Design and Implementation of Virtual Studio System Based on Ogre Engine

摘要

随着计算机图形技术及虚拟现实技术的不断发展，电视节目的制作正在向数字化、网络化和虚拟化的方向发展，而虚拟演播室技术给电视节目制作带来了一场深刻的变革。虚拟演播室技术是在计算机图形处理技术和视频色键技术的基础上发展起来的新技术，是一种全新的电视节目制作工具，它突破了传统演播室实景制作和场景设计的时空限制，实现了摄像机实时拍摄的前景画面与渲染服务器渲染的背景画面地完美结合，为电视节目的制作提供了极其自由的创作空间，降低了节目制作费用，同时提高了电视节目制作的质量和效率，因此虚拟演播室技术近年来显示出了广泛的应用前景。 目前商用且成熟的虚拟演播室系统基本上都是基于工作站平台开发的，不仅价格昂贵，且操作繁琐不易，需专业人员才可灵活操作。同时，对于规模较小的中小型电视台来说，购买一套基于工作站级的虚拟演播室系统费用较高。因此，利用PC机开发一种成本低、实用性强、易操作的虚拟演播室系统来满足中小型电视台的电视节目制作需求，更具有广阔的应用前景和现实意义。因此，利用PC机实现虚拟演播室系统已成为目前研究热点。在此背景下，本文利用已有的虚拟演播室技术，从开发一套用于PC机的虚拟演播室系统的角度出发，将研究工作主要集中在基于Ogre引擎的虚拟演播室系统的研究、设计和实现上。 本文首先介绍了虚拟演播室技术诞生的背景，指出了传统演播室技术存在的缺陷，继而引出虚拟演播室技术在节目制作方面的优势，并介绍了虚拟演播室技术在国内外的发展状况。接着阐述了用于开发此PC虚拟演播室系统所使用的关键技术，包括Ogre、DirectShow以及Qt等核心技术，重点对其整体架构及核心机制进行了论述。在对核心技术进行简要介绍的基础上，对虚拟演播室系统进行了需求分析，接着进行了系统的核心模块设计、整体架构设计，并在此设计基础上实现了虚拟演播室系统各个模块的功能，最终实现了基于Ogre引擎的虚拟演播室系统，并分别介绍每个模块具体功能的实现界面及详细使用方法。