Stüdyo içine gerçek dekor yerine genellikle yeşil ya da mavi renkten tasarlanan bir fon (perde, sunta vb.) yerleştirilir. Fon renginin yeşil ya da mavi seçilmesinin nedeni ise insan teninde bu renklerin baskın olmamasıdır. Gerçeklik etkisini ve görsel boyutu arttırmak amacıyla bu renkli (yeşil veya mavi) fonların önüne masa, sandalye ya da video monitör gibi gerçek objeler de yerleştirilebilir.

Sanal fonu oluşturan ve sanal fon içinde yer alan görsel objelerin oluşturduğu görsel bütünlük (sanal dekor vb.).

Farklı kaynaklardan elde edilen görsel malzemelerin uyumlu bir bütün oluşturacak şekilde aynı çerçevede birleştirilmesiyle ortaya çıkan görüntüdür.

Sanal stüdyo çekimlerinde en büyük sorun, stüdyodaki kamera hareketleri ile sanal fon arasındaki uyumda yaşanır.

• Kamerayla gövde ve lens hareketi yapılamaz.
• Kamera çekim boyunca sabit kalmak zorundadır.
• İki ya da daha fazla kamera aynı anda kullanılamaz. Çünkü çekimi yapılan kişi veya obje farklı bir kamera açısıyla görüntülendiğinde, arka planı oluşturan sanal fon sabit kalır, açısı değişmez.
• Sanal görüntüler üç boyutlu kullanılamaz.

• Herhangi bir kamera hareketi ya da kamera sayısı kısıtlaması yoktur.
• Stüdyoda uzaktan kontrollü robot kameralar kullanılabilir.
• Sanal görüntüler üç boyutlu olarak gerçek görüntüye katılabilir.

Farklı görüntülerin, aralarındaki renk tonu farklılıklarına dayanılarak katmanlara ayrılıp birleştirilerek yeni görüntü elde edilmesini sağlayan bir yapım sonrası tekniğidir. Örneğin, yeşil ya da mavi bir fon önünde çekimleri yapılan bir kişinin, yapım sonrası aşamada arkasındaki renkli fon bir bilgisayar yazılımı kullanılarak yok edilir ve bu boş kalan alana istenilen bir görsel yerleştirilir. Bu renk yok etme tekniği, yapım sonrası aşamaya gerek kalmadan, çekim esnasında stüdyoda yer alan bazı resim seçme masaları aracılığıyla da uygulanabilir. Fakat böyle bir durumda, çekimin gerçekleştirildiği anda birleştirilmiş olan görüntülere yapım sonrası aşamada müdahale edilemez, katmanlarına ayrılamaz.

Televizyon ve sinema yapımlarında yapılan çekimlerin senkronizasyonu ve tanımlanması için kullanılan zaman bilgisini ifade eder.

Tipik bir sanal stüdyo sisteminde, yukarıda bahsedildiği şekilde, üzerinde kamera hareketleri bilgisini aktaran sensörlerin yer aldığı kameralar bulunur. Her stüdyoda bulunan kameralardan farklı olarak, bu sistemde yer alan kamera grubu görüntüyü kayıt sistemine aktarmanın yanında, daha sonraki aşamada kullanılmak üzere pan, tilt, kaydırma vb. hareketlerin parametrelerini ölçen ve kayıt ortamına aktaran sensörlere sahiptir.

Sanal stüdyo sistemlerinin üç ayrı alt sisteme ayrıldığını görebiliriz. Bu alt sistemler şunlardır:

• Kamera Hareketlerini İzleme (Tracking)
• Oluşturma (Rendering)
• Birleştirme (Compositing)

• PAL veya NTSC video için 50 Hz ya da 60 Hz oranında video oluşturabilme (render).
• Görüntüyü yüksek hassasiyetle takip edebilme, izleme kabiliyeti (Örneğin, 0.01 derecelik açıyı algılayabilecek ya da 0.01 milimetrelik yer değişikliklerini algılayabilecek doğruluk.)
• Gerçek zamanlı doku eşleştirme ve resmin farklı tonda piksellere sahip bölgelerinin kenarında ara tonlara sahip pikseller oluşturma.
• Yüksek çözünürlüklü arka plan dokuları.
• Birden fazla kamera kullanabilme desteği.
• Birden fazla kamerayı destekleyebilen izleme sistemi ara yüzü.
• Mercek kalibrasyonu verisinin sağlanması.
• Birden fazla model formatını sisteme aktarabilme.

Pek çok sanal stüdyo sisteminde kullanılan izleme sistemleri elektromekanik ve optik sistemler olmak üzere ikiye ayrılır. Optik sistemlerden önce geliştirilen elektromekanik sistemler sanal stüdyo uygulamalarında daha yaygın biçimde kullanılır.

Elektromekanik sistemler iki alt kategoriye ayrılır:

• Aktif sistemler
• Pasif sistemler

Aktif sistemler: Aktif sistemlerde kamerayı, örneğin kamera kontrol ünitesi aracılığıyla hareket ettirmek için servo kontrollü mekanizmalar kullanılır.

Pasif sistemler: Pasif sistemlerde ise sensörler kameramanın yaptığı kamera hareketlerini algılar. Bu sensörler küçük işaretleri algılayan optik kodlayıcılardır.

• Kalibrasyon: Doğru parametreleri elde edebilmek için merceklerin verdiği değerlerin iyi bilinmesi gerekir. Örneğin, optik kaydırma ve odak uzaklığı bilgisi kameranın yatay görüş açısının belirlenmesi için bilinmelidir.
• Konumlandırma: Kameralar stüdyonun boyutları, oyuncu hareketleri, dekor özellikleri, grafik öğelerin yeri ve benzeri noktalar göz önüne alınarak doğru konumlandırılmalıdır.
• Sistemdeki Kamera Sayısı: Her kamera sanal stüdyo sistemine entegre edilmiş olmalıdır.
• Kamera Kullanımı: Sanal stüdyo sistemlerinde kamera hareketleri mekanik düzenlemeler sayesinde gerçekleştirilebilir.

Elektromekanik sistemin alternatifi olan optik sistemler ise elektromekanik sistemin tersine, şablon tanımlama prensibine göre çalışır. Önünde çekim yapılan yeşil arka fon üzerine görülebilir referans noktaları yerleştirilerek, kameranın görüş açısı ve konumu belirlenir. Bu yöntem, sanal stüdyo işlemleriyle birlikte gereken isabeti sağlamak ve gerçek zamanlı bir uygulama açısından oldukça zordur. Ancak objektifler doğru kalibre edildikten sonra elde kullanılan kameralarla bile başarılı sonuçlar verebilirler.

Doku, ışık değerleri, gölge bilgisi, geometri, bakış açısı gibi sahne bilgilerinin bilgisayar yazılımları tarafından işlenerek yeni görselin elde edilmesi aşamasıdır.

Arka plan görüntüsünün üretilmesinde iki farklı yöntem kullanılmaktadır. Bunlardan ilki iki boyutlu arka plan görüntüsü kullanımını, ikincisi ise üç boyutlu arka plan görüntüsü kullanımını gerektirir.

Arka plan olarak kullanılacak iki boyutlu bir görsel olduğunu düşünelim. Görselin merkezine bir kamera yerleştirildiğini varsayalım. Pan, tilt, zoom gibi kamera hareketleri yapıldığında, kamera hareketleriyle eşzamanlı olarak arka plan görselinin perspektifi de değiştirildiğinde, kamera hareketi gerçeklik hissi verecek şekilde simüle edilebilir. Arka plan görselinin perspektifindeki değişiklik ise, bir üç boyutlu grafik sistemi ya da dijital video efekt sistemleri (DVE) kullanılarak gerçekleştirilir.

Bu yaklaşımda sanal set üç boyutlu modelleme yöntemiyle tasarlanır. Tasarım aşamasında, stüdyo çekimini yapan gerçek kamerayla aynı görüş açısına, konumuna ve alan derinliğine sahip bir sanal kamera set tasarımına dâhil edilir. Burada kamera hareketleri konusunda herhangi bir sınırlama yoktur. Kameraman, sensörler tarafından algılanabilir olmak kaydıyla, yönetmenin istediği her türlü kamera hareketini yapabilir. Burada sanal set görsellerinin oldukça detaylı hazırlanması gerekliliği karşımıza çıkar.

Ön plan görüntüsünü oluşturan gerçek görüntü sinyaliyle arka plan görüntüsünü oluşturan sinyalin birleştirilmesi işlemidir. Video yapımlarında, bahsedilen arka plan görüntüsüyle ön plan görüntüsünün birleştirilmesi işine “keying” adı verilir. Bu işlem sırasında, hangi görüntü katmanının diğer görüntüye ait hangi katmanın üzerine bineceğini gösteren bir ara sinyal “anahtar deliği” (keyhole) vazifesi gördüğünden, bu işlem keying olarak adlandırılmıştır.

Yeşil fon çekimlerinde anahtar sinyali (key) ön plan görüntüsünden elde edilir. Bu işlem çeşitli yöntemler kullanılarak gerçekleştirilir. Bu yöntemlerden biri “luminance key” olarak adlandırılır. Bu seçenekte keying yoluyla görüntü bindirme işlemi, görüntü sinyallerine ait parlaklık değerleri arasındaki farklılıklar temel alınarak gerçekleştirilir.

Diğer bir yöntem olan chroma key tekniğinde ise, key işlemi renk bilgisi baz alınarak gerçekleştirilir. Bu renkler genellikle mavi ya da yeşil olarak belirlenir.

Sanal stüdyo sistemlerinde inandırıcı etkileşimin sağlanabilmesi için çeşitli yollar mevcuttur. Renkli bir zemin ve renkli bir fon önünde yer alan gerçek nesnelerle sanal set öğeleri arasında gerçekçi bir fiziksel temas olduğu algısı elde edebilmek için, kullanılan yöntemler temelde iki prensibe dayanır:

• Sanal nesnelerin sette yer alan gerçek nesnelerle temasını gerçek zamanlı olarak düzenlemek.
• Compositing sürecinde gerçek ve sanal nesneler arasındaki temasın geliştirilerek, bütün öğelerin daha entegre bir yapıda görünmesini sağlamak.