結(jié)合實(shí)例分析舞美設(shè)計(jì)中AR XR技術(shù)運(yùn)用

王靈

【摘要】為了對(duì)舞美設(shè)計(jì)中AR技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析，本文以湖南衛(wèi)視跨年演唱會(huì)和2021年湖南衛(wèi)視的《我將青春獻(xiàn)給你》為例進(jìn)行了討論，主要包括虛擬技術(shù)的組成以及關(guān)于虛擬場(chǎng)景的有關(guān)創(chuàng)意，同時(shí)還結(jié)合演唱會(huì)中具體的節(jié)目對(duì)其中的AR效果進(jìn)行了說(shuō)明，以期為業(yè)內(nèi)工作者提供參考。

【關(guān)鍵詞】舞美設(shè)計(jì);AR技術(shù);AR技術(shù);運(yùn)用分析

中圖分類號(hào)：G212? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.079

1. 引言

湖南衛(wèi)視的2019年跨年演唱會(huì)通過(guò)為虛擬技術(shù)的應(yīng)用，為觀眾搭設(shè)除了一款無(wú)死角的全景式舞臺(tái)，在能夠更好地享受節(jié)目的同時(shí)還能享受一場(chǎng)虛擬與現(xiàn)實(shí)交互的視覺(jué)盛宴，當(dāng)年的跨年演唱會(huì)博得了觀眾的一致好評(píng)。在這次跨年演唱會(huì)中，湖南衛(wèi)視采用了國(guó)際最先進(jìn)的AR虛擬技術(shù)系統(tǒng)，其不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)2D/3D硬件的實(shí)時(shí)渲染，同時(shí)還能通過(guò)定位技術(shù)將AR與顯示進(jìn)行完美的融合，最終達(dá)到逼真的節(jié)目效果。另外，為了體現(xiàn)AR虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)性，湖南衛(wèi)視首次引入了UNREAL游戲引擎，基于這一引擎而生成的自然環(huán)境更加貼近現(xiàn)實(shí)，特別是在《無(wú)與倫比的美麗》這首歌曲的演唱中借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將靜謐優(yōu)美的自然環(huán)境以及鹿的體態(tài)進(jìn)行了淋漓盡致的體現(xiàn)和還原，在欣賞美的同時(shí)我們不禁感嘆如今的科技已經(jīng)如此強(qiáng)大。

2. 讓現(xiàn)實(shí)世界充滿可能的 AR? XR技術(shù)

AR技術(shù)全稱為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通俗而言就是將虛擬的影響與現(xiàn)實(shí)進(jìn)行巧妙地融合然后加以呈現(xiàn)，這是一種近年來(lái)依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)。AR技術(shù)將真實(shí)的環(huán)境與基于計(jì)算機(jī)生成的虛擬景象進(jìn)行混合，從而達(dá)到讓觀眾仿佛身臨其境并能享受到強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊體驗(yàn)。AR技術(shù)的亮點(diǎn)不僅是能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的相互融合，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)“虛”與“實(shí)”的交互、共存，從而能夠?yàn)橛^眾帶來(lái)沉浸式的體驗(yàn)，如今AR技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，并帶來(lái)了不錯(cuò)的效果和收益。

XR—擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是指通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和可穿戴設(shè)備產(chǎn)生的一個(gè)真實(shí)與虛擬組合、可人機(jī)交互的環(huán)境，是AR、VR、MR等多種形式的統(tǒng)稱，能真正做點(diǎn)虛、實(shí)的無(wú)縫連接，是最近兩年各大晚會(huì)視覺(jué)表達(dá)的技術(shù)“新寵”。

3. 湖南衛(wèi)視2018-2019跨年演唱會(huì)在舞美設(shè)計(jì)中AR技術(shù)的運(yùn)用分析

3.1 虛擬技術(shù)部分

在湖南衛(wèi)視的跨年演唱會(huì)中所設(shè)計(jì)的虛擬技術(shù)系統(tǒng)為4通道、4機(jī)位的虛擬技術(shù)系統(tǒng)。各個(gè)通道中攝像機(jī)都配置了單獨(dú)的渲染引擎，并且其中一臺(tái)渲染設(shè)備采用了4通道視頻輸入，這樣一來(lái)工作人員就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)通道中的畫(huà)面效果進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，由于此次跨年演唱會(huì)的場(chǎng)景切換較為復(fù)雜，因此為了保障對(duì)AR技術(shù)的完美運(yùn)用，在本次跨年演唱會(huì)中選用了搭載NVIDIA P6000顯卡和HPZ8主機(jī)的硬件平臺(tái)進(jìn)行性能支撐，這一強(qiáng)大的硬件平臺(tái)使得虛擬現(xiàn)實(shí)的效果得到了大幅的增強(qiáng)，使得AR效果更加真實(shí)自然。圖1所示為虛擬系統(tǒng)連接圖。

此次的虛擬制作系統(tǒng)采用Viz Engine和UE4相結(jié)合的技術(shù)方案。Viz Engine系統(tǒng)，在湖南電視臺(tái)有近10年的使用歷史，臺(tái)里虛擬技術(shù)團(tuán)隊(duì)，直播實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富，其數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)，穩(wěn)定、精確;UE4系統(tǒng)，材質(zhì)還原度、光線跟蹤效果、實(shí)時(shí)渲染能力等優(yōu)勢(shì)明顯，使用兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合使用，各取所長(zhǎng)，是當(dāng)年跨年晚會(huì)視覺(jué)效果能完美呈現(xiàn)的基石。也是湖南衛(wèi)視首次采用雙制作系統(tǒng)的一場(chǎng)直播晚會(huì)。4通道的虛擬引擎中有3個(gè)服務(wù)器架設(shè)了兩個(gè)渲染引擎，分別是Viz Engine和UE4。這兩臺(tái)渲染引擎工作運(yùn)行在同一臺(tái)服務(wù)器設(shè)備上，跟蹤系統(tǒng)通過(guò)Viz Engine中的Tracking Hub與其進(jìn)行連接，渲染引擎正是借助Tracking Hub獲取跟蹤系統(tǒng)中所采集到的攝像機(jī)跟蹤數(shù)據(jù)。Tracking Hub接收到來(lái)自跟蹤系統(tǒng)中的攝像機(jī)跟蹤數(shù)據(jù)后會(huì)將信息數(shù)據(jù)投射到兩臺(tái)Viz Engine攝像機(jī)中，分別是渲染攝像機(jī)和UE4中的Aux-Camera。工作人員可以通過(guò)TH對(duì)兩個(gè)Engine中存在的延時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3.2 虛擬制作部分

3.2.1 虛擬AR效果重現(xiàn)真實(shí)自然環(huán)境，效果亮眼

湖南衛(wèi)視的跨年演唱會(huì)主要實(shí)現(xiàn)了包括開(kāi)場(chǎng)虛擬航母、陣容介紹、火箭、歌曲《無(wú)與倫比的美麗》中的虛擬場(chǎng)景以及零點(diǎn)倒計(jì)時(shí)五個(gè)方面的AR技術(shù)應(yīng)用。其中歌曲《無(wú)與倫比的美麗》中所應(yīng)用的AR技術(shù)將小鹿在森林中進(jìn)行玩耍嬉戲的場(chǎng)景進(jìn)行了完美的展現(xiàn)，在這一虛擬場(chǎng)景中通過(guò)VIZRT與UNREAL技術(shù)的交互使用為觀眾呈現(xiàn)出了流動(dòng)的水面、游動(dòng)的魚(yú)群、懸浮在半空中的水母以及兩只歡呼雀躍的小鹿，特別是對(duì)于小鹿的體態(tài)、表情均通過(guò)AR技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致入微的刻畫(huà)，在歌曲的高潮部分小鹿從光環(huán)中一躍而出的畫(huà)面對(duì)觀眾的視覺(jué)造成了巨大的震撼和沖擊力，令人印象深刻。圖2、3所示《無(wú)與倫比的美麗》節(jié)目舞美效果圖

演唱會(huì)的開(kāi)場(chǎng)利用AR技術(shù)打造了一艘虛擬的航母，將全景式的舞臺(tái)作為基礎(chǔ)，然后添加空中升降舞臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)多維度、沉浸式的舞臺(tái)體驗(yàn)。晚會(huì)開(kāi)場(chǎng)時(shí)舞臺(tái)造型為3D吉他造型，隨后舞臺(tái)造型成為航空母艦最終逐步呈現(xiàn)出真實(shí)的舞臺(tái)形狀。虛擬航母的出現(xiàn)為觀眾帶來(lái)了強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊，觀眾在演唱會(huì)觀看結(jié)束后紛紛表示航空母艦的出現(xiàn)為其呈現(xiàn)了一場(chǎng)無(wú)與倫比的視覺(jué)盛宴。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，2021年湖南衛(wèi)視的《我將青春獻(xiàn)給你》晚會(huì)中引進(jìn)了更為先進(jìn)的XR擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)XR技術(shù)強(qiáng)大的圖形引擎+攝像機(jī)跟蹤技術(shù)，將實(shí)時(shí)計(jì)算生成的4K信號(hào)輸出至大屏幕上，形成XR背景視覺(jué)，使虛擬前景和大屏內(nèi)容融為一體，如此一來(lái)，屏虛擬內(nèi)容也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)虛擬攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生真實(shí)的三維空間透視效果，完美解決了虛擬技術(shù)只能生成前景而無(wú)法制作背景內(nèi)容的問(wèn)題，從而能夠在真正意義上為觀眾帶來(lái)一場(chǎng)沉浸式的視聽(tīng)盛宴。圖4、圖5是晚會(huì)中《絨花》應(yīng)用XR技術(shù)后的美輪美奐的效果。

值得一提的是，本次XR技術(shù)中使用的虛擬VIZRT系統(tǒng)是10年前的設(shè)備，雖然老舊，卻承載了湖南廣電的虛擬設(shè)計(jì)制作歷史。技術(shù)調(diào)度中心的技術(shù)人員發(fā)揮高超的專業(yè)水平和操作能力，用“老”設(shè)備做出了“新”創(chuàng)意。

4. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文以2018-2019湖南衛(wèi)視跨年演唱會(huì)、2021湖南衛(wèi)視《我將青春獻(xiàn)給你》為例對(duì)AR、XR技術(shù)在舞美設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析，并結(jié)合實(shí)際的節(jié)目案例對(duì)AR、XR技術(shù)進(jìn)行探討。從近幾年各大衛(wèi)視的跨年演唱會(huì)的舞美設(shè)計(jì)可以看出，如今電視工作者越來(lái)越注重于為觀眾營(yíng)造一種沉浸式的觀賞氛圍，而AR、XR則是能夠?qū)崿F(xiàn)這一目的的最直接手段，總而言之，AR、XR技術(shù)與舞美設(shè)計(jì)的交互融合必然會(huì)為觀眾帶來(lái)更為極致的視聽(tīng)體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]慕峰.AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于電視舞臺(tái)的拓展與突破[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2017（6）：104-106.

[2]周世明;孫俊強(qiáng).AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)藝術(shù)與舞臺(tái)音樂(lè)的應(yīng)用[J].電腦迷，2018，No.100（07）：167

[3]李君.江蘇衛(wèi)視2019年跨年演唱會(huì)AR虛擬實(shí)時(shí)渲染系統(tǒng)的應(yīng)用介紹[J].廣播電視信息，2019（02）

[4]柳然.CCS樂(lè)田創(chuàng)意：江蘇衛(wèi)視跨年演唱會(huì)“電影級(jí)AR特效”揭秘[J].中國(guó)廣播影視，2018（05）.