Furio摄像机机器人系统与虚拟植入完美结合

　　为中央电视台《2015年春节联欢晚会》带来更多精彩与创新

　　项目介绍

　　2015年央视春晚，在两个演播大厅分别架设了一台Furio轨道机器人，主要用于现场拍摄以及配合虚拟系统进行摄像机的跟踪和定位。虚拟场景和现实场景完美地融合，让电视观众领略到现场观众无法观看到的更丰富绚丽的视觉效果。

　　安装过程

　　由于2014年Furio轨道机器人系统在春晚直播中的精彩发挥和可靠的稳定性获得认同，2015年，Furio再次“参演”央视春晚。彩排期间，根据不同节目的画面要求，摄像师调整好Furio轨道机器人的位置，在保证平稳、顺滑、可靠的同时兼顾虚拟植入制作的需求。

　　本次Furio轨道机器人应用和以往最大的不同是虚拟植入制作的应用。中央电视台技术制作中心央视数码制作团队早在一个月前就开始创意设计，Furio轨道机器人需要在不同位置上给予相应的真实影像视角作为前期效果图的背景参照。随后，设计团队在前期效果图中加入主持人与节目演员的模型或图片，最大程度地模拟每一个动画环节时的现场真实环境因素，以及可能出现的各种情况，优化虚拟植入内容与现场人员等因素之间的大小位置关系。

　　考虑到在平移的过程中，需要增强舞台边缘虚拟植入内容与真实环境之间的透视关系，突出真实立体感，安装时，铺设了与舞台平行的ROSS直轨。该轨道采用ROSS公司的专利技术，静音、平顺、容易安装，能适应各种场地条件。轨道尽头有光反射限位器、机械缓冲器，加上软件内部的位置限定，三重安全保障了Furio轨道机器人的安全运行。

　　经过为期半个月缜密的调试和几次彩排，摄像师对Furio轨道机器人的控制已经非常熟练、游刃有余。Furio轨道机器人与其它虚拟机位配合的天衣无缝。完美的呈现了演员精彩的表演，同时全方位完成了对舞台的拍摄和摄像机跟踪定位。

　　遇到的挑战

　　《春晚》的舞台设计受场地条件制约，离观众席很近，现场空间狭小，机位多，摄像师很难穿梭其中。为了让观众更好的与明星互动，参与性更强，20米的直线轨道铺设在一号演播厅舞台正前方，横跨在舞台和观众席的间隙，贯穿其中，充分发挥了Furio轨道机器人占用空间小、运动灵活的特性。

　　在二号演播大厅，由于二号演播大厅负责相声、小品、魔术节目的直播，Furio轨道机器人必须在指定时间移动到指定位置，而且Furio轨道机器人还需要拍摄许多观众的现场画面，需要云台及时旋转到舞台正前或观众席。

　　此外，在虚拟植入方面，由于虚拟内容的层级关系始终处于现场真实环境与人员之前，此次春晚一号厅随时升降的吊顶灯笼阵、舞台中不断大范围移动的舞蹈演员还有各种现场相关设备等等，都有可能造成虚拟植入内容在视觉效果上的穿帮。央视数码虚拟植入设计制作团队在应用全过程中都与各个其它相关工种进行紧密的沟通和协调，不断彼此进行调整，力求将穿帮的可能性降到最低。

　　解决方案

　　在一号演播厅，Furio的轨道铺设打破传统的拍摄模式，使机器人摄像机不仅能拍摄演播厅前方的全景画面，配合虚拟图文植入的制作，还可以360度旋转，同时兼顾了演播厅后方的虚拟图文植入制作。一机多用，完成了普通机位无法完成的拍摄任务。

　　在二号演播大厅，Furio轨道机器人同样架设在舞台正前方，贯穿舞台和观众席中间。Furio轨道机器人控制软件SmartShell的关键帧功能发挥了重要的作用，摄像师只需点击各个关键帧，Furio轨道机器人就会迅速移动到指定的位置，拍摄结束后Furio轨道机器人可通过操纵杆控制迅速回到舞台侧面同时180度旋转拍摄现场观众。

　　中央电视台技术制作中心央视数码设计师封毅表示：“由于Furio轨道机器人可以对全场进行360度进行拍摄，不但使春晚舞台上的虚拟植入可以近距离展现，还对一号演播厅反打的观众席空间的虚拟植入内容进行诠释，丰富了节目的创意。”

　　此外，贯穿于春晚现场的虚拟植入动画内容的设计制作从一开始就与现场大屏幕动画内容及一号演播厅全场舞美环境进行紧密结合及人员合作，实现了全场前、中、后景之间非常协调统一的整体效果。在此过程中，Furio轨道机器人即使在需要摄像机大范围快速推拉摇移的虚拟植入场景中，摄像机跟踪的质量和稳定性上仍然表现出色。

　　结果

　　在本次项目设计和实施过程中，ROSS公司摄像机轨道机器人系统Furio不断创新，无论是从跟踪稳定、人员操作还是拍摄效果上，应用都非常成功，特别是在虚拟植入的制作中功不可没。中央电视台技术制作中心央视数码项目负责人赵晔认为Furio轨道机器人有效的补充了舞台前近景拍摄中的虚拟植入内容，使虚拟植入内容在全场不同角度更加全面的展现，极大的增加了观众的真实代入感。

　　在本次春晚中，大规模地应用的虚拟植入模拟实现了现场舞美、灯光和大屏幕等实景效果，甚至获得了一些实景实现不了的效果，用最小的成本投入在同一空间中创造出很多完全不同的全场空间效果和氛围，在央视数码强大的幕后制作团队支撑下，有效创造出逼真的虚实结合和空间立体感，艺术打造多感知性、沉浸感和交互感。

　　例如在歌曲《多远都要在一起》中设计团队分别在前后两个云梯的顶端设计了引入现场另外两个机位的信号源窗口，分别用于拍摄展现歌手弹钢琴的手以及面目特写，让观众通过虚拟技术能够在一个画面中同时看到更加丰富更多细节的有效内容。另外，为了使闪亮的云梯以及满场星河得以更好的展现，设计团队使用虚拟遮罩将全场的大氛围压到了很暗很暗，让观众完全沉浸于歌曲的意境当中；而交互感则通过春晚虚拟吉祥物“阳阳”与主持人的互动环节得到了突出的展现。

　　封毅强调说：“这次舞台前使用了Furio轨道机器人系统，在很大程度上提升了虚拟内容在空间中真实、立体、全方位的表现效果，要想真正发挥出来虚拟植入在空间中的真实效果，必须结合轨道机器人系统或者更长的摇臂。”

　　在春晚中，设计师还尽可能的协调统一虚拟场景与真实环境的自然过渡，保证在色彩亮度、空间结构以及内容风格上的一致。封毅举例说在春晚开场环节一号演播厅空中的虚拟剪纸墙，设计团队就使用了与现场大屏幕动画内容及舞美灯光的颜色和亮度非常接近的红色与黄色渐变动画作为模型材质贴图，并根据一号演播厅的结构设计了对应的虚拟剪纸墙变形。封毅解释说Furio轨道机器人系统不同于传统的采集方式，可以对一号演播厅全场360度进行全方位展现，给予了电视观众全场范围虚实自然过渡的震撼效果。

　　虚拟植入技术与后期合成的主要不同在于虚拟植入技术拥有“即时性”“互动性”“真实性”“数据性”等特点，可以用于直播节目，以及带有主持人虚实互动或是需要绑定即使数据的节目；而相对于全虚拟演播室，虚拟植入技术能够与真实环境相结合，更加吸引观众眼球。封毅最后表示在春晚的带动下，未来轨道机器人系统和虚拟植入的相互配合会在更多类型的节目中应用到。

　　客户：中央电视台

　　项目：《2015年春节联欢晚会》

　　目标：Ross Video公司的Furio轨道机器人与虚拟植入实现天衣无缝地配合，全方位完成舞台的拍摄和摄像机的跟踪定位。以新的技术、新的设计、新的视角完美呈现一年一度央视最重头的综艺性文艺晚会。

　　结果：Furio轨道机器人系统以其操作的灵活性、运行的平稳性获得了中央电视台技术人员和摄像师的高度评价，在直播期间，成为主要的虚拟运动机位、游机位，充分展示了其宜静宜动的优势，让拍摄有了更大的灵活性。众多虚拟和实景结合的制作，使得节目内容更多姿多彩，更丰富细腻，打造出美轮美奂的视觉效果。

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