主要功能模塊包括跟蹤計(jì)算、虛擬場(chǎng)景生成、視頻合成等。
1、跟蹤計(jì)算。
虛擬演播室系統(tǒng)有平移X、縱移Y、高度Z、水平角、俯仰角、鏡頭變焦ZOOM、對(duì)焦FOCUS等，這些參數(shù)的改變將導(dǎo)致所攝圖像視點(diǎn)和視角發(fā)生變化，計(jì)算機(jī)必須根據(jù)這些參數(shù)不斷調(diào)整三維視圖，以模擬人物所在的三維環(huán)境。相機(jī)跟蹤部分的作用是實(shí)時(shí)采集攝像機(jī)的位置信息和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，保證前景在計(jì)算機(jī)背景下“連動(dòng)”。
因?yàn)檫@一“連接”是由高速電腦操作的結(jié)果，而這些操作都需要一定的運(yùn)算時(shí)間，所以這個(gè)“連接”是有時(shí)間間隔的。為了讓前景攝像機(jī)能以一定的速度改變位置參數(shù)，只有設(shè)計(jì)師才能保證將時(shí)間間隔限制在眼睛不能看到的范圍內(nèi)。
當(dāng)前，虛擬演播室的攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)主要分為兩大類：攝像機(jī)參數(shù)圖像識(shí)別系統(tǒng)和傳感器跟蹤系統(tǒng)。與此同時(shí)，這是虛擬演播室兩種主要類型的區(qū)別。
隨著虛擬演播室的發(fā)展，人們對(duì)預(yù)監(jiān)器甚至是雙圖像特技的需求越來越大，而圖形跟蹤技術(shù)所能達(dá)到的效果卻是難以令人滿意的。此外，由于該技術(shù)的核心是一套圖形識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)，一旦圖形跟蹤系統(tǒng)一出故障，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰而無法播放，所以采用這種技術(shù)直播是非常危險(xiǎn)的。與此同時(shí)，由于圖像識(shí)別跟蹤技術(shù)導(dǎo)致的系統(tǒng)延遲一般都比傳感器跟蹤系統(tǒng)高，這給攝影師的操作和性能帶來了困難。
2、電腦虛擬場(chǎng)景生成。
虛擬演播室系統(tǒng)的場(chǎng)景是由計(jì)算機(jī)生成的圖形，這些設(shè)備一般都比較昂貴，而且受計(jì)算機(jī)處理能力的限制，三維虛擬現(xiàn)實(shí)模型不可能無限復(fù)雜，即虛擬場(chǎng)景的整體效果有限。所謂2D半系統(tǒng)，是指由3維處理軟件預(yù)先生成的場(chǎng)景畫面，再由電腦根據(jù)攝像機(jī)參數(shù)繪制出來，場(chǎng)景中燈光的強(qiáng)弱、位置、物體的位置、大小都不能改變，攝像機(jī)的位置和大小不能移動(dòng)。2D半系統(tǒng)、燈光、機(jī)位均為固定系統(tǒng)，但由于場(chǎng)景是預(yù)先預(yù)處理而成，所以其效果不受計(jì)算機(jī)處理能力的限制，成本較低，非常適合制作新聞、訪談等節(jié)目，應(yīng)該說可以滿足大部分節(jié)目制作的需要。
3、視頻合成。
色鍵視頻合成是虛擬演播室系統(tǒng)中基本的技術(shù)，即利用色鍵和計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景，即由攝像機(jī)拍攝的藍(lán)幕前的真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行色鍵處理。
