系統(tǒng)概述

星河虛擬演播室系統(tǒng)的全部硬件設(shè)備均選用業(yè)內(nèi)*知名廠商的硬件設(shè)備，以*程度的增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，因而*程度的減少硬件故障的售后服務(wù)；在虛擬演播室系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備——色鍵器的選擇上，星河虛擬演播室系統(tǒng)支持國(guó)內(nèi)外任何一種外置式色鍵器，并全方位支持業(yè)內(nèi)*色鍵——美國(guó)高創(chuàng)SMARTMATTE 系列色鍵，實(shí)現(xiàn)了在光照情況不好的情況下1%像素精度去黑邊、邊緣柔化、邊緣銳化等功能，而且在機(jī)位數(shù)多于通道數(shù)的情況可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)機(jī)位對(duì)應(yīng)獨(dú)立的色鍵參數(shù)，并保證機(jī)位切換時(shí)前景主持人、虛擬背景和色鍵參數(shù)同幀切換，解決了其它系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)所有機(jī)位共用一組色鍵參數(shù)的難題，*程度的保證了摳像的效果。 星河虛擬演播室系統(tǒng)產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于影視節(jié)目制作（新聞節(jié)目、天氣預(yù)報(bào)節(jié)目、證券交易節(jié)目、訪談對(duì)話(huà)類(lèi)節(jié)目、少兒節(jié)目、娛樂(lè)節(jié)目、室內(nèi)劇制作等）、多媒體遠(yuǎn)程教育、課件制作、虛擬廣告、軍事訓(xùn)練、影視廣告制作、藝術(shù)影廊、虛擬數(shù)字重播（體育實(shí)況分析、轉(zhuǎn)播、節(jié)目評(píng)述）、視頻會(huì)議、氣象、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。

系統(tǒng)的軟件界面分兩種工作模式：編輯模式，主要用于播出列表的預(yù)先編輯，播出模式，將播出列表實(shí)時(shí)播出。系統(tǒng)的編輯 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(huà)軟件3DMAX的界面風(fēng)格，使稍有電腦動(dòng)畫(huà)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)的播出界面采用獨(dú)有的具有基于時(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。

系統(tǒng)具備強(qiáng)大的圖形渲染能力，根據(jù)實(shí)時(shí)***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)渲染數(shù)十萬(wàn)個(gè)三角形面片和400M以上的紋理貼圖，實(shí)現(xiàn)了8位的全場(chǎng)景反走樣，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)視頻等功 能并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定；

系統(tǒng)所見(jiàn)即所得的動(dòng)畫(huà)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)數(shù)十路虛擬視頻回放窗口，窗口中可以實(shí)時(shí)回放最多6路不同信號(hào)源的外視頻節(jié)目。電視墻中的畫(huà) 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(huà)面的自由切換、視頻窗的飛入、飛出等特技。

場(chǎng)景中所有物體既可以采用三維建模軟件設(shè)計(jì)制作的三維模型，也可以是場(chǎng)景中實(shí)時(shí)生成的動(dòng)畫(huà)效果，每個(gè)虛擬物體都可以 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。

星河可以基于四視圖獨(dú)立編輯動(dòng)畫(huà)軌跡，動(dòng)畫(huà)軌跡作為獨(dú)立的事件存在，可以基于關(guān)鍵幀進(jìn)行編輯每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位 置、姿態(tài)、縮放比例等9個(gè)參數(shù)。虛擬場(chǎng)景中的每個(gè)虛擬物體、**、燈光等都可以和動(dòng)畫(huà)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(huà)軌跡運(yùn)動(dòng)；

星河對(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

為了使節(jié)目畫(huà)面更加豐富，星河系統(tǒng)內(nèi)嵌了可以生成雨雪、落葉、禮花、游動(dòng)的魚(yú)、飛行的蝴蝶等效果的虛擬**。 **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。星河還具有全場(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。

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*渲染平臺(tái)，運(yùn)用了大量的優(yōu)化算法，保證*限度地發(fā)揮視頻服務(wù)器*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(huà)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(huà)面。

星河系統(tǒng)基于WINDOWS XP操作系統(tǒng)，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，可直接讀取.3ds三維建模文件，支持應(yīng)用3D Max、Maya、Softimage 3D等國(guó)際**的三 維建模軟件制作的三維場(chǎng)景。

星河對(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(zhuān)門(mén)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)程中邊緣光滑無(wú)明顯鋸齒，大屏幕內(nèi)視 頻信號(hào)清晰無(wú)閃爍。同時(shí)，TOP3D-SET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(mén)、地板、窗戶(hù)等。

星河系統(tǒng)卓越的硬件性能

星河系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)**的可以基于任何電腦進(jìn)行視頻圖像渲染并輸出的虛擬演播室系統(tǒng)，具有視頻圖像工作站和視頻板 卡的無(wú)關(guān)性，因此我們總是可以選用*最快的視頻圖像工作站從而使得系統(tǒng)的渲染能力大副提高，充分享用了主板、 CPU、顯卡、內(nèi)存等的飛速發(fā)展帶來(lái)的優(yōu)越。系統(tǒng)的視頻輸出采用MATROX DSX IO卡，提供了業(yè)內(nèi)*的視頻圖像質(zhì)量。

系統(tǒng)支持各種內(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，全方位支持業(yè)內(nèi)*色鍵——高創(chuàng) SMARTMATTE 系列色鍵。

高精密度機(jī)械傳感器系統(tǒng)：星河的跟蹤系統(tǒng)采用的是光柵旋轉(zhuǎn)編碼器的高精度參數(shù)***系統(tǒng)，采用8M頻響的***電 路，以高精度、高速度實(shí)時(shí)***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(huà)面**同步，絕無(wú)任何撕裂、抖動(dòng)或前后景錯(cuò)位等現(xiàn)象。 **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)（*可以到300米），安全方便。 跟蹤系統(tǒng)對(duì)實(shí)景演播室無(wú)任何要求，可以實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)及任意運(yùn)動(dòng)，對(duì)TOP3D-SET系統(tǒng)的色鍵摳像效果無(wú)任何影響。

星河系統(tǒng)獨(dú)特和顯著的功能特點(diǎn)

1、獨(dú)特的高精度跟蹤技術(shù)

8M頻響的***電路保證系統(tǒng)高精度高速度的跟蹤指標(biāo)。 
攝像機(jī)機(jī)位數(shù)目可擴(kuò)展，每個(gè)機(jī)位可自由地對(duì)虛擬攝像機(jī)進(jìn)行跟蹤。 
系統(tǒng)采用機(jī)械跟蹤方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)位前后、左右、上下移動(dòng)和變焦、平搖、俯仰、旋轉(zhuǎn)任意運(yùn)動(dòng)的高精度跟蹤和高攝像機(jī)在演播室里可360度任意旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高速度高精度跟蹤。 
系統(tǒng)跟蹤不受舞臺(tái)燈光、電磁波、聲波及熱光源的影響。 
節(jié)目主持人在藍(lán)箱中任意走動(dòng)時(shí)跟蹤精度和跟蹤速度不受影響。 
多個(gè)主持人同時(shí)在藍(lán)箱中活動(dòng)時(shí)，每個(gè)主持人均能與虛擬場(chǎng)景保持正確的跟蹤關(guān)系。 
多個(gè)虛擬大屏幕、多個(gè)虛擬物體、多個(gè)虛擬**在跟蹤中均能與虛擬演播室、節(jié)目主持人保持正確的空間位置關(guān)系和 空間透視關(guān)系。 
每個(gè)攝像機(jī)對(duì)虛擬場(chǎng)景的跟蹤完全獨(dú)立。 
經(jīng)過(guò)任意多次的切換，每個(gè)攝像機(jī)對(duì)虛擬場(chǎng)景的跟蹤效果絲毫不受影響。

2、三維渲染技術(shù)目前世界上速度最快、功能最強(qiáng)大的三維渲染引擎。

系統(tǒng)采用*的并行PCI-E架構(gòu)的圖形工作站以及Matrox *的***板卡，保證系統(tǒng)盡享*工作站硬件迅猛發(fā)展的 全部?jī)?yōu)勢(shì)，使得系統(tǒng)渲染能力自動(dòng)提高；  
實(shí)時(shí)渲染面數(shù)超出世界上其它產(chǎn)品10倍以上，因此具有以下優(yōu)點(diǎn)： 場(chǎng)景建模無(wú)約束； 大幅面、大場(chǎng)景、精細(xì)化、多**，任意發(fā)揮； 便于在復(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)外視頻和動(dòng)畫(huà)等計(jì)算量繁重的功能； 系統(tǒng)操作實(shí)用性、可靠性和穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。 
系統(tǒng)軟件與硬件無(wú)關(guān)性，隨著硬件升級(jí)換代，系統(tǒng)渲染能力自動(dòng)增強(qiáng)。

3、獨(dú)特的虛擬大屏幕任意位置播放效果系統(tǒng)的虛擬大屏幕電視墻可以播放在虛擬場(chǎng)景的任意物體表面或者空中，可以在時(shí) 間線上編輯控制，也可以無(wú)限制循環(huán)播放。三維虛擬場(chǎng)景中的所有虛擬物體的紋理貼圖可以實(shí)時(shí)更換。

4、獨(dú)特的素材庫(kù)管理模塊系統(tǒng)屏棄了自定義素材庫(kù)管理的模式，直接采用讀去Windows資源管理器的方式，用戶(hù)可以在 Windows資源管理器下直接對(duì)素材管理，使得對(duì)素材庫(kù)的管理更加方便。

5、獨(dú)特的色鍵參數(shù)和機(jī)位對(duì)應(yīng)功能對(duì)于機(jī)位數(shù)多于通道數(shù)的虛擬演播室系統(tǒng)，例如多機(jī)位單通道系統(tǒng)，每個(gè)機(jī)位對(duì)應(yīng)一組獨(dú) 立的色鍵參數(shù)，并且機(jī)位切換時(shí)，主持人前景、虛擬背景和色鍵參數(shù)同幀切換，保證每個(gè)機(jī)位的摳像效果達(dá)到*，在實(shí) 際應(yīng)用中非常重要。

6、獨(dú)特的任意物體透明功能三維虛擬場(chǎng)景中的所有虛擬物體都可以是半透明的，三維虛擬場(chǎng)景中的所有虛擬**、活動(dòng)視頻 也可以是半透明的，而且透明度可以在時(shí)間線上任意編輯指定，極大的豐富了系統(tǒng)的視覺(jué)效果。

7、獨(dú)特的氣象模塊提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口及多個(gè)氣象制作模塊，能夠直接制作完成專(zhuān)業(yè)氣象節(jié)目，系統(tǒng)可以直接制作出相關(guān)地 區(qū)的氣象狀況，如該地區(qū)的云圖、降雨、風(fēng)力等氣象總體趨勢(shì)分析。氣象模板的編輯、修改十分方便。

8、獨(dú)特的指定遮擋和自動(dòng)深度遮擋結(jié)合的功能系統(tǒng)為了方便實(shí)現(xiàn)主持人在虛擬場(chǎng)景中的任意穿越，提供兩種遮擋模式：指 定物體遮擋——可以指定場(chǎng)景中任意某個(gè)虛擬物體總是在人前或人后；自動(dòng)深度遮擋——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；

9、獨(dú)特的全場(chǎng)景任意物體沿時(shí)間線的任意編輯播出

系統(tǒng)中的所有虛擬物體、活動(dòng)視頻、特技效果、虛擬燈光等的運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放都可以在時(shí)間線上按幀編輯，都可以 沿任意軌跡運(yùn)動(dòng)；軌跡曲線作為獨(dú)立的事件存在，可以平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，可以按關(guān)鍵幀點(diǎn)進(jìn)行編輯，可以和任意物 體相關(guān)聯(lián)以便于編輯；軌跡曲線可以被指定關(guān)聯(lián)任意物體，運(yùn)動(dòng)速度也可以任意調(diào)節(jié)； 
虛擬燈光不僅位置、姿態(tài)、顏色等全部屬性可調(diào)，也可以在時(shí)間線上任意變化； 
活動(dòng)視頻、特技效果的透明度也可以在時(shí)間線上任意編輯，可以實(shí)現(xiàn)淡入淡出等效果；

10、獨(dú)特的虛擬相機(jī)瀏覽功能由于系統(tǒng)具有超強(qiáng)的渲染能力，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大幅面、大場(chǎng)景的精細(xì)化建模，因此系統(tǒng)添加了 虛擬相機(jī)瀏覽功能，虛擬攝象機(jī)可以在場(chǎng)景中沿任意軌跡瀏覽，并可在時(shí)間線上任意編輯。

11、獨(dú)特的真三維、兩維半虛擬場(chǎng)景模型兼容風(fēng)格系統(tǒng)同時(shí)提供真三維虛擬演播室系統(tǒng)和兩維半虛擬演播室系統(tǒng)兩套軟件， 因此系統(tǒng)不僅可以直接讀取3DMax、MaYA等**3D建模軟件生成的3DS格式的三維模型文件而無(wú)需任何轉(zhuǎn)換，而且也可以 直接采用數(shù)碼相機(jī)拍攝或網(wǎng)上下載的任意一幅平面圖像做虛擬背景輸出同樣無(wú)需任何轉(zhuǎn)換，兩維半虛擬場(chǎng)景中也支持三 維物體，極大的方便了在不同場(chǎng)合下虛擬演播室的應(yīng)用。

12、簡(jiǎn)單、易學(xué)、功能強(qiáng)大的界面風(fēng)格系統(tǒng)采用Windows 2003*的界面編程風(fēng)格，所有的窗口都可以自由拖動(dòng)放、縮放、 顯示隱藏；系統(tǒng)自動(dòng)保存上次的開(kāi)機(jī)界面，每個(gè)操作者都可以保留自己喜歡的界面風(fēng)格；時(shí)軌線、屬性窗、四視圖界面 窗中的屬性顏色都可以隨時(shí)指定以便于找到自己要編輯的對(duì)象；所有的虛擬物體都可以顯示/隱藏以便于系統(tǒng)的復(fù)雜編輯。

13、豐富完善的產(chǎn)品系列、獨(dú)立的模塊配置系統(tǒng)支持單機(jī)位/多機(jī)位，單通道/多通道，多對(duì)一架構(gòu)/單對(duì)單架構(gòu)，固定機(jī)位跟蹤/移動(dòng)機(jī)位跟蹤， SD SDI、模擬分量、Y/C、復(fù)合、DV等全部格式，自動(dòng)景深識(shí)別系統(tǒng)等全部系列的虛擬演播室的配 置，而且配置間的模塊完全獨(dú)立，硬件系統(tǒng)采用積木式的搭建，便于系統(tǒng)升級(jí)和原有設(shè)備的保值。