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XR技术在电视演播厅的应用初探

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杨小满 付静琴 卢辉 众呈现裸眼3D的效果。
武汉广播电视台 在XR虚拟制作中，可以划分成MR和AR两个层面。
MR层面的工作流程：首先通过快速且精准的摄像机追
近年来，XR“Extended Reality”作为一个全新的 踪系统，以极低的延迟为代价，在虚拟系统中完整模拟真
技术，可实现实时三维渲染，呈现全沉浸、更为逼真的 实摄像机的实时位姿和镜头参数，并将这些信息传递给渲
视觉效果，为影视制作带来无限可能。X既代表了拓展 染引擎，从而计算出正确的画面并回传。与此同时，LED
“Xtended”，又代表了未知变量(x)。它包含了虚拟现实 屏幕可以将大部分拍摄内容显示在背景上，将画面以正确
（VR），增强现实(AR)以及混合现实(MR)等概念。XR技 的透视关系呈现出来，并且和真实世界的人物和事物叠加
术可谓是内容产业在表现力及创新性上的一场革命。 在一起进行拍摄。
AR层面的内容，以同样的方式，叠加在整个画面的最
一．XR工作原理 前层，从而实现“现实层”，也就是刚才提到的真实人物
XR涵盖了实现虚拟现实、混合现实、增强现实、影像 和事物，同时叠加LED，也就是MR中的“后景”，以及
现实和其他现实的硬件、软件、方法和体验，能够将物理 AR中的“前景”的效果。并组合成完整的画面。
世界与数字媒体融为一体，创造出真实世界的虚拟感觉以 以一帧画面的生成为例，流程如下：
及虚拟世界中的真实感觉。其技术框架包括由LED显示屏 1.摄像机追踪：把摄像机的各个参数回传到大屏及虚
组成的拍摄场地、摄像机、物体位置追踪与定位技术、实 拟渲染引擎。
时图形渲染引擎（AR技术）等几大元素组成，最后将组合 2.大屏渲染引擎收到这一帧画面以后，由于系统内部
的内容传输显示屏幕前，就成为炫酷的逼真的XR场景。其 已经有了LED的精准模型，会根据摄像机的透视关系，把
工作流程如图1所示。 MR的部分输出给LED屏幕。
3.LED屏幕显示出经过透视映射后的这一帧画面之
后，真实的摄像机会拍摄到“连同屏幕区域内的人物和事
物”的一帧画面，并把拍摄的一帧发送回虚拟引擎。
4.虚拟引擎收到了拍摄的这一帧，形成一整帧16:9的
画面。同时再在上面贴合AR画面，并最终输出。
5.这一整帧画面终于呈现在团队和观众眼前。

二．XR场景应用初探
为了更直观的感受XR技术在电视演播厅的应用，我台
图1 XR制作流程
搭建了一个占地仅约10平米的屏幕场景，做了一些不同类
XR场景的实现，首先将虚拟环境传输至现场的LED 型节目的应用：
显示屏，采用物体位置追踪与定位技术对物体进行跟踪拍 1．XR演唱会
摄，并将素材传回至实时渲染引擎。与此同时，用本地化 受疫情影响，歌手有时候无法举办大规模人群聚集的
运行逻辑运算进行人物手势分析及图形渲染，输出立体的 演唱会，利用XR虚拟演播室，他们可以举办线上演唱会。
逼真的AR内容与拍摄素材交互呈现，而在屏幕前呈现的内 比如运用XR技术打造出一个“异空间”，将虚拟场景
容就是XR场景。简单的说，XR场景就是基于现实场景， 与音乐中的情绪相结合。歌手置身在虚拟世界中，随着歌
与后台炫酷的AR内容进行结合交互而来的，具有非常强的 曲表露的情绪来控制虚拟场景的变化，让观众能够更多地
视觉冲击力和沉浸感，不仅为拍摄带来便利，同时也为观 产生共情，从而沉浸在表演中。

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