虚拟演播室在军校教学中的应用探索

虚拟演播室在军校教学中的应用探索

赵欣

赵欣（安徽省合肥市陆军军官学院，安徽合肥230031）

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1003-2738（2012）01-0025-01

摘要：计算机技术的飞速发展和数字技术的日趋成熟，促进了虚拟演播室技术的产生。虚拟演播室系统作为新近发展起来的一种独特的电视节目制作技术，已受到业内人士的关注，并逐步在广播电视节目制作中得到应用。本文针对当前虚拟演播室系统的新发展，系统地分析了虚拟演播室关键技术的进步及发展方向，提出了虚拟演播室技术作为现代教育技术在军校教育节目制作、课堂教学、远程教育中的几点应用，具有较强的针对性和实用性，对电视节目制作人员的培训和虚拟演播室系统的更新换代具有指导意义。

关键词：虚拟演播室系统；军校教学；应用

一、虚拟演播室设的原理

虚拟演播室技术(VirtualStudio)技术是近年来发展起来的一种新兴的制作技术，是虚拟现实技术和传统色键技术结合的产物。虚拟演播室一般由摄像机跟踪系统、虚拟场景生成系统（图形工作站）和视频合成系统3个子系统组成。

（一）虚拟演播室的关键技术。

虚拟演播室技术包括摄像机跟踪技术、计算机虚拟场景设计和蓝背景技术、灯光技术和色键技术等。

1.计算机虚拟场景生成。

虚拟演播室中的场景、道具通常都由计算机产生。在常规演播室中不可能做到复杂而庞大的背景，甚至许多现实生活中人们不可能见到的景观，都可以在虚拟演播室中得以实现。

随着PC机的计算能力、绘图能力和视频处理能力的极大提高，这样就给用户有更大的选择空间。三维虚拟场景可以由两种不同的方式产生：预生成三维方式和真三维方式。

2.摄像机跟踪技术。

摄像机跟踪技术是虚拟演播室中一项关键技术，它可以获取摄像机在演播室中的实际位置参数和动作参数，从而判断摄像机、演员或主持人、计算机虚拟场景之间的相对位置关系，帮助系统实现真实摄像机与虚拟摄像机的锁定。目前，摄像机跟踪技术主要有图形识别和机械传感两种方式。

3.蓝背景技术。

制作虚拟演播室的蓝背景与普通制作键的蓝背景不一样,除了要求背景平滑外,还要有空间感,一般是两面或三面蓝色墙加上地面。并且要求:

(1)照射在蓝背景上面的光线必须均匀。

(2)蓝背景上不能有反光点。

(3)使用纯正的色键蓝色,以保证最好的色键效果。

(4)蓝背景空间的大小,应保证可容纳全部道具并使主持人有足够的活动区域。

4.灯光技术。

通常情况下,蓝色舞台需要被照得非常均匀。应有相应的灯光测量来保证灯光的均匀,灯光越是均匀,在键控器上需要完成的“修饰”就会越少,这样就可以更好地保留阴影。在虚拟演播室中通常使用冷光源,使用的冷光类型主要是KinoFlo及Videossence等。如果没有冷光,有时可以用蜡纸盖住标准演播室的灯光来代替,建议最好使用120瓦左右的灯光。

5.色键技术。

虚拟场景不仅有背景，还有前景，如桌子、讲台等，演员甚至可以进入一个虚拟物体中去。画面中真实的、虚拟的物体间的关系比较复杂，要想实现完美自然的叠加，就需要具有特殊功能的高级色键技术，因此，产生了一种被称为Z轴深度键的新技术。目前主要由基于层次级和像素级的深度键。

二、虚拟演播室在军校教学中的优势

（一）制作军事电视节目成本低。

将虚拟演播室技术应用于军事电视节目制作中节省了传统的基于搭设真实布景的电视节目制作中设计、材料、施工、场地等昂贵的费用,克服了传统布景不宜随便搬动、灵活性差、场地不能重复利用的缺点。另外,虚拟演播室是以计算机制作的虚拟场景作为背景,不需要搭建、拆卸、搬运、储藏以及制作实物道具和布景,大大节约了人力、物力和财力,使节目的制作成本大幅降低,制作周期大幅缩短。④

（二）拓宽了军事电视教材制作者的创作空间。

拍摄传统的电视教材形式单一，创意也受到装备、成本、保密措施等方面的制约，创作人员的设计思路往往受限制,使得有些精妙的创意无法完整实现。而虚拟演播室没有时空的限制,没有资金的约束,创作人员可充分发挥想象力,创作出物理上不具备、经济上难以承受的超出人们想象的充满立体感和强烈冲击力的电视画面。虚拟战场可以是真实的模拟,也可以是想象中的场景,新式武器装备可以建需要的模型，进行人为的改动，不受现实物质条件和时空条件的限制,也不用考虑是否泄漏军事秘密。真正提供“没有想不到,只有做不到”的无限创意空间。

三、虚拟演播室在军校教学中的应用

（一）在实验教学中的应用。

第四军医大学是军事院校中最早将虚拟演播技术应用于医学教学的院校。他们在实践中不断通过对虚拟演播室系统的完善和改造来丰富实验内容,拓展实验项目,摸索教学经验。学员可以根据自身条件和要求自主挑选背景,场景切换方便,不受真实条件的约束,这种实验方式很受师生欢迎。从学院层面分析,虚拟演播室系统虽然一次性投资高,但其具有制作成本低、制作周期短、制作效率高、所用场地小和实验教学灵活等诸多优势,而且它也将会成为未来实验教学的重要途径和方式⑤。

在这样的虚拟演播室环境下甚至可以实现原来实地训练无法实现的个别性、个性化、互动式的教学过程。

（二）在教材制作中的应用。

传统演播室在课件录制中存在着造价昂贵、录制的课程缺乏真实感、教学模式枯燥乏味等问题，而虚拟演播室技术为教育教学提供了丰富的创作手段，使教学内容可以更加真实、贴切、直观地呈现。对于艺术类课程，可以利用虚拟演播室技术创设与教学情境相协调的环境。生动丰富的虚拟场景能烘托艺术气氛，激发灵感，促进艺术文化学习。虚拟演播室可以方便灵活地创建多样的教育教学环境,使得很多情景下的教学过程不用非得实地进行,一样可以身临其境.特别是在一些动作技能的学习过程中,虚拟演播室环境发挥了巨大的作用.

（三）在远程教育中的应用。

虚拟演播室技术还可更好地运用在远程教学中，虚拟出席可将远地演播室中专家的实况视频与本地演播室中教师的场景视频实时地结合在一个虚拟场景中，两人可以在虚拟场景中面对面地相互交谈、演示，学员觉察不到他们是身处异地，增强现场感、参与感。这样既可以学习到整个案件的审理程序,培养当庭分析、判断、处理问题的能力,还可以得到专家甚至是真正法官及时的、有针对性的评价与指导.

四、结束语

虚拟演播室技术正处于发展阶段,仍存在许多不足之处.虚拟演播室应用于军校教学也并不能适用于所有的教学过程和教学内容,作为比较成熟的虚拟环境创设手段,它在教学中的应用和功能的开发还有相当长的路要走.这就需要有关的技术人员和教学设计人员共同提高和发展的系统工程。通过对虚拟技术的深入了解，可以更好地使用高新技术为我军院校教育服务。随着计算机技术的发展和计算机三维图像软件的开发，虚拟演播室技术在军校教学中将会发挥出更大的作用。

参考文献：

[1]李宏明，陈勋俊，《浅谈虚拟演播室建设在校园文化建设中的应用》[J]，台州学院学报，2002,12。

[2]王卫军,杨晓宏，《虚拟演播室技术及其在电视教材制作中的应用》[J]，电化教育研究，2002,1。

[3]漆谦，《中国军人对军事电视节目的需求与期待》[J]，军事记者，2009,4。

[4]王士勇,罗虹，《虚拟演播室在教学中的应用研究》[J]，西北医学教育，2009,4。

[5]涂涛,叶永沛，《虚拟演播室技术在教育教学中的应用》[J]，中国电化教育,2004,5。

[6]栗曦坤,刘家勋，《基于虚拟演播室的教学模式研究》[J]，辽宁师范大学学报(自然科学版)，2004，3。