光影扩展现实演播室系统方案

一、概述

1.1需求分析

传统的节目制作，都需要搭建实际场景，不同栏目之间，场景的制作和更换等方面都存在着极大的局限性。不仅浪费人力，物力，做出来的场景也不容易变换。

扩展现实系统是近年发展起来的一种独特的节目制作技术，是被各电视台、学校等单位广泛应用的节目制作系统。它的实质是将计算机制作的虚拟三维场景输出到大屏幕，电视摄像机现场拍摄，使人物与虚拟背景能够同步变化，从而实现两者无缝的融合，以获得完美的合成画面。 

光影扩展现实系统基于次世代图像引擎，为广电、教育等视音频领域提供了全新的节目制作手段。用户可以完全不受空间和条件的束缚，制作出任意风格极其逼真的栏目、宣传片等节目。也是实时节目制作，教学，短视频，小型影视制作的重要组成.

二、系统组成

光影扩展现实演播室系统由虚拟、采集、编辑、切换、播出几部分组成。虚拟演播室系统主要完成虚拟、切换、采集以及播出的功能，编辑由威申讯驰非线性编辑系统完成。二者无缝连接。可以互相调用素材库和特技库，而在虚拟中制作的三维场景、采集的视频素材可以在非编中直接调用、编辑，在非编中制作的特技模板在虚拟中可以直接使用。虚拟非编共用素材库,虚拟中采集的文件可以直接在非编中编辑，大大提高了编辑的效率。

2.1应用环境

2.2 板卡

DECKLINK 4K 板卡

支持所有型号的DeckLink板卡，支持多卡组合。实现多种输入，输出。

2.3两种不同应用机箱

3.2.1 便携式机箱

便携式机箱小巧方便，便于携带，安装。

3.2.2 工业式机箱

工业式机箱专业性强，散热好，使用于长时间的课程录制。

三、光影扩展现实(次世代)演播室系统

光影扩展现实演播系统次世代三维图形程序接口开发。硬件显卡GPU加速，专业硬件跟踪系统。支持多轨在线编辑以及后台精编。支持在线字幕。是真正的虚拟、采集、切换、非编全功能一体机。

3.1系统功能(重要参数)

★次世代虚拟演播室，基于类真实世界环境系统。场景巨大，一个场景三角片面支持达到上亿个片面。

★支持真实的雨，雷电，火以及瀑布效果，这些效果可以和场景物体互动，形成真实的整体世界。

★自带世界环境编辑器，可以以所见即所得的编辑仿真世界，修改环境中的云，雨等效果，地形，河流，道路，树木，花草等环境

★支持实时的任意物体表面的反射，折射。多点反射。半透明材质反射。运动时反射即时变化，

★支持风，云效果，风可以吹动云以及植被。形成树叶晃动等效果。

★支持载具，视野镜头可以进入载具.

★支持触发，可以通过镜头触发开关门，点亮物体等操作。

★支持环境声音，支持声音范围衰减。

★支持以流程图方式编辑环境以及操作。

★支持点光源，平行光，投射光，太阳光，月光等多种光线系统。支持光源实时照射效果。支持光的实时反射，折射以及光晕。

★支持实时整体雾化以及区域雾化效果。

★通过逼真且可控的植被弯曲模拟风吹效果。

★将断裂的部件使用基于张力的关节连接，创造碎裂，破坏效果。

★支持区域灯，使用逼真的光源改善环境的美感。

★支持强大的PBR材质和照明系统创建逼真的表面

★支持经纬度以及时间变换，

★支持动画控制器，支持肢体表情控制。

★创造性的使用流程化的节目制作。不使用编程，流程化的实时创造过场动画，内容切入，机位切换等复杂操作，支持同时多达几十上百的物件的关键帧运动。使实时节目制作，直播变得简单高效和艺术化。

★光影扩展现实演播室系统可以修改场景的植被，水体、地形、大气、光线、时间等因素。实现用一个场景实现不同的氛围应用。从而可以实现使用很少的场景录制不同的节目类型。

★最大支持到2160P的应用

系统支持1080i，1080 50P, 2160P等多种制式。视频素材全格式支持,不同制式的文件可以自由调用。

★支持输入输出接口的动态设置

支持多卡作为输入输出,可以通过添加板卡增加输入,输出接口, 系统支持软件设置4入2出，3入3出，1入5出等多种输入输出设置，所有操作都可以通过软件中设置而不需要改动任何硬件。

★支持模拟多路切换台功能

模拟多路切换台的功能，系统既可以切换硬盘的视频文件、也可以切换活动视频，完全脱离传统切换台.

★支持在线字幕的修改以及拍打唱词 

字幕可以在线修改，保存后自动上屏。拍打唱词可以预先作好内容，然后实时按空格键上屏。支持动态字幕播放.

★支持特技模板以及上千种特技

   支持三维特技模板,几千种切换特技。特技可以作用于纹理素材，使纹理进行特技运动。支持动态调整特技参数。

★支持云台控制手柄

广播级三维控制手柄,支持同时直连摄像机和电脑连接.通过串行二和一控制器控制摄像机.也可以通过电脑连接控制摄像机。

★支持多种广播级云台有轨跟踪控制

广播级云台有轨跟踪，可挂接全数字SDI广播级摄像机，采用多个传感远程控制。采用多次幂算法,跟踪摄像机。

★内部支持采集,支持多种广播级格式.

内部支持采集，MPEGIBP 1~30M压缩码率的广播级格式。

☆支持轨道素材编表播出

支持多个素材编表播出,每个素材都可以设置开始结束点.所有轨道都支持素材的编表.可以使用或不使用素材编表.编表可以是视频,也可以是字幕,图片.

支持空格键播出编表素材(带特技).支持编表素材进入飞出场景特技.

☆可实现4实景机位无轨虚拟,20路虚拟机位.

★系统广播级内同步,不需要音频延时器

采用广播级内同步,SDI同步,视频音频通过标注时间码精确同步,软件内部延时.可以不需要音频延时器。

☆模拟多摄像机

支持一路摄像机信号分配给多个轨道，每个轨道信号都可以进行独立的编辑、抠像、特技等 ，从而实现，只用一个摄像机实现主持人在在同一场景不同位置的效果；

☆支持虚拟摇臂.

支持所有机位的模拟摇臂俯冲,跟拍等效果,支持多个关键帧,以及使用键控播放多个虚拟摇臂的关键帧文件.支持多个机位之间虚拟摇臂过渡.

★支持虚拟全屏播放模式

在全屏播放模式，虚拟场景全屏显示，通过快捷键可以预监以及切换机位。

★支持PPT直接播放

支持PPT直接作为轨道素材播放，可以使用快捷键进行PPT换页。

★支持后期编辑

系统采集的素材可以直接出现在非编素材库中，可以自动记录所有的虚拟机位切换点在非编中做后期修改。

★支持主持人随摄像机旋转

支持主持人随摄像机旋转，从而保证主持人总是正对摄像机，避免纸片现象

★支持在线推流,拉流

不需要增加任何硬件设备，系统自带软件RTMP推流，可以推到任何直播平台，也可以推到自建的服务器。推流只需设置推流地址，其余全部自动设置。（要可以上网）

★支持摄像机轨迹定位,支持AR置入.VR摄像机传感跟踪.

可以动态定位摄像机的位置,自动处理摄像机的推拉摇移等动作.使主持人和虚拟场景一起运动.同时也支持AR运动.使实景完全贴合虚拟物体.形成实景虚景完全融合一体的效果.

★使用双引擎渲染。可以调整前景延时，是前景和摄像机背景的背景同步。实现前景遮挡。

★支持背景单独输出到大屏幕。

五、系统设备参数