2.4 主体结构与工作原理 9

3 轨道系统设计 12

3.1 轨道参数选择… 13

3.2 轨道设计 14

4 移动平台设计 15

4.1 移动平台电机选型 15

4.2 移动平台减速器选型 17

4.3 齿轮齿条设计计算 18

4.4 车轮机构设计 19

4.5 移动小车结构 21

5 电动升降机构设计 22

5.1 升降机构电机选型 24

5.2 滚珠丝杠设计计算 25

5.3 齿轮设计计算 28

6 头部机构 31

7 控制系统设计简介 33

结论 36

致谢 37

参考文献 38

1 引言

1．1 虚拟演播技术起源与发展简介

虚拟演播技术最初应用于军事仿真，通过计算机技术模拟出虚拟的现实世界， 使人感到仿佛置身于真实世界环境中。虚拟演播技术最初的产生是为了制造特殊 条件下的军事仿真环境，，后来 ORAD 公司将原来用于导弹追踪技术和军事仿真训 练的实时三维技术转化为民用，这便形成了虚拟演播技术的雏形[1]。到现在为止， 虚拟演播技术已经大规模的应用于各行各业，并发挥着重要作用。

真正意义上的虚拟演播室系统开始于 1978 年 Eugene L.提出的“电子布景”

（Electro Studio Setting）的概念，其中指出了节目制作可以不必在真实的环 境下来完成，而是只需要演员和演播室，其他所需要的背景都利用计算机事先制 作出来[2]。随着虚拟现实（Virtual Reality）与技术计算机技术的飞速发展与 日趋成熟，虚拟演播技术逐渐受到人们的追捧，其突出的功能让人们为之惊呼不 已。如今，它已经成为数字演播技术的重要组成部分。1993 年 IBC 展览会上， 虚拟演播室技术首次出现在世界人们面前，一经问世，便受到节目制作人的追捧，。 随后便被利用在各种电视转播中。1994 年，德国 IBM 与 VAP 公司在荷兰的 IBC 国际广播展览会上展出了他们制作的虚拟演播室系统。1997 年，美国 Evans & Suthreland 公司在 NAB 上首次推出了基于 Windows NT 和实时图形工作站的系统

——Mindset 虚拟演播室系统[3]。到目前为止，中央及地方各级电视台、企业及 教育行业都大量的利用了该技术，该技术的发展一方面有利于节约电影电视制作 的成本，另一方面也降低了对环境的污染，达到了节能减排的效果。论文网

虚拟演播室的实质是将电视摄像机现场拍摄的人物活动图像与计算机制作 的虚拟三维场景进行数字化的实时合成，使人物能随着虚拟场景做出同步变化， 从而实现人物与背景的融合，以得到优质的合成画面。应用这项技术，摄像机拍 摄得到的镜头参数是背景成像的依据，因而和演员的三维透视关系完全一致，从 而不会出现不真实不自然的感觉。利用虚拟演播技术可以使得绚丽多彩的画面以 更节约资本的手段来实现，因为所有的背景都可以靠计算机来制作[4]。虽然虚拟 演播技术发展时间短，各方面还有待完善，但是由于其本身具有的无限魅力以及 不可低估的发展前景，目前已经被越来越多的节目制作及有关人员所关注。