《2022年机器视觉论文 .docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年机器视觉论文 .docx(40页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉课程论文基于机器视觉的虚拟演播室系统学号二零一七年三月名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文第II 页摘 要虚拟演播室系统应用摄像机跟踪技术,获得真实摄像机数据,并与电脑生成的 背景结合在一起,背景成像依据的是真实的摄像机拍照所得到的镜头参数,因而和 演员的三维透视关系完全一样,防止了不真实、不自然的感觉;由于背景大多是由 电脑生成的,可以快速变化,这使得丰富多彩的演播室场景设计可以用特别经济的 手段来实现,由于它本身所具有的无穷魅力以及其不
2、行低估的进展前景,迄今已被 越来越多的节目制作及有关人员所关注;虚拟演播室在应用传统的色键合成技术的基础上实现了摄像机可以与背景同 步运动的功能,使演员可以有效地融合到虚拟场景中,同时在与虚拟对象流互动时 无任何违和感;演员在虚拟演播室的蓝箱中表演时,由摄像机采集前视频信号,并 且通过跟踪设备实时地采集摄像机的各项参数信息,再把跟踪设的数据传给高速图 形电脑,最终,通过图形发生器将演员与背景图像合成;中,在拍照演员时采纳蓝 色背景,然后使电脑生成的虚拟背景与演员摄像视频步工作,再利用色键器的抠图 合成技术将两路信号实时合成,将其作为最终的输出;关键词 :虚拟演播室;机器视觉;虚拟演播室系统;色
3、键与蓝箱名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文Abstract Application of the virtual studio system camera tracking technology, obtain the real camera data, and the computer generated background together, the background image is based on the real camera lens parameters obtained, a
4、nd thus actor 3D perspective relationship is completely consistent, avoid is not true and natural feeling. Because the background is mostly produced by the computer, can change rapidly, which makes the rich and colorful design studio scene can be used to achieve a very economical means, because of i
5、ts inherent charm and its development prospects should not be underestimated, so far has been more and more concerned about the production . On the basis of the traditional color key combination technology, the virtual studio can realize the camera and the background The synchronous motion function,
6、 the actor can be effectively integrated into the virtual scene, at the same time to interact with virtual objects flow without any sense of violation. Actor in the blue box in the virtual studio, the video signal collected by the camera, and the parameters of the information real-time camera tracki
7、ng equipment, then set the tracking data to high speed graphics computer, finally, a pattern generator will actor and background image synthesis. In the blue background in the film actor, and then make the virtual background and actor computer generated video step, using matting synthesis technology
8、 key machine will be real-time synthesis of two signals, as the final output. The virtual studio turned out to be a benefit for high-definition television technology, this new technology provides a strong support for the development of the virtual studio high definition television. At the same time,
9、 the motion parameters of the sensor tracking system camera are acquired, and the final rendering output includes the background signal and the key signal as the foreground occlusion. Keywords: Virtual studio; machine vision; virtual studio system 第III 页名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - - - -
10、 - - - - - 生活中的视觉论文目 录摘 要 . IIABSTRACT . 第 1 章 绪 论 . 1.1 背景和意义 . 错误 .未定义书签;1.2 讨论历史及讨论进展 . 错误 .未定义书签;1.3 基本原理 . 错误 .未定义书签;本论文的组织和结构第 2 章 虚拟演播室的系统构成 . 错误 .未定义书签;2.1 摄像机跟踪系统 . 错误 .未定义书签;2.1.1 机械传感方式 . 错误 .未定义书签;2.1.2 超声波定位方式 . 错误 .未定义书签;2.1.3 网格图案识别方式 . 错误 .未定义书签;2.1.4 帮助摄像机技术 . 错误 .未定义书签;2.1.5 红外传感方式
11、 . 错误 .未定义书签;2.2 虚拟背景生成系统 . 错误 .未定义书签;2.2.1 虚拟场景的制作 . 错误 .未定义书签;2.2.2 实时背景生成 . 错误 .未定义书签;2.3 视频合成系统 . 错误 .未定义书签;第 3 章 虚拟演播室系统的设计 . 错误 .未定义书签;3.1 摄像机跟踪部分的设计. 错误 .未定义书签;3.1.1 基于传感器的系统 . 错误 .未定义书签;3.1.2 基于图形分析系统 . 错误 .未定义书签;3.2 电脑虚拟场景生成的设计. 错误 .未定义书签;3.3 视频合成部分的设计 . 错误 .未定义书签;3.3.1 灯光系统设计 . 错误 .未定义书签;3
12、.3.2 蓝箱设计 . 错误 .未定义书签;3.3.3 键控系统的设计 . 错误 .未定义书签;第 4 章 虚拟演播室系统的实际运用模式 . 错误 .未定义书签;4.1 二维虚拟演播室 . 错误 .未定义书签;4.2 三维虚拟演播室 . 错误 .未定义书签;4.3 HD虚拟演播室 . 错误 .未定义书签;4.4 虚拟重放系统 . 错误 .未定义书签;第 IV 页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文4.5 虚拟广告系统 . 错误 .未定义书签;结论及展望 . 参考文献 . 第 V 页名师归纳总结 - -
13、 - - - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高校本科毕业设计论文第 1 章 绪论1.1 概述虚拟演播室 Virtual Studio是近年进展起来的一种新兴电视制作技术, 是传统演播室色键抠像技术与电脑虚拟现实相结合的产物;它将摄像机拍照的图像与电脑制作的虚拟场景完善地结合起来, 制造出令人异想天开的虚拟世界;这一技术的应用 , 使得电视工作者摆脱了时间、空间及道具制作方面的限制 , 能够自由地漫游在宽阔的想象空间之中 , 极大地提高了电视台的节目创作及制作才能;并且由于虚拟场景的制作、修改、储存都是在电脑中进行, 省去了真实场景的搭建、拆卸、
14、贮存等环节 , 降低了节目制作的费用 , 提高了演播室的效率;虚拟演播室系统应用摄像机跟踪技术,获得真实摄像机数据, 并与电脑生成的背景结合在一起,背景成像依据的是真实的摄像机拍照所得到的镜头参数,因而和 演员的三维透视关系完全一样,防止了不真实、不自然的感觉;由于背景大多是由 电脑生成的,可以快速变化,这使得丰富多彩的演播室场景设计可以用特别经济的 手段来实现,由于它本身所具有的无穷魅力以及其不行低估的进展前景,迄今已被 越来越多的节目制作及有关人员所关注;虚拟演播室是一种全新的电视节目制作工具,虚拟演播室技术包括摄像机跟踪 技术、电脑虚拟场景设计、色键技术、灯光技术等;虚拟演播室技术是在传
15、统色键 抠像技术的基础上,充分利用了电脑三维图形技术和视频合成技术,依据摄像机的 位置与参数,使三维虚拟场景的透视关系与前景保持一样,经过色键合成后,使得 前景中的主持人看起来完全浸尽于电脑所产生的三维虚拟场景中,而且能在其中运 动,从而制造出逼真的、立体感很强的电视演播室成效;采纳虚拟演播室技术,可以制作出任何想象中的布景和道具;无论是静态的,仍是动态的,无论是现实存在的,仍是虚拟的;这只依靠于设计者的想象力和三维软件设计者的水平;很多真实演播室无法实现的成效,对于虚拟演播室来说,确是“ 小菜一碟” ;例如,在演播室内搭建摩天大厦,演员在月球进行“ 实况” 转播,演播室里刮起了龙卷风等等;现
16、在有的电视台已经起用了虚拟主持人,并且成为了 明星,他们不仅可以协作真人的主持人主持节目,而且仍可以单独主持节目;这些 都是虚拟演播室制造性的表达;虚拟演播室的产生,给视频节目制作、电视广播带来了一场革命;第1页名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文1.2 讨论历史及讨论进展“ 电子布景” Electro Studio Setting的概念,指出将来的节目制作,可以在只有演员和摄像机的空演播室内完成,其余布景和道具都由电子系统产生;随着电脑技术与虚拟现实Virtual Reality 技术的进展,在 1
17、992 年以后虚拟演播室技术真正走向了有用;1993 年,以色列 ORAD推出了世界上第一套真三维虚拟演播室,此后另外一家以色列厂商 RTSet也推出了基于传感器跟踪技术的真三维虚拟演播室,此后的 10 年中,虚拟演播室厂商间续推出自己的产品,西班牙的BrainStorm ,BBC英国广播电视公司的虚拟演播室,法国 PSY等等,以及 2000 年之后中国大洋、奥维迅、新奥特也相继推出自己的虚拟演播室产品,虚拟演播室要求 实时图形图像渲染技术很高,并要求协作便利,使用便利的虚拟演播室跟踪技术,经过市场的剔除、演化,所剩余连续进展虚拟技术的厂商逐步削减,2022 年之后,一些无跟踪的虚拟演播室技术
18、开头推向专业市场,被称为无轨跟踪虚拟演播室,此 类虚拟演播室没有摄像机跟踪技术,无法获得真实摄像机的运动参数,图形工作站也无需依据摄像机的运动实时渲染25 帧/ 秒的画面,因此此种方式的虚拟演播室适合学校、电教室等等非专业用户的使用;作为数字演播室进展新技术,虚拟演播室技术已成为了当今数字电视演播室新技术的热点;在 1993 年 IBC 展览会上虚拟演播室技术首次亮像,并在各种电视转播中得以实现;迄今,中心电视台、各省级电视台、训练行业、企业等大量采纳了此技术,该技术的进展促进将来电视行业低碳、减排进展;国内产品与国外产品差异主要是 : 1 国外的虚拟演播室产品一般基于工作站平台开发, 成本较
19、高 ; 生成的三维图形图像的质量高、速度快 ; 摄像机参数的猎取多采纳机电跟踪和光电跟踪相结合的方法 ; 可以在场景及前景的任意位置上插入活动视频; 虚拟摄像机可以在实际演播室边界以外的地方漫游摄像 : 三维音响成效可以被激活并与其他动画或绝技联系起来: 具有完备的提示系统 ; 在制作过程中没有现场视频和音频的推迟等等;2 国内同类虚拟演播室系统多基于 PC机: 主要用二维图像作为虚拟背景 , 通过视角变化产生三维的视觉成效 ; 通过图形加速卡生成真三维的背景图形 : 摄像机参数的猎取采纳机电跟踪和光电跟踪相结合的方法; 能够进行多个摄像机机位的预监和多通道的绝技切换 ; 供应移动机位 , 使
20、摄像机在拍照过程中可以自由的移动;第2页名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文1.3 虚拟演播室的基本原理在虚拟演播室中 , 把摄像机拍照到的人物、景物称为前景图像 , 而把通过电脑动画软件制作的二维或三维动画图形, 称为虚拟背景或虚拟场景;虽然虚拟演播室前景、背景图像也是靠色键技术合成的, 但二者之间却有“ 同步联动” 关系, 即将拍摄前景的摄像机进行摇移、俯仰、变焦、聚焦动作时, 可以通过猎取摄像机的各种运动参数 摇移、俯仰、变焦、聚焦、摄像机空间位置等 , 去掌握背景图像生成装置, 使之生成与前景
21、图像保持正确透视关系的背景图像 图像合成输出;, 最终通过色键将前景、 背景随着各种先进电视节目制作技术的进展,虚拟演播室得到了越来越多的应用,它主要包括了摄像机系统、虚拟场景生成系统以及视频合成系统;所谓的前景指的 就是在虚拟情形下得到的各种风景以及人物的视频,与其相对应的是虚拟场景;虚 拟场景并不是真实的,是借助虚拟生成系统生成的;摄像机的拍照工作中不行防止 的会进行角度的调整,姿态的俯视仰视、变焦动作,摄像跟踪系统的职责就在于对 摄像机进行跟踪监视,并且将采集到的各种运动信息传送到虚拟生成系统中,从而使得到的各种虚拟场景对前景透亮;有的情形下我们会发觉得到的虚拟场景和前景之间会存在肯定的
22、延时现象,因此需要增加相应的延时器,确保制作的视频系统能 够实现虚拟背景和实际背景之间的有效合并,为人们出现一个虚实相结合的场景,到达前景同虚拟场景进行交融贯穿,合为一体;1.4 本论文的组织和结构第3页名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文第 2 章 虚拟演播室的系统构成1 套典型的虚拟演播室系统主要由摄像机跟踪系统、合成系统组成;2.1 摄像机跟踪系统虚拟背景生成系统及视频摄像机跟踪系统在在虚拟演播室中扮演着重要角色,确保摄像机、演员以及虚 拟场景之间保持一个同步关系,同时保持对摄像机进行精密的监视
23、并将其中的运 动参数提取出来,其中最为重要参数主要为镜头运动参数、机头运动参数、空间坐标参数等, 然后通过串行接口RS232或 RS422 实施传输,虚拟场景生成系统接收后生成同前景相融合的虚拟场景;常见的摄像机跟踪技术主要包含以下几种方式:网格图案识别、红外传感、超声波定位、机械传感;2.1.1 机械传感方式优点:此种方式的优点在于性能稳固牢靠,对于摄像机的跟踪参数的猎取精度较高,数据处理效率较高;背景颜色采纳单一蓝色;同时对于摄像机的拍照位置的 挑选比较宽松,没有苛刻的要求,所以在使用过程中不用考虑摄像机的摆放位置和 拍照角度;演员仍可以在背景范畴内进行自由活动;缺点:跟踪系统每次重新启动
24、都需对摄像机重新进行校正定位;摄像机的种类 和数量受到了极大的限制;假如必需多台摄像机,那么任何一台摄像机必需相应的 配备一套跟踪系统,这对于系统成原来说无疑是一个极为不利的因素;2.1.2 超声波定位方式该方式能够有效提高摄像机在视频录制过程中的定位精度;安装方式也进行了 大幅的简化,初始化设置的简便快捷化,另外当摄像机重新启动后将自动进行定位 校正;摄像机的参数采集精度得到了较大的提升,对于数据处理效率较高,运算量 较小、延时短;拍照方式简洁、多样化,包括肩扛、手提、液压云台、摇臂、吊臂、滚轮三角架等;缺点:当前采纳的超声波定位技术的实际产品比较少,应用并未成熟;2.1.3 网格图案识别方
25、式1. 优点第4页名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文无需对摄像机安装附加方式;拍照过程中能够对摄像机实施自由转动,这对于 摄像师的创作是极为便利的;能够原封不动的对演播室摄像机进行使用;对于一个 跟踪器能够运用于多台摄像机;2. 缺点对于色键混合器的细节表现才能有所牺牲,同时灯光布置要求比较苛刻;由于 受到网格角度的此限制,摄像机的俯仰角范畴较小,不得摇摆出网格,否就定位精 度将会大打折扣;相比起机械传感方式,该识别方式采集到的数据精度较小;所以为了保证视频拍照过程中的跟踪精度,使用过程中应保证摄像
26、机的焦点不得移出网格,这无疑将会大大限制了摄像机的景深以及演员的活动范畴,这给特写拍照带来 较大难度,演员不得走出网格范畴之外,同时演员的蓝色背景也有限制,不能对网 格进行遮挡,否就的话,跟踪信号将会受到影响,甚至消逝;摄像机移动过程中要 保持缓慢的速度,从而防止摄像机在移动过程中显现跟踪混淆现象,导致录制的图 像显现肯定程 度的跳帧现象;需要额外时间对网格图案进行辨识,这无疑增加了节目录制所需要的时间,导致视频播放需要的时长较多;2.1.4 帮助摄像机技术上一个图像识别方式为帮助摄像机的设计和应用供应了必备条件,实现了摄像 机向着小型化的方向进展,体积的小型化给安装工作供应了极大的便利,一般
27、可安 装到演播室摄像机顶部,但是也可安装到其他部位,不管是侧墙或者天花板;帮助摄像机的作用在于协作演播室摄像机的演员拍照工作,并且对拍照工作内容进行实施分析,确保摄像机采集到的各个参数正确无误;这种摄像技术具有较大的便利 性,能够实现各种高难度的视频拍照;红外传感方式1. 优点对于摄像机角度坐标参数的测定特别简洁快捷,只要处于其所掌握的范畴内;拍照方式简洁快捷,无论是肩扛仍是手提式拍照;2. 缺点安装程序复杂,初始化比较麻烦;简洁遭受外界环境干扰;一般情形下假如红 外线相互交错就会显现炫光现象,对演播室中的人员眼睛造成肯定的损害;另外该 方式在使用过程中的运算量较大,视频录制和播放过程中存在较
28、严峻的而言是现 象;第5页名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文2.2 虚拟背景生成系统2.2.1 虚拟场景的制作虚拟演播室的背景图像可以是来自录像机或摄像机的视频图像 , 也可以是静止图像 , 但使用最多的是电脑创作的二维或三维图形 场景;虚拟场景可分为二维虚拟场景和三维虚拟场景CGComputer Graphics, 即虚拟 , 所谓二维虚拟场景是指景物没有厚度 , 只供应一个平面背景 , 而在三维虚拟场景中景物是立体的 , 具有 Z 方向的厚度 , 在具有虚拟后景的同时 , 也供应虚拟前景;人物
29、可在前景与后景之间穿插 , 运动, 从而增强了视觉成效的纵深感和真实感;三维虚拟场景的制作可分为几个步骤 :第一要对虚拟场景中显现的全部物体按自然尺寸比例建成三维模型 , 然后在模型上添加材质 , 描画纹理 ; 其次是将模型在虚拟场景中定位, 制作灯光成效以及阴影 ; 最后是制作在实际拍照过程中虚拟场景显现 的大事序列和绝技成效 , 目前用于虚拟场景制作的主要软件有 Softimage , Alias/wavefront , 3Dmax 等, 它们一般都具有建模、描画和绝技等功能;2.2.2 实时背景生成实时背景生成是指在摄像机运动参数掌握下, 背景生成系统对预先制作好的虚拟场景信号进行处理
30、, 实时生成与前景有正确透视关系的背景图像;这就意味着背景生成系统必需要以 25 帧/ 秒的速度实时处理数据流;假如生成三维虚拟场景 , 其运算量是特别大的;在不降低图形照明度、阴影 , 纹理和建模结构的前提下 , 提高图形工作站图形刷新速率成为实时生成虚拟背景的关键;2.3 视频合成系统虚拟演播室的视频合成系统仍采纳传统演播室多年来始终使用的色键抠像技术 ,即前景与背景的混合是通过色键混合器来完成的 , 一般采纳 Ultimatte 、Primatte等色键合成器; 为保证简洁抠像 , 应使蓝色幕布处于匀称照明之下 , 演员的服装及小道具的颜色也应留意;蓝色幕布应使用纯正的色键蓝色, 其空间
31、大小应保证演员有足够的移动范畴;另外 , 由于图形工作站创建出来的三维虚拟场景中每一个像素都带有景深值 Z , 即深度信息 , 而摄像机供应的前景图像是没有深度信息的 , 因此要实现演员在虚拟环境中行为逼真, 各物体间的遮挡关系显得尤为重要;这便引出了深度键的概念;采纳层次等级深度键可将物体分为有限数目的深度层次 , 使物体之间实现相互遮挡 ; 而像素等级深度键是按像素划分等级 , 可使演员处于虚拟场景中的正确位置;当真实的人物、景物与虚拟景物动态遮挡时 , 通过深度键技术 , 就可以实现逼真的三维成效;第6页名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页精选学习资料 -
32、- - - - - - - - 生活中的视觉论文第 3 章 虚拟演播室的设计3.1 摄像机跟踪部分的设计摄像机在拍照过程中有平移 X、纵移 Y、高度移 Z、水平角、俯仰角、镜头变焦 Z00M,聚焦 FOCUS等变化,这些参数的转变会引起所摄图像视野与视角的转变,为 了模拟人物所在的三维环境,电脑必需依据这些参数不断调整三维视图;而摄像机 跟踪部分的作用正是收取摄像机的位置信息和运动数据,实时的跟踪真实摄像机,以保证前景与电脑背景“ 联动” ;由于这种“ 联动” 是以高速电脑运算的结果,而 这种运算永久是存在着一个运算时间,所以这种“ 联动” 是有时间差的;只是设计 者保证使这种时间差在一个人眼
33、不易发觉的范畴之内,因此要求前景摄象机只能在 一个有限的速率内转变位置参数;目前虚拟演播室的摄像机跟踪系统主要有以下几 种方式:基于传感器的系统基于机械传感器跟踪方式是第一应用于虚拟演播室系统的一种跟踪方式,并且 至今仍在广泛应用;这种跟踪方式原理很简洁,即在摄像机的镜头上、液压摇摆头 上装有精确的编码器,可以精确地检测相应参数,通过 RS-232或 RS-422端口送给 掌握电脑,要获得正确的透视合成成效,就要使虚拟背景的立体透视关系实时地跟 上真实摄像机拍照的状态变化;为此,二维虚拟演播室系统中虚拟摄像机应跟踪真 实摄像机机头的左右摇移、上下俯仰、镜头推拉三个参数,采纳这种方式的有益世 的
34、 Minset ,RT-set 的 IBIS ;三维虚拟演播室系统中,除了上述三个参数外,仍应 跟踪真实摄像机的机位横向、纵向位移,机座高度升降,摄像机旋转,镜头光圈变动,采纳这种方式的有RT-set 系统的 Larus ;虚拟摄像机各项参数与真实摄像机间各项参数之间并非是一一对应的线性关系,这就更增加了用模拟掌握的困难程度;为此,采纳基于编码的传感技术,并对这些参数进行编码,经过分析判定这些参数 的优先级别,并将这些编码信息馈送到同步跟踪分析处理电脑优先译码,转为虚拟 摄像机的参数指令,掌握高性能的图形电脑生成虚拟背景,跟随真实摄像机同步移 动;基于图形分析系统基于图形识别技术的虚拟演播室,
35、是在演播室的蓝幕上画上两种蓝色深浅不 同、线条粗细不等、线间空格不匀称的网络图案;真实摄像机在摄取前景图像的同 时,也摄取了网格图案的影像, 将这一图像数字化后送入同步跟踪的图形处理电脑,利用图像分析法,参照摄像机起始参数,依据网格图案的变化,运算出摄像机左右 摇摄、上下俯仰摄及视角的变化,用这些参数的变化量去掌握图形电脑生成虚拟背 景的变化,使虚拟摄像机中看到场景中物体位置的变化及透视关系与真实摄像机中 看到的一样;第7页名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生活中的视觉论文图像识别的简洁原理,用图像分析的方法检测
36、其亮度的变化,以求出每一帧图像中由于摄像机运动而引起的水平位移、垂直位移xi 、 yi 及放大系数 Z 的变化;用图像分析法求取摄像机运动参数的原理,主要是把摄像机的帧间的运动与亮度的时间、空间梯度联系起来;在每一个像素位置都有如下关系成立:Gi=GxX+GyY+Z-1GxX+GyY其中, Gi、Gx、Gy为图像亮度于水平、垂直方向准时间上的梯度;X、Y、Z 就为水平、垂直位移及推拉镜头比例系数的变化;值;x、y 为像素在当前图像帧内的坐标由于每帧图像中都有大量像素,每点都可以列出一个如上的方程,因而可以得到一个已知条件高度冗余的线性方程组;由此可以求出运动参数的最小均方值;实验证明,为获得牢
37、靠的、质量足够好的摄像机运动参数,每帧取 500-1000 个有规律的点即可到达要求;3.2 电脑虚拟场景生成的设计虚拟演播室的场景是电脑绘制的图形,电脑绘图有二维和三维之分,因而虚拟 场景也有二维和三维之分,二维场景没有厚度,只是一个平面图形,所以二维虚拟 场景只能作为背景平面,显现在真实人物的后面,而三维虚拟场景中的景物具有 Z 方向的厚度,是立体的,以背景中的一个长方体为例,长方体是一种六面体,其底 面和反面一般是看不见的;然而随拍照角度的不同,有可能观察其正面,侧面和顶 面;在电脑中应储存其正面、侧面和顶面的图像,实际上,在电脑内,其正面、侧 面和顶面的图像都分解为像素的形式,储存在储备器中,当摄像机处于任意的角度 位置时,电脑即进行运算,获得相应的画面;同时,三维的场景中,虚拟景物既能 作为真实人物的前景显现,也能作为背景显现,并且真实人物仍能环绕虚拟景物运 动:这样在视觉成效上更具纵深感,更加真实;明显对于电脑的运算才能、运算速 度提出了很高的要求;当然仍必定进一步考虑很多细节问题,比方灯光和阴影的问 题,当摄像机转变其取向位置时,依据照明条件,阴影部分将发生相应的变化,背 景画面应当能够反映出这种变化;3.3 视频合成部分的设计虚拟演播室系统视频合成的基本技术是色键器抠像,摄像机拍照的蓝幕布前的 真实景物:通过色键器进行抠像处理,与电脑生成的虚拟场景合成一个画面;