虚拟演播室的教学应用

摘 要：本文从我院情况出发，在分析虚拟演播室基本功能、特点、发展趋势和要求的基础上，探索“单通道四机位（暂用双机位）真三维高清虚拟演播室系统”的教学应用建设方案。

关键词：虚拟演播室；虚拟场景；教学资源

中图分类号：G642.3 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2010026(C)-0143-01

虚拟演播室（Virtual Studio）技术是在色键系统的基础上发展起来的，就是用计算机图形技术搭建的虚拟场景替代真实布景，工作中将实时视频和虚拟场景通过色键处理，进行完美融合的一种新型电视节目制作技术。通过虚拟技术可以创建具有真实感三维空间，能够解决当前教育教学中存在的很多问题。该技术的教育应用不但提高了演播室的使用频率，缩短了课件制作周期，更重要的是丰富了教学资源，完善了学习环境，进而提高教学效果。

一、系统构成

为提高军事训练信息化条件下的教学训练效能，针对实际需求以及今后高清节目的发展趋势，我院招标建设了“单通道四机位（暂用双机位）真三维高清虚拟演播室系统”项目。该系统主要由图形渲染工作站、播控工作站、摄像机及跟踪系统、色键器、灯光蓝箱（我院采用绿箱）系统、声学系统等组成，组件如下：

二、建设意义

虚拟演播室除了可以仿真真实的场景设计、实现对场景及物体各种属性的实时调整、节约巨额的硬件投资外，还减少了人员配备、提高了节目制作效率，同时可实现在传统演播室无法实现的拍摄效果，使节目的拍摄真正做到了不受时空和创意限制。该项目在我院建设完成后，可在一定程度上解决以下难题：

1、虚拟演播室技术可以与多媒体技术完美结合。在网络课程的制作中，怎样将视频与多媒体课件完美结合一直是相关技术人员在试图解决的问题。在虚拟演播室中，制作人员可以利用虚拟背景，将多媒体课件与授课人的视频图像根据教学需要进行合成或随意切换，实现最佳的教学效果。

2、教学片的制作需求多，经费比较紧张，所以不可能在环境、布景和场地上花费太多，而虚拟演播室的虚拟背景正好满足了这种需求，它不但可以制作虚拟场景，而且可以进行实景与讲课人的合成，使用起来灵活方便高效。

3、教学资源在制作上有许多难点，如抽象的科学原理、装设备信息、结构等，都非常适合采用动画模拟等虚拟现实的手法来表现。虚拟演播室技术是在超级图形工作站的基础上建立起来的，在表现虚拟现实上具有超常的技术优势。

4、通过虚拟演播室系统，可轻而易举地使教、学员足不出户而置身于装（设备）内部、实验场地及演习演练现场。教员可以在教学的过程中自由创造实用的教材，丰富教学内容，。激发广大学员的学习兴趣。同时基于虚拟演播室的强大功能，完成学院优质课程资源的录制，进一步建立优异的精品课程资源库提供强有力的支撑。

三、教学应用

我院是培养空军后勤和装备保障人才的院校，培养的学员需要有很强的操作能力。根据专业教学大纲，需建立各类实习基地，为学生技能培养创设真实和仿真的实习环境。在专业课的实践教学中，紧贴一线保障需求，围绕实战实练的讲解，以及让学员自己动手实际操作训练是十分重要的教学环节，但由于实习基地数量、时间、经费和精密装备操作受限等条件的限制，还不能完全满足学员进行实地实训的教学需要，在课堂上采用图片或多媒体讲解的方式又缺乏现场感，教学效果不佳。使用虚拟演播室系统，通过对各种装设备进行建模，在虚拟演播室模拟实地保障操作训练，学员在校内即可随时置身于各种保障、演练现场，保障机种可随意设定，极大地方便了实训教学的开展。通过虚拟演播室对装设备的观察，学员可以更快、更便捷地了解相关装设备的基本原理和组成。例如，我院在航空弹药课程的教学中，通过虚拟演播室对航空弹药的三维建模，可进行鸟瞰或深入其内部观察、拆分和组合等，让学员更深入地了解弹药的内在关系和联系，某些方面比使用训练弹的学习效果要好，而且有效地缓解了教学装备配备难的实际问题。

结束语：总之，从虚拟的角度来说，只有想不到的，没有做不到的，好的创意可以立即运用到场景中，而不受器具制约，也不存在布景成本的浪费。但最重要的一点就是从设计到应用开发，我们必须培养一支高素质的技术队伍做保障，才能把虚拟演播室的优势充分挖掘出来，使之成为实现创新教学模式、内容、手段以及教学资源开发的新途径。

作者单位：徐州空军学院

参考文献：

[1]胡键巧.多机位真三维虚拟直播室的设计方案考虑[J].现代电视技术,2009,第11期.

[2]陈.浅谈虚拟演播室[J].景德镇高专学报,2009,第4期.

[3]王芙蓉.虚拟演播室技术及应用[J].商情,2009,第15期.

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