高清媒體服務(wù)器的應(yīng)用探析
2011-02-10 03:11:38彼得文森特編譯
演藝科技 2011年2期
文/[美]彼得·文森特·肯 編譯/施 端
媒體服務(wù)器（以下簡稱服務(wù)器）在視覺創(chuàng)作中發(fā)揮著重要的作用，但由于技術(shù)的不同，每臺服務(wù)器都有各自的特點與性能。對工程項目而言，最好的產(chǎn)品是那些用戶既能認識到其功能，又能了解其局限性的服務(wù)器。
服務(wù)器應(yīng)用的日趨普及，對像素提出了更高的要求。標清（SD）已經(jīng)開始發(fā)出“臨終的哀鳴”，高清（HD）正在成為標準。2007年，在百老匯上演的迪士尼公司的《小美人魚》一劇，使用了Green Hippo公司的Hippotizer HD媒體服務(wù)器，自此以后，高清就成為筆者日常工作的一部分。從那時起，使用的1 920×1 080服務(wù)器已經(jīng)擴展到了Coolux公司的Pandoras Box與PRG公司的Mbox Extreme，筆者希望在不久的將來會使用到更多的媒體服務(wù)器。
首先做一個旁注。本文中討論的基準分辨率為1 920 ×1 080、播放速率為30幀/秒、固定比特率為24 kbps、長寬比為16:9，有時把這種規(guī)格的服務(wù)器稱為2 K（而不是1 024×768的分辨率、4:3的長寬比）。本文提到的一些服務(wù)器可達到4 K的輸出，其中至少有一臺服務(wù)器根本沒有分辨率的限制。（然而，在那種分辨率的條件下，使用某個編輯過的視頻片段，只能得到一個播放圖層。）最有趣的是可以把多臺服務(wù)器組合使用，以形成數(shù)百萬的像素點區(qū)域，甚至以三維形式呈現(xiàn)。
服務(wù)器的選擇
在決定使用哪些服務(wù)器之前，應(yīng)牢記每臺服務(wù)器的局限性。例如，在系統(tǒng)性能明顯減弱之前，一臺服務(wù)器可以播放的最多的圖層數(shù)或最多的定格畫面數(shù)分別為多少？普遍的錯誤觀念認為：高清定格畫面不具備任何處理能力，因為它是一幅定格畫面。而事實是：大部分的服務(wù)器僅僅基于分辨率。無論是高清定格畫面還是高清視頻片段，對服務(wù)器來說都是一樣的，因為它們具有相同的分辨率。因此，服務(wù)器把它們兩者都視為高清來對待，并消耗更多的系統(tǒng)資源。
對于高清的另一個普遍的錯誤觀念認為：高清媒體服務(wù)器的功能是無限的。高清播放的好壞可以通過顯卡或處理器的性能來衡量。基于Windows操作系統(tǒng)的服務(wù)器（比如：Hippotizer、Pandoras Box）對于其推薦的視頻卡提供了編寫自定義譯碼庫的功能可供選擇，這意味著大部分的PC服務(wù)器更多地依賴于顯卡?；贛ac操作系統(tǒng)的服務(wù)器（比如：Mbox Extreme）依賴于處理器。
每臺服務(wù)器對視頻片段的載入方式或譯碼方式將會對編程起支配作用。以各種比特率制作一些不同的測試用視頻片段，直到獲得令人滿意的輸出品質(zhì)與播放性能為止。如果操作者使服務(wù)器超載運行，那就不應(yīng)該歸咎于服務(wù)器。例如，可以循環(huán)播放2~3個時長為30 s的高清視頻片段，而其他時間只能播放1個關(guān)于古加多（giganto）的時長為30分鐘的視頻片段。一些服務(wù)器具有錯誤日志功能，通過它可以獲知服務(wù)器在哪方面超載運行。Pandoras Box具有強大的錯誤日志功能。通過查看日志可以查詢到服務(wù)器超載或崩潰的精確時刻，以及是哪個視頻片段使服務(wù)器超出了其承受能力。如果操作者得到了業(yè)界喜歡稱之為“jackpot”的信息，那么日志大致顯示：“恭喜，你已使服務(wù)器崩潰了”。
Green Hippo公司的服務(wù)器有一個實時狀態(tài)選項卡，通過它可以實際監(jiān)測顯卡的幀速率與可使用的內(nèi)存空間，該選項卡還具有日志功能，它記錄了一切影響服務(wù)器狀態(tài)的信息，使用者在編程與運行cue時也可以對其進行監(jiān)測。對高清媒體服務(wù)器進行編程需要有責任心，必須為利用系統(tǒng)資源中的shell game做好準備，以此來避免可怕的“jackpot”錯誤信息。
在開始一個應(yīng)用了高清媒體服務(wù)器的項目之前，需要問自己如下問題：
● 為什么要應(yīng)用高清？
● 采用高清之后確實能獲得良好的視覺效果嗎？
● 打算如何使用服務(wù)器？
● 哪臺服務(wù)器或哪些服務(wù)器的組合可以完成整個項目？
● 如果有一塊800像素寬、100像素高的LED顯示屏，確定真的需要使用高清媒體服務(wù)器嗎？
服務(wù)器具有的功能已遠遠超越了受控于DMX的視頻片段或DVD播放機具有的功能。媒體服務(wù)器使整個設(shè)計充滿活力。目前，對服務(wù)器的編程大致有兩種方式。第一種方式僅僅把服務(wù)器當作播放設(shè)備，沒有任何效果。第二種是類似“搭積木”的方式，把服務(wù)器當作一套現(xiàn)場合成且基于圖層的系統(tǒng)。編程師編輯素材，如同非線性編輯師、效果師與著色師在電影制作中所做的那樣。與現(xiàn)場合成的主要差異在于可以對素材進行實時編輯與播放，使用多個視頻片段，采用色彩變化、速度變化，甚至采用隨時間變化的現(xiàn)場效果或邊界融合變化。設(shè)計師、導(dǎo)演與藝術(shù)家可以要求變化，幾乎在他們完成請求之前就可以看到所要求達到的變化效果。使用第一種方式，如果需要變化，那么必須重新編輯整個視頻片段，然后生成一個新的、完整的視頻片段。編程方式的選擇取決于每一位設(shè)計師的風(fēng)格，當然兩種方式都能完成任務(wù)。
高清媒體服務(wù)器運用于《浮士德的沉淪》
一些系統(tǒng)使用單臺服務(wù)器、單輸出模式。有些系統(tǒng)由多臺服務(wù)器構(gòu)成，經(jīng)由VJ的現(xiàn)場控制把服務(wù)器結(jié)合起來。奧蘭多舉辦的WES 2009大會就采用了這種系統(tǒng)。哈特曼工作室（Hartmann Studios）的美術(shù)設(shè)計師格雷格·沙利文（Greg Sullivan）和筆者參與設(shè)計。他負責控制一臺Hippo服務(wù)器的4個圖層（工作于雙輸出模式）并使用了一個ArKaos 設(shè)置——VJ-style，筆者使用一臺MA Lighting公司的grandMA控制臺來控制該臺Hippo服務(wù)器的其他部分。由于沙利文把VJ-style與他的設(shè)計理念相互融合，與會者們完全被折服了。進一步的復(fù)雜效果可以通過MIDI同步、DMX控制和位于不同位置的操作員之間的密切配合、各種運動跟蹤等方式來實現(xiàn)。列表可以一直繼續(xù)下去。這被戲稱為“瘋狂的學(xué)科”。
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在集體環(huán)境中同時對多臺服務(wù)器進行編程可被稱為開放式編程。這類似于DJ、VJ與攝像指導(dǎo)相互合作，以使觀眾體驗到更好的視聽效果。每一位編程師與操作員有權(quán)訪問屬于他的那部分系統(tǒng)，同時，系統(tǒng)之間也有權(quán)互相訪問。這可以通過燈光控制臺（該控制臺以手動方式進行編程或運行）、MIDI控制器、SMPTE或MIDI時間碼、服務(wù)器時間軸、beat bridge、screen-thieving、或者同時綜合使用上述方法來實現(xiàn)。當然，為了項目成功，每個人都必須尊重系統(tǒng)資源，并能監(jiān)測資源的使用情況。
首先，設(shè)計師、編程師與合成師必須相互合作。編程師必須通過多重觸控構(gòu)架來生成播放曲面，這可以通過各種方式來實現(xiàn)。第一種方式是要有一個連接到服務(wù)器的遠程臺式機，或者對Green Hippo公司的服務(wù)器而言，有一個可以在任意一臺電腦（該電腦使用Windows XP Pro操作系統(tǒng)，甚至使用運行于Mac操作系統(tǒng)之上的Windows XP Pro操作系統(tǒng)）上運行的受加密狗保護的Zookeeper軟件。對Pandoras Box服務(wù)器而言，有一臺coolux公司的手提式電腦，來運行受加密狗保護的媒體管理器應(yīng)用。這兩種方式除了可以實時查看播放外，還可以看到系統(tǒng)上的所有服務(wù)器并可以對資源進行編碼、上傳或分配，只需選擇想要監(jiān)測的內(nèi)容即可。還有一個很好的功能是Pandoras媒體管理器與Green Hippo公司的Zookeeper軟件具有組建網(wǎng)絡(luò)工作組以此來訪問系統(tǒng)的能力，因此，編程師可以看到編程師素材，設(shè)計師可以查看設(shè)計師素材。操作員可以處理操作員素材，合成師可以使用合成師素材，相互之間互不干擾。
接著，就是要在一臺遠程電腦上運行可用于大部分控制臺的離線軟件，以使設(shè)計師與舞臺監(jiān)督可以看到當前狀況（一些操作員可能會對此產(chǎn)生畏懼）。通常，cue列表對于舞臺監(jiān)督來說是足夠用的。真正勇敢的是，把命令行發(fā)送給設(shè)計師，甚至提供燈具清單，以便在編程時不會被問到：“遮光板關(guān)閉了嗎？”筆者發(fā)現(xiàn)數(shù)字式cue列表遠遠勝過紙張式cue列表，因為每個人都可以看到正在進行的任務(wù)，更重要的是，知道何時該等待系統(tǒng)來完成任務(wù)。
其后，音響、燈光、舞臺監(jiān)督與管弦樂隊等部門都必須融入工作組，成為其中的一份子。服務(wù)器革命已使各部門通力合作。一個非常好的例子就是羅伯特·勒帕吉（Robert Lepage）的作品《浮士德的沉淪》（La Damnation de Faust），現(xiàn)已成為紐約市大都會歌劇院（New York City Metropolitan Opera）的保留劇目之一，該作品橫跨2008年春秋演出季。筆者與設(shè)計師霍爾格·福特（Holger F?rterer）把Ex Machina HD交互式服務(wù)器與Hippotizer HD媒體服務(wù)器相結(jié)合，創(chuàng)造出了一套完全交互式的播放系統(tǒng)，它具有革命性的意義，以此團隊為grandMA自定義了DMX512通道，以便快速地添加交互素材。
每天晚上在大都會的編輯室中，福特編制交互代碼，筆者制作新的交互方式，使其融入編程之中，以用于第二天的排練。要是沒有創(chuàng)意團隊的幫助，這一切都不可能實現(xiàn)。創(chuàng)作團隊與動畫、音響、管弦樂隊、燈光與舞臺監(jiān)督等部門通力合作。這是筆者參與的最龐大的工作組。
這套系統(tǒng)由Green Hippo HD媒體服務(wù)器與Ex Machina HD交互式服務(wù)器組成，它們把1 920×1 080交互式影像投射到前后屏幕上，這些影像構(gòu)成了五幕場景。Hippo服務(wù)器為Ex Machina服務(wù)器提供了前景與背景，在屏幕上呈現(xiàn)出最終的交互式合成效果與影像畫面。Ex Machina服務(wù)器中的素材來自現(xiàn)場運動跟蹤、現(xiàn)場抓拍的影像、管弦樂隊與合唱隊的音頻反饋、紅外攝像機與高清攝像機的反饋、運動控制系統(tǒng)（該系統(tǒng)用于打開與關(guān)閉布景前部的屏幕）的反饋以及投影儀的光閘控制。運行編制的定制程序，在Ex Machina高清服務(wù)器中會產(chǎn)生影像、動畫以及用于控制交互式效果的規(guī)則，根據(jù)代碼達到了完全的實時性。
因此，體驗影像的同時還能感受到了素材之間的交互式效果，就好像它正在被創(chuàng)造出來一樣。接著，筆者使用了自定義交互式控制，使用grandMA控制臺來運行，以支配團隊可以插入的任何來源于現(xiàn)實世界的素材，其中包括：風(fēng)、水、飄動的樹葉、凋萎的樹葉、飛翔的小鳥、小鳥對聲音做出的反應(yīng)、燭光的閃爍與吹滅、以及每個人的最愛——火。該系統(tǒng)提供了一整套的媒體融入功能，被稱為“隨機控制”。
《浮士德的沉淪》，運用Ex Machina HD交互式媒體服務(wù)器與Hippotizer HD媒體服務(wù)器，創(chuàng)造出了一套完全交互式的播放系統(tǒng)
大都會的希德是團隊中不可或缺的成員之一。為了讓系統(tǒng)運行起來，必須制作自定義控制，因此，要對grandMA控制臺的通道單獨定義，每臺燈具可以擁有25個自定義控制。每個控制都支配著對現(xiàn)場輸入、素材輸入或由代碼生成的輸入所做出的交互反應(yīng)的方式。grandMA預(yù)置、載入交互效果，然后希德再根據(jù)需要有選擇性的對交互效果進行增減。再次按啟動鍵之后，根據(jù)程序，該系統(tǒng)會被關(guān)閉，然后預(yù)置下一個交互式控制。
該自定義控制使我們知道了一臺燈具在grandMA控制臺中可以包含的自定義屬性的上限個數(shù)，答案是128個。而grandMA2在這方面已經(jīng)有了很大改進。投影部主任泰德·希德（Ted Sydor）在每場演出結(jié)束后必須卸載這套系統(tǒng)，并在每場演出開演前的4個小時內(nèi)重新安裝這套系統(tǒng)，與舞臺監(jiān)督、演員與管弦樂隊保持完全同步。演出中的許多時刻，希德必須跟蹤多名演員、聽從舞臺監(jiān)督、監(jiān)測投影系統(tǒng)，并時刻準備以手動方式同步超控（即讓自動控制暫時失效）任何潛在的系統(tǒng)差錯。
大都會的管理部門提供了另一種組建系統(tǒng)的方法，以使創(chuàng)意團隊與工作人員形成一個整體，他們不是以一種常見的袖手旁觀的態(tài)度來對待演出。排練期間，希德與他的同事們堅守工作崗位。這使筆者能在排練時騰出時間來快速地對程序做一些修改，甚至可以遠程運行控制室內(nèi)的grandMA中的一個cue列表，到舞臺監(jiān)督所在位置，希德與舞臺監(jiān)督之間都能保持隨時聯(lián)系。
另一個值得稱贊的是切換器、投影機輸出與VGA信號分布于大都會中的多個位置，因此，每個人都可處于同步狀態(tài)?！陡∈康碌某翜S》的演出特別復(fù)雜，其關(guān)鍵就在于營造幻覺。如果舞臺監(jiān)督發(fā)現(xiàn)一個投影cue還沒有完成，他會對此做出反應(yīng)，等待或請求希德根據(jù)需要進行超控。如果設(shè)備出現(xiàn)了故障，Scharff Weisberg公司或Ex Machina公司的系統(tǒng)專家會提出解決方案。
該劇目采用的這套交互式系統(tǒng)在媒體設(shè)計界的影響將會持續(xù)一段時間。紐約市大都會歌劇院、Ex Machina公司與Scharff Weisberg公司組成的專家云集的制作團隊，把多路高清系統(tǒng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)融入到了美國航空航天局的全開放交互式空間站中。
自從《浮士德的沉淪》上演以來，對高清與標清的處理方面已經(jīng)獲得了許多突破。迪士尼公司的《舞出我人生3D》（Step Up - 3D）中利用了開放式編程。筆者使用Adobe After Effects軟件制作了自定義素材，它會對聲音播放做出反應(yīng)。然后，把這些視頻片段載入Green Hippo HD服務(wù)器中。由聲音播放系統(tǒng)提供的SMPTE信號來觸發(fā)用于控制視頻與燈光的grandMA，這使得整套系統(tǒng)對街舞比賽做出了反應(yīng)。在任何一個比賽場景中，導(dǎo)演與攝影指導(dǎo)都可以切換到任何場景，處于完美的同步狀態(tài)，可以使場景獲得精確的再現(xiàn)。
切換器、投影機輸出與VGA信號分布于大都會的多個位置，每個人都可處于同步狀態(tài)，這對于營造劇目的幻覺效果至關(guān)重要
《浮士德的沉淪》的高清處理效果之一
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