虚拟演播室是计算机技术在电视节目制作领域的应用之一，它不仅为电视节目制作提供了高科技的制作手段和无限自由的创作空间，而且在丰富节目包装方式、降低节目制作费用等方面也显示出其巨大的优势。
虚拟演播室与传统演播室的区别
色键技术是一种已使用多年、为大家所熟悉的视频图像合成技术，利用它可将演播室中蓝色幕布前的人物或道具（前景）叠加在另一个作为背景的图像上。这种方式的主要缺点是背景图像与前景图像没有联动关系，即当前景摄像机进行摇移、俯仰、变焦动作时，前景图像发生变化，而背景图像仍保持原样，因此，前景和背景之间无法保持正确的透视关系，合成的图像会失去真实感。
在虚拟演播室中，虽然前、后景也是靠色键技术合成的，但二者有联动关系，即当前景摄像机进行摇移、俯仰、变焦等动作时，背景图像能与之发生同步变化，从而可保证合成图像的前景和背景有正确的透视关系。实现“联动”的方法是获取前景摄像机的运动参数（聚焦、变焦、摇移、俯仰等），用这些参数控制背景图像生成装置，使之生成与前景图像有正确透视关系的背景图像。
虚拟演播室系统能把在全蓝背景中的主持人与计算机生成的三维虚拟场景完全融合在一起，还可以用建模软件控制合适的贴图、灯光、模型等参数，给场景中的物体贴画、加光影和润色，使其更具真实感。在虚拟场景中，主持人可以来回走动，场景中的虚拟物体可以实时地移动和处理，电视窗口能显示外部视频源送来的视频信号，主持人不仅能在虚拟物体的前面或后面，而且能隐藏在物体的里面，主持人之间还可以进行异地对话。虚拟演播室给电视节目制作带来了更新、更广阔的创作空间。
虚拟演播室系统的类型
虚拟演播室适合于新闻、采访、座谈、音乐、教育、体育报道、天气预报等多种类型节目的制作。目前，在电视节目制作中根据生成背景图像的维度不同，可以把虚拟演播室划分为：二维虚拟演播室、二维半虚拟演播室和真三维虚拟演播室。
- 二维虚拟演播室系统
二维虚拟演播室系统生成的虚拟场景为二维图像，这类系统的价位较低，背景生成装置一般采用图像处理器，摄像机无需移动，进行拍摄时，受相应镜头运动参数的控制，图像处理器会产生相应变化的图像与拍摄的前景合成。
- 二维半虚拟演播室系统
二维半虚拟演播室系统生成的背景图像的维度为三维，但却又不同于三维虚拟演播室系统，它的虚拟场景必须事先在3D MAX等三维动画编辑软件里设计制作成三维模型场景，将制作好的三维模型场景进行渲染，制作成特别大的高图像质量的图片，这样可以保证镜头在推拉、俯仰、平摇过程中视频画面不会超出虚拟场景画面。这类系统是事先生成场景，采用贴图的方式实现前景和背景的合成，因此在场景设计时可以不受约束，尽情发挥。
- 三维虚拟演播室系统
三维虚拟演播室系统的价位比较高，属于高档次的虚拟演播室系统，可以创建全三维的虚拟场景。三维虚拟演播室系统的摄像机能够在场景中自由运动，系统实时地读取3D MAX，Maya或Softimage 3D等国际通用的建模软件设计好的场景模型，这是三维虚拟演播室系统和二维半虚拟演播室系统的最主要的区别。
二维半虚拟演播室系统与三维虚拟演播室系统相比，二维半虚拟演播室系统的不足之处是以一张图片作为背景，在真实摄像机角度发生变化的时候，没有办法实时地调整虚拟摄像机，因此从场景方面看，拍摄过程中移动摄像机会造成透视关系失配。另外，二维半系统中的摄像机位置是预先在软件中设置好的，拍摄过程中不发生变化，因此摄像机无法在拍摄过程中实时移动。
虚拟演播室在电视节目制作方面的优势
- 降低了节目的制作成本
每个电视台都有多种节目，诸如新闻类、访谈类、综艺类、教育类、天气预报、节目栏头等，由于演播室的场景必须要与节目的内容相适应，制作每个节目所需的演播室的场景是不同的，从理想的情况看，每个节目都要有一个演播室，这样就造成浪费。虚拟演播室只需一个蓝幕布景，利用虚拟现实技术，可以制作出各种形式的、能与主题相配的场景。虚拟演播室置景轻松，换景方便，实现多栏目共用演播室，使用中小演播室实现大场景制作。另外，虚拟演播室是以计算机制作的虚拟场景作为背景，不需要搭建、拆卸、搬运、储藏以及制作实物道具和布景，大大节约了人力、物力和财力。
- 解决了传统抠像的失真问题
运用传统色键技术抠像时，摄像机做任何运动，背景都没有变化，前后景之间缺乏联动关系，看上去前景就像漂浮在背景上一样，造成透视关系失配而失去真实感。而采用同步跟踪技术的虚拟演播室，可将摄像机的运动参数转变成电信号，通过计算机的运算，对虚拟场景的相应参数进行调整，实时生成与前景联动的背景信号，因此，合成后的前景与背景看上去是一起运动的。
- 拓宽了节目制作者的创作空间
在传统的演播室中，创作人员的设计思路往往受演播室的大汹目资金等条件的限制，使得有些精妙的创意无法完整实现。而虚拟演播室没有时空的限制，没有资金的约束，创作人员可充分发挥想象力，创作出精美的、真实场景无法达到的电视视觉效果。虚拟演播室给创作人员带来了充足的创意空间，使实际不可能做到的变成现实，使观众收视到前所未有的充满立体感和强烈冲击力的电视画面。虚拟现实技术可以在演播室的有限空间里创造出气势宏大的壮观场面，从而使得节目的创作已经不再受演播室面积的限制。
在电视节目制作中应用虚拟演播室应该注意的问题
- 虚拟的真实性
虚拟演播室在电视节目制作的具体应用中，有时会出现一些与现实相悖的情况，比如穿墙而过、隔墙取物、下落的物体直接穿过桌子落到地面等等，这些违背虚拟真实性的情况一定要避免，解决的办法一般可以通过调整虚拟场景的设置及演员的走位来解决。
- 延时的问题
利用虚拟演播室技术生成的虚拟场景是根据摄像机的运动参数的变化而变化的，这个过程需要一定的时间，一般虚拟场景生成系统的运算时间需要2～10帧左右。无论是基于编码器方式的系统，还是基于图形识别方式的系统，都具有延时的问题。基于编码器方式的系统的延时量比基于图形识别方式的系统的延时量小，基于图形识别方式的系统的延时量会达到10帧以上，因此，在前景与背景进行数字化合成以前，首先要对前景图像进行相应的延时。为了保证声画同步，对于声音信号也要做相同的延时。
- 照明的问题
除了保证所摄部分的蓝箱处于均匀照明之外，还要注意几个问题：①合理调配灯光，便前景与虚拟背景的照明亮度及方向匹配。②影子问题，主持人及真实道具在蓝箱中投下的影子也要随主持人及道具一起进入虚拟空间，为提取阴影，灯光的设置应使阴影处的蓝色电平与背景蓝幕布的蓝色电平有较大区别，影子的方向也要和虚拟空间中的光源方向一致。③必须使用冷光源。④墙角也必须照亮。
总之，虚拟演播室为电视制作提供了无限的创造空间，同时也对电视工作者的制作能力、艺术创造力提出了较高的要求。随着这项技术的发展，虚拟演播室将会在电视节目制作领域发挥重要的作用。
