扒一扒9.3閱兵直播如何采用虛擬現實技術

小編更期待2019年舉辦的大閱兵融入增強現實會是怎樣的，觀眾可以使用虛擬現實的方式身臨其境嗎？讓我們拭目以待吧！

虛擬現實技術是一門新興技術，應用十分廣泛。在去年的世界杯和今年的春晚的直播節目，我們都可以發現虛擬演播室的鏡頭。閱兵結束了，大家是否發現北京電視臺也采用了虛擬演播室技術？

在閱兵直播中，主持人一邊解說，虛擬的武器裝備就會在他身邊出現，生動形象的向觀眾展示了我軍裝備的威武雄壯，這可比干巴巴的文字或者圖片描述有趣多了。

什么是虛擬演播室技術？它可以說就是增強現實技術的一個子集。它同樣涉及到增強現實中如何將虛擬的元素和真實的場景疊加在一起的問題。細微的差別在于，虛擬演播室是將畫面呈現在電視的屏幕上，增強現實則是讓最后的畫面呈現在用戶的眼睛里。

因此，它的技術重點與增強現實大同小異：

第一是如何能夠精確地定位真實的場景；

第二是如何能夠渲染出虛擬的元素；

第三是如何實時地將虛擬的元素疊加在真實的場景上，然后返回到視頻流中。

在這里，最難的是如何將虛擬元素和真實的元素進行疊加。

攝像機一旦運動，真實的場景和虛擬的元素都必須同步配合這個運動。電視攝像的幀率是50FPS，也就是說，引擎需要每20ms就渲染出一幀，這是一個相當高的要求。所以，系統內就應該要包括攝像頭的工作狀態，包括位置和視角等等，虛擬引擎才能夠渲染出相對應的畫面。

相應的可以推出虛擬演播室的系統流程：

第一步的工作是采集攝像機的工作狀態信息，最重要的是攝像機的位置和它與真實場景的相對關系；然后將這些信息傳送給圖形工作站。

第二步則是依此得到前景物體與攝像機之間的距離和相對位置，從而計算出虛擬元素的大小、位置，并渲染生成虛擬元素。如果虛擬元素涉及到虛擬人物（比如世界杯節目里的虛擬球員，或者春晚上的陽陽），則往往還要涉及到動作捕捉系統：用真人的動作實時的驅動虛擬角色的動作，然后呈現出來。

第三步，虛擬演播室系統會將主持人的實時畫面地與計算機產生的虛擬元素集成在一起，構成一個現實中不存在的場景，并且實時向觀眾進行廣播。

一般而言，這里會采用我們在電影花絮中常見的綠幕來遮蓋一切我們不想讓它出現在最后畫面中的場景元素，在專業中，這叫做“色鍵”。然后計算機會將相應的顏色全部摳掉，將虛擬場景集合上去，最后就呈現出我們這次會在閱兵直播中看到的，威武雄壯的導彈發射車出現在主持人的旁邊。

隨著增強現實技術日臻成熟，虛擬演播室正在逐漸成為一種主流的演播室節目制作手段，而且已經能夠成熟地運用在商業直播中。

不過增強現實本身，還有很長一段路要走——因為消費者意義上的增強現實眼鏡要解決三個很多虛擬演播室所沒有的困難。

首先，虛擬演播室是在一個有控制的場景中應用。有專門的設備采集攝像機的位置和場景本身的位置，而增強現實眼鏡則需要在大范圍內應用，這就需要時下計算機視覺中非?；馃岬募夹g領域SLAM（實時場景測量與建模）來幫助增強現實眼鏡“看到”并且“理解”周圍的環境。為了解決這個問題，Google開發了Project Tango項目。

其次，移動的VR眼鏡所可能具備的計算能力要遠遠小于虛擬演播室技術中的商業級別工作站。所以其在高幀率下渲染虛擬元素的能力必然遠遠不如虛擬演播室，增強現實眼鏡的虛擬畫面必然不會像虛擬演播室那樣豐富和逼真。

最后，增強現實眼鏡的畫面最終是要投射到用戶的視網膜中。所以想要符合人體的視覺系統特質，顯示裝置要具備的能力會大大不同于普通的屏幕：讓人感覺到虛擬與現實的融合，顯示屏需要與人眼球的焦點匹配顯示虛擬元素的能力，目前只有微軟的HoloLens讓人信服地展示了這一種能力，而他們使用的是全息顯示屏。

不得不提，在今年E3微軟的發布會上，微軟使用了虛擬演播室的技術展示了HoloLens最終可以達到的效果——這個發布會上的可能是目前虛擬演播室能達到的最好效果。微軟同樣使用了復雜的攝像機追蹤技術，展示了HoloLens的增強現實，征服在場的觀眾。

在視頻網站等新型視聽媒體的沖擊下，國內外的傳統電視媒體壓力驟升。為守住電視媒體的固有優勢，不僅在節目形式上不斷地推陳出新，而且在制作的技術手段上也不斷嘗鮮。也許在電視臺的推動下，虛擬演播室的技術將高速發展。所以，2019年舉辦的大閱兵融入增強現實會是怎樣的，觀眾可以使用虛擬現實的方式身臨其境嗎？讓我們拭目以待吧！

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