Furio轨道机器人在电视演播厅中的使用摄像机

2019年01月15日 08:01来源:分分彩手机版

泰州广播电视台5 讯道高清全媒体演播厅占地总面积约600 平米,2016 年底建成并投入使用,目前主要用于我台新闻、社教及访谈类节目的录制。该演播厅引进了多项先进的电视制作技术,如P1.9LED4K 大屏、ROSS 虚拟轨道机器人及虚拟摇臂、VIZRT 虚拟及在线包装系统等,使我台自办节目的制作效果有了质的提高。在ROSS-Furio 虚拟轨道机器人的安装和日常使用维护中,我们遇到了一些问题,也积累了一定的经验心得,在此与大家分享。

前期调研选型

在演播厅的搭建之初,我们与舞美设计师进行了多次沟通交流。作为一个360 度全景演播厅,如何更好地使用有限的机位来展现演播厅效果,大家颇动了一番脑筋。目前电视节目制作已经进入了一个全新的阶段, 摄像机轨道拍摄控制系统与虚拟演播技术的结合是一个热点,也是电视节目制作的大方向。在参考了相关的技术资料以及兄弟台的实践经验后,我们决定在演播厅内安装一台虚拟轨道机器人。一方面,轨道机器人在操作定位、平滑运动等方面有着无可比拟的优势,能够轻松兼顾各景区出像、展现演播厅全貌;另一方面,可以与VIZRT 虚拟系统相结合,实现虚拟抠像及前景植入等三维制作效果。

目前国内外广电行业主流的轨道机器人品牌有三四家,应该说各有各的强项,有的相对侧重升降杆、滑轨车的机械素质,有的则在固定机位的虚拟机器人方面表现较好。结合市场应用情况和我台的实际需求, 最终我们选用了ROSS VIDEO 公司的Furio 虚拟轨道机器人系统,该品牌的轨道机器人与目前主流的广电虚拟演播室品牌均有开放的数据连接协议,在国内外电视演播厅和综艺晚会的录制中有着广泛的应用案例。摄像人员可以通过控制面板或控制软件精确操控摄像机的升降移动以及镜头的推、拉、摇、移和聚、变焦。同时,控制软件可以存储记录摄像机及镜头的各项参数, 我们可根据不同的节目需求随时对预先保存的场景或动画进行调用,丰富镜头语言的同时, 也提高了节目的制作效率。

定位安装调试

要想把轨道机器人的作用发挥到最大,轨道位置的选取尤为重要。最初我们准备在新闻主播台和绿箱之间铺设一条直轨,主要兼顾主新闻景区和虚拟景区的出像。但在与节目部门交流时,大家普遍提出需要用到虚拟植入的功能,此时单单一条短直轨显然已无法满足。于是我们在主播台的另一侧增加了弯轨和直轨,最终形成了一条近20 米长的“L”形轨道。这样我台《泰州新闻》、《新闻夜班车》和《小范帮你忙》这三个主要栏目的开场都可以使用到机器人运动经过弯轨拍摄的全景画面,再加上前景植入展现出来的虚实结合效果,立体大气地呈现出了演播厅各个景区的整体气势。轨道位置如图1 所示。

Furio轨道机器人在电视演播厅中的使用摄像机

图1 机器人轨道位置

在弯轨的铺设及后续调试过程中我们也发现了一些问题:首先是机器人的线缆特别容易进入轨道。如果将机器人讯道的线缆(摄像机光缆、网线、数据线等)放置在弯轨的内侧,会影响到其它机位的摆放和移动。而把线缆放在弯轨外侧的话,机器人运行时经常会把线缆带到轨道上,轻则机器卡停、重则脱轨翻车。对此大伙集思广益,紧贴着弯轨的外侧增加了一道有机玻璃走线槽(见图2),较好地解决了线缆被拖上轨道的问题。

Furio轨道机器人在电视演播厅中的使用摄像机

图2 机器人走线槽

其次,由于弯轨的弧度较大,机器人在快速运动时会产生较大的离心力,此时轨道或地面稍有不平就会出现机身抖动的现象。我台在演播厅前期设计时已考虑到了相关的问题,自流平地面的效果也达到了机器人使用的要求,但由于每天大量节目需要制作,机器人使用频率极高,在开播运行约半年后出现了不定时的抖动现象, 特别是在机器人进出弯轨时尤为严重。这时就需要我们对内外轨道进行调平,保证摄像车的滑轮可以与轨道完全接触。通过反复调节内外轨道螺丝来改变轨道的高度, 同时利用水平仪来观察角度,极端情况下可以加装垫片, 总之要利用一切条件来实现轨道最大的平整度。

最后,相比于单纯的直轨,“L”形轨道的虚拟机器人对虚拟跟踪的要求要高得多。机器人在进出弯轨时,与虚拟场景的定位原点之间除了相对距离的变化外还有拍摄角度的变化,这就需要虚拟厂家定制相应的算法来解决以上问题。在项目实施的过程中,我们配合ROSS 和VIZRT 两家的工程师多次测量、反复调试, 最终成功实现了弯直轨虚拟机器人运动参数的正确跟踪。

具体操作使用

Furio 虚拟轨道机器人系统主要包含摄像机承载系统、轨道和操作系统这三大部分,而其中的摄像机承载系统又由摄像车、升降柱和摄像机云台三部分组成。摄像机云台是整个承载系统的核心,它除了控制摄像机机身的物理运动外,还负责采集接收摄像机的俯仰摇移升降等数据以及镜头的所有参数。摄像机云台和操作系统分别通过网线与设备间的VI ZRT 系统交换机相连接,完成远程控制、数据交换等一系列工作。

操作系统分为两个部分, 手动控制面板和SmartShell 控制软件。手动控制面板的使用比较直观,摄像师通过手柄对轨道机器人摄像机进行操作,一般用于栏目前期构图选景定位和节目录制中的临时调整。而使用SmartShell 软件进行控制则是我们平时节目录制中最为常见的方式,它可以随时切换各个预置场景和动画,定位效果快、准、稳,极大地方便了摄像人员的使用。该软件(见图3)主要功能可简单划分为三个部分。

Furio轨道机器人在电视演播厅中的使用摄像机

图3 SmartShell控制软件

左面第一部分为运动参数调整区。我们手动控制机器人时,摄像机及镜头的六个主要参数(变焦、聚焦、平摇、俯仰、升降、移动) 的速度和阻尼均可在此设置。阻尼越大,机器人运动的起(落)幅越柔和,但时间也会变长,因此我们需要反复调整选择合适的数值来更加精确有效地控制场景的运动。另外,在节目录制过程中为防止制作人员误操作可勾选Alternate Slaving 选项,此时手动控制面板将无法工作。右上方第二部分是静止机位的预置面板,在这里我们可以对各个栏目所需的机器人机位进行添加、编辑。在对不同的机位景别命名时,一定要清晰规范,方便以后的查找和调用。右下方第三部分是动画功能区,主要作用是将第二部分中预置的各个静止机位做成动画,这是我们在日常节目录制中使用最多的功能。在新建了一个Movie 后,我们可将静止机位预置面板中保存的任意两个场景拖入动画时间线窗口, 起始场景(x i nwen1)的时间通常设为“0”,而结束场景(xinwen2)的时间则根据我们预估的时间先大致设置一下。此时点击Verify(判定)按钮,系统会很贴心的帮你计算好要完成这两个场景之间的变化,摄像机及镜头的六个运动参数必须要满足的最短运动时间。摄像机及镜头的六个运动参数见图4。

Furio轨道机器人在电视演播厅中的使用摄像机

图4 摄像机及镜头的六个运动参数

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