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不久前，2024年中央廣播電視總臺(tái)中秋晚會(huì)就運(yùn)用人工智能、5G等前沿技術(shù)，為海內(nèi)外觀眾奉獻(xiàn)了一場文藝盛宴。

晚會(huì)節(jié)目《赤伶》通過人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)“喚醒”了《瑞鶴圖》卷、《西湖十景圖》卷、青花松竹梅紋八棱罐等遼寧省博物館館藏文物，讓文物上的圖案“活”了起來；節(jié)目《當(dāng)你老了》利用生成式人工智能技術(shù)輔助創(chuàng)作，在歌曲中穿插了一段跨越時(shí)空的視頻短片，短片中照片主人公與年輕或年老的自己對話、相擁……

虛擬演播室技術(shù)：連接虛實(shí)世界

【資料圖】

從實(shí)景演播室到背景演播室再到虛擬演播室，演播室作為電視節(jié)目制作的重要場景，經(jīng)過了多次迭代。

“虛擬演播室技術(shù)是一種集成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、實(shí)時(shí)渲染、圖像合成以及跟蹤技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的電視節(jié)目制作手段。”北京師范大學(xué)藝術(shù)與傳媒學(xué)院數(shù)字媒體系主任、教授周雯介紹。

攝像機(jī)跟蹤技術(shù)是眾多虛擬演播室技術(shù)中的核心技術(shù)。它能夠?qū)崿F(xiàn)攝像機(jī)拍攝畫面和虛擬場景的精確同步，讓人物在場景中的移動(dòng)更流暢、空間位置更準(zhǔn)確。

被稱為“綠幕摳像”技術(shù)的色鍵技術(shù)，是虛擬演播室技術(shù)的重要組成部分。北京交通大學(xué)語言與傳播學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任范書成解釋，色鍵技術(shù)利用色鍵信號(hào)發(fā)生器，可將攝像機(jī)拍攝畫面中綠色或藍(lán)色等高飽和度的顏色背景“摳掉”，再替換上節(jié)目需要的圖片或虛擬場景。

“不過，在綠幕環(huán)境下，節(jié)目中的主持人或演員缺乏真實(shí)的視覺感受，只能靠想象與環(huán)境互動(dòng)。”周雯補(bǔ)充。

近年來，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）虛擬演播室技術(shù)逐漸成熟。范書成介紹，這種技術(shù)可以將虛擬內(nèi)容和真實(shí)場景融合。它能把色鍵技術(shù)中的綠幕替換為由LED組成的三維背景，可實(shí)現(xiàn)后期工作前置，使主持人或演員在拍攝時(shí)“身臨其境”，更好地實(shí)現(xiàn)人物與背景的精確協(xié)同。

周雯舉例，在河南電視臺(tái)老牌戲曲節(jié)目《梨園春》中，演員重新演繹了紅色歷史故事《飛奪瀘定橋》。節(jié)目制作人員利用XR虛擬演播室技術(shù)，再現(xiàn)了當(dāng)年紅軍飛奪瀘定橋的場景。

CG特效技術(shù)：增強(qiáng)視覺效果

CG即計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。周雯介紹，CG特效技術(shù)泛指利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)進(jìn)行視覺藝術(shù)創(chuàng)作的方法。這項(xiàng)技術(shù)在電影、電視、游戲制作中得到廣泛應(yīng)用，主要用于制作圖像、動(dòng)畫等。CG特效技術(shù)的操作環(huán)節(jié)包括使用專業(yè)軟件建模、紋理設(shè)計(jì)、渲染以及合成等。

動(dòng)態(tài)圖像處理技術(shù)是CG特效技術(shù)的核心技術(shù)之一。制作人員可以利用動(dòng)態(tài)圖像處理技術(shù)對圖像進(jìn)行編輯、修飾和增強(qiáng)，使圖像與場景更好地結(jié)合，提升畫面呈現(xiàn)效果。

CG特效技術(shù)的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是三維建模與動(dòng)畫技術(shù)。通過使用專業(yè)的三維建模軟件，制作人員可以自由創(chuàng)建不同形狀和結(jié)構(gòu)的模型，并將其導(dǎo)入動(dòng)態(tài)圖像處理軟件中合成處理；然后再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡，以實(shí)現(xiàn)更加真實(shí)的視覺效果。

當(dāng)然，特效被制作出來后，還需后期進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化，使呈現(xiàn)畫面達(dá)到最佳狀態(tài)。

范書成介紹，CG特效技術(shù)已多次在中央廣播電視總臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)上亮相。比如為展現(xiàn)三星堆古蜀文化，2022年中央廣播電視總臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)打造了創(chuàng)意舞蹈節(jié)目《金面》。該節(jié)目正是通過CG特效技術(shù)和光學(xué)動(dòng)作捕捉技術(shù)，讓青銅大立人“動(dòng)”起來。

虛幻引擎技術(shù)：創(chuàng)造逼真場景

對于很多游戲玩家來說，虛幻引擎技術(shù)并不陌生。如今，這項(xiàng)可以創(chuàng)造逼真場景的技術(shù)被應(yīng)用在電視節(jié)目制作中。范書成介紹，利用虛幻引擎技術(shù)，制作人員可以創(chuàng)造出非常逼真的建筑、人物、光影、粒子等。

虛幻引擎技術(shù)在實(shí)時(shí)渲染方面具有顯著優(yōu)勢，不再依賴后期，制作人員利用虛幻引擎技術(shù)在節(jié)目拍攝現(xiàn)場就能看到最終呈現(xiàn)的效果。虛幻引擎技術(shù)還可以與虛擬演播室技術(shù)結(jié)合使用，為電視觀眾呈現(xiàn)更加真實(shí)的視覺效果。

物理模擬技術(shù)是虛幻引擎技術(shù)能夠構(gòu)建逼真虛擬環(huán)境的關(guān)鍵。物理模擬技術(shù)利用數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法，模擬真實(shí)世界中物體運(yùn)動(dòng)和相互作用的過程，使虛擬環(huán)境中的場景更加真實(shí)可信。

今年9月，臺(tái)風(fēng)“摩羯”在我國登陸，央視頻推出了一段十分新奇的天氣預(yù)報(bào)。在這段視頻中，主持人“走進(jìn)”狂風(fēng)暴雨中的街道，手中的雨傘被狂風(fēng)瞬間“吹走”，還險(xiǎn)些被倒下的樹木“砸到”。對此，許多網(wǎng)友感嘆：“天氣預(yù)報(bào)已經(jīng)發(fā)展成這樣了？！”這樣逼真的場景就是借助虛幻引擎技術(shù)構(gòu)建出來的。

如今，已經(jīng)有更多電視節(jié)目開始嘗試使用虛幻引擎技術(shù)制作。這項(xiàng)技術(shù)能為觀眾帶來更沉浸的觀看體驗(yàn)，也能讓電視節(jié)目制作者更多天馬行空的想法變成現(xiàn)實(shí)。