▶方案背景

      随着互联网技术和信息传播手段的发展，人们对信息呈现和交互性体验的要求也不断提升。XR虚拟演播室作为新兴的数字化传媒工具，为人们提供了前所未有的沉浸式视听体验和全新的交互沟通方式，已经逐渐于行业应用中广泛使用。XR虚拟演播室是指基于虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等数字技术，通过设计合理的场景、人物、道具等元素，实现演播效果的展示。将虚拟现实和增强现实与实时三维渲染引擎技术相结合，使空间介质（LED大屏）及显示介质内外的虚拟场景实时伴随摄像机视角，实现数字创作内容的所见既所得，从而营造出无限空间感。

▶应用领域

结合扩展现实技术呈现出虚实融合的演播室效果，系统省去了演播室实景装修、虚拟抠像、后期合成等环节，在节目制作过程中做到了所见即所得的制作效能，不但提高了内容制作的工作效率，而且在场景还原方面有更加显著的优势，广泛应用于广播电视、影视拍摄、新媒体制作、教育传播、主题场馆、虚拟仿真、工业设计、展览展示等多种领域。XR演播室搭建主要包含：舞台设计、实时渲染引擎、播控系统、跟踪方式、导播台、音频系统、虚拟制作系统组成。

▶技术特性

舞台篇

XR全景演播室采用由两到三个立面LED屏幕与一个地面LED屏幕拼接组成的显示空间，在这个空间内展示出立体的虚拟环境，拍摄到的立体虚拟空间是一种基于真实环境叠加虚拟空间的全景显示融合技术。LED屏幕90度夹角进行无缝拼接 使用，由于图像显示在平面屏幕 上，不同角度的两块屏幕会有图像弯折，图像拼合技术能使这种拼接方式把平面的图像“立体化” 显示出来，把几个平面图像融合 成三维空间图像。

渲染篇

根据节目需求在设计软件中，按照演播室情况设计三维虚拟场景，通过实时渲染引擎将内容传到大屏上，同时可以在虚拟或虚拟植入应用中，实时渲染各种前景和背景三维模型、图片、动画和文字效果。同时，引擎内置了软件色键功能，利用该功能管理员可以极方便地实现对虚拟演播室或虚拟植入演播中的取色和色键处理，从而更为高效地节省了用户成本。可以对三维物体、三维文字、三维图片、三维曲线进行实时渲染，并可以通过演播室控制端在控制端在播出中进行实时更改变换，能够在摄像机运动的情况下，保证场景渲染的平滑、稳定、无锯齿。渲染引擎支持全场景实时抗锯齿，具备硬件加速能力，几何处理能力高达每秒3亿个三角形，每秒处理像素数量300亿。XR系统中大屏显示渲染引擎和虚拟渲染引擎是同样的渲染引擎。

硬件轨道车篇

Fribot可满足基本机器人摄像系统的需求，以新鲜和令人兴奋的方式捕捉现场表演的动态能量，从而提供令人惊叹的镜头运动轨迹。通过将速度和加速度与无与伦比的平滑性和稳定性相结合，采用先进的控制系统，可达到高的精密挤压铝导轨的速度，提供令人难以置信的流畅空中旅行镜头，为节目演播创建动态完美流畅的图像。借助多 个响应迅速的远程控制轴，只需要一名摄影师即可在舞台上操纵本产品，捕捉通常只有多个摄像机系统和操作员才能实现的独特摄像机角度。直观的遥控器使您可以自由地将摄像机定位在操作员通常无法触及的地方。可以在很远的地方外控制。

 实时跟踪篇

 跟踪方式是系统配置中最重要的一步。作为一个开放式的系统，能够支持包括红外跟踪，超声波跟踪，机械跟踪，摇臂跟踪，移动云台跟踪等多种跟踪方式。通过该系统可以追踪、获取现场摄像机、物体和道具等的定位数据，并实时将数据传输至虚拟系统。其具有定位精度高，延迟低的优势特性。跟踪方式建议采用全机械的跟踪方式，可以保障系统的跟踪精度和跟踪可靠性。

 制作系统篇

制作系统主要是对前期设计的场景和内容进行三维重建，大部分系统会使用3Dmax、maya、C4d等制作工具，制作系统可实时地修改和制作场景中三维物体的位置、纹理、材质、灯光、特效等属性，支持材质反光特效，不同材质如金属、玻璃、陶瓷等三维物体具备特有的材质反光，支持高级粒子特效的制作，能方便地实时生成如雨、雾和火焰等效果，支持眩光特效，能方便地根据虚拟光源实时生成各种自定义的眩光动画。