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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、计算机虚拟场景设计、色键技术、灯光技术等。虚拟演播室技术是在传统色键抠像技术的基础上，充分利用了计算机三维图形技术和视频合成技术，根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致，经过色键合成后，使得前景中的主持人看起来完全浸尽于计算机所产生的三维虚拟场景中，而且能在其中运动，从而创造出逼真的、立体感很强的电视演播室效果。

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。

三维虚拟演播室的跟踪技术有4种方式可以实现，网格跟踪技术、传感器跟踪技术、红外跟踪技术、超声波跟踪技术，其基本原理都是采用图形或者机械的方法，获得摄像机的参数，包括摄像机的X、Y、Z、（位置参数）Pan、Tilt、（云台参数）Zoom、Focus（镜头参数） 由于每一帧虚拟背景只有20ms的绘制时间，所以要求图形工作站实时渲染能力非常强大，对摄像机的运动没有更多的限制，一般适合电视台，对节目制作要求较高的用户使用。

另一种方法是预生成三维背景，即要制作好背景的三维模型，然后预先定义好摄像机的运动和参数设置，根据这些数据生成每台虚拟摄像机的视图画面，运用色健将前景和相应的虚拟背景结合起来。这种方式可以生成比较真实的虚拟背景，对图形工作站实时渲染能力要求不高，摄像机只可以切换机位（摄像机机位须事先与背景调整好比例和透视关系），不可以做其他的运动，这样的虚拟演播室适合学校以及电教，投资较小，要求不高的用户使用。

虚拟演播室中摄像机在拍摄过程中有平移X、纵移Y、高度移Z、水平角、俯仰角、镜头变焦ZOOM， 聚焦FOCUS等变化，这些参数的改变会引起所摄图像视野与视角的改变，为了模拟人物所 在的三维环境，计算机须根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，实时地跟踪真实摄像机，以前景与计算机背景“联 动”。

由于这种“联动”是以高速计算机运算的结果，而这种运算永远需要一个运算时间，所 以这种“联动”是有时间差的。只是设计者限制这种时间差在一个人眼不易察觉的范围 内，因此要求前景摄像机只能在一个有限的速率内改变位置参数。

虚拟演播室系统视频合成的基本技术是色键器抠像，即摄像机拍摄的蓝幕布前的真实景 物通过色键器进行抠像处理，与计算机生成的虚拟场景合成。

虚拟演播室前景和背景合成要釆用深度合成技术。所谓深度就是前后关系，这一技术 要考虑两路键信号的深度信息。这不同于三维图像的造型技术，因为虚拟演播室三维场景图 像中的像素不仅需要都带有深度信息，而且还要有与摄像机的距离信息，由这两部分信息决 定前景和背景像素的可见性。在实时生成的时候，的计算机通常使用一个深度缓冲区 来存储像素的深度值。

那么如何在传统摄像机拍摄时，获取前景视频信号的深度信息呢？通 常釆用估计方法，估计摄像机与镔员之间的距离，即深度值（深度键)。前景信号通过色键 抠像得到镔员部分的信号，先与背景作传统方式上的合成，得到色键序列值，这样已部分地 确定了前景在背景中的位置，再由深度值来进行前后关系的调整，后输出的深度键值序列 再按传统方法合成。

虚拟演播室的场景是计算机生成的图形，根据图形是二维和三维，虚拟场景也有二维和 三维之分◊根据三维模型生成方式，三维场景有真三维系统和二维半系统◊所谓真三维系统 是指由计算机实时生成三维虚拟场景，场中灯光的强弱、位置以及物体的位置和大小都可以 实时变化，当能获取摄像机位置参数时机位也可移动。该系统由于物体、灯光甚至机位都可 以移动，画面会显得比较生动，适合用于综艺、科技类节目以及效果要求复杂的体肓、天气 预报节目。

但是这种设备一般造价较高，并且受到计算机处理能力限制，三维虚拟真实模型 不可能无限复杂，即虚拟场景的总效果受到限制。所谓二维半系统是指事先由三维处理软件 生成好场景画面，再由计算机根据摄像机参数进行贴图，场景中灯光的强弱、位置以及物体 的位置和大小都不能变化，摄像机位置也不能移动。二维半系统的物体，灯光以及机位都是 固定的，但因为场景是提前谊染好的，其效果可以任意发挥不受计算机处理能力的限制，并 且造价较低，非常适用于场景静止的新闻、访谈等节目的制作，应当说能满足大多数节目制作的要求。

演播厅是场背景下的电视节目制作、现场导播、演播室纪委设置、电视节目主持、演播厅灯光调试、现场声音录制与扩音等技能的场所。