現(xiàn)您夢(mèng)中才能出現(xiàn)的場(chǎng)景！
　　1、虛擬場(chǎng)景按與實(shí)際場(chǎng)景1：1的比例制作；
　　2、虛擬攝像機(jī)之間的相對(duì)位置與實(shí)際攝像機(jī)之間的相對(duì)位置一致，虛擬攝像機(jī)鏡頭張角為90度；
　　3、每個(gè)攝像機(jī)渲染生成2048×1024的Tga圖。

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