影视科文融合！智能机器人打造全自动化演播室拍摄

在不久前结束的2022年第六届北京文化创意大赛经济开发区决赛中，“超高清虚拟演播室拍摄摄像机器人集控系统（新一代智能演播室摄像机器人集控系统）”获得二等奖，该系统打造“虚拟现实演播室拍摄”、“无人值守演播室拍摄”、“一人演播室拍摄”等自动演播室的利器。

长期以来，熟悉的演播室拍摄和电影电视节目的制作大多依靠人员技能和团队合作来生成电视节目的最终图片。然而，随着新一代信息技术的普及和国家对新媒体发展和高端产业化升级的倡导，电视新闻演播室和电影电视制作也对视频录制设备的自动化和智能化、基于虚拟图像技术的制作形式和内容、视频制作效率、环保、成本等提出了更高的要求。在此背景下，许多国内影视相关公司都布局了新的轨道。其中包括国家高新技术企业和北京“专业、特殊、新”企业，主要开发演播室摄像机器人特种设备。

一、加持虚拟现实技术，把概念变成现实

“自2015年成立以来，建立新一代智能演播室拍摄与摄像机器人集中控制系统（以下简称集中控制系统）。”该系统的成功建设可以帮助新闻机构通过照明、音响、服务器、切换台、调音台、矩阵、包装、虚拟植入等演播室设备，接受预设项目清单、时间线控制，减少人工干预，优化项目制作过程。集控系统采用多种智能机器人、遥控云台、镜头控制、运动控制、空间定位技术，AI图像识别等技术，通过标准协议形成多机位录制的集控系统。该系统利用人工智能代替传统摄像师录制，准确重现运动画面轨迹，提供虚拟图像拍摄所需的空间跟踪数据，完成稳定的图像录制。其中，摄像系统作为演播室最重要的组成部分之一，可以通过集控系统控制摄像机机器人，实现摄像机倾斜、水平、移动、升降、聚焦、变焦轨迹设置和远程控制，“无人值守演播室”、“一人演播室”等自动演播室概念成为现实。

二、提高自主创新能力，摆脱传统制约

根据中共第二十届全国代表大会的报告，加快创新驱动发展战略的实施。智能机器人的研发和应用将直接影响影视制作的技术水平。在建立集中控制系统中，利用人工智能算法关注运动控制、虚拟跟踪定位、图像识别等关键技术，形成独立的知识产权。到目前为止，已经获得了5项授权发明专利、17项实用新型专利和8项软件授权。采用高精度编码器计算摄像机的空间坐标跟踪数据，确保摄像机器人的运动精度，拍摄虚拟现实与真实场景相结合的电视图片清晰准确，随时调用预定的轨迹镜头图片完成新闻开场或电影中常用的长镜头场景。在拍摄过程中，由于数据来自高精度编码器的角度，图片构图不受光线、电磁射线、屏蔽等外部因素的干扰。目前，在4K或者在更高清晰度的演播室环境中，微妙的抖动会让观众产生更糟糕的视觉感觉，为了实现超高清晰度场景稳定光滑清晰的电影和电视图片，使用大扭矩直接驱动电机与高精度三轴陀螺仪创新开发稳定云平台系统，确保相机在滑轨运动过程中仍能拍摄平稳的图片。同时，多摄像机器人集控合作拍摄，实现多位“无人值守演播室”环境，可以实时跟踪行走主持人，也可以自动跟踪广播、屏幕、虚拟图片物体等静态空间物体，完成程序图片录制，大大提高演播室动态图片智能水平，提高图片录制质量，降低人为因素不稳定，大大提高整个节目录制效率。

三、科技有助于文化建设，发挥支撑作用

“国家对机器人的大力支持使机器人行业初具规模，特别是工业机器人、服务机器人等技术相对成熟，实现了规模应用。然而，相机机器人的推广和应用仍在进行中，因此这些特殊机器人的研发已成为各国抓住未来经济和科技制高点的起点，作为保持和重获制造业竞争优势的重要手段。”郑彦伟表示，智能机器人作为科技工作成果的重要体现，可以展示区域科技创新能力和经济活力，符合以人为本、绿色、健康、智能的科技发展趋势。因此，随着集中控制系统在国内电视台、金融媒体中心等场景的应用和推广，不仅反映了科技帮助文化建设的程度，而且从根本上促进了中国以科技创新为驱动力的新媒体改革进程。