余春娜

（天津美術(shù)學(xué)院動(dòng)畫藝術(shù)系，天津 300402）

3D動(dòng)畫結(jié)合幻影成像系統(tǒng)近年來發(fā)展頗為迅速，上海世博會(huì)多個(gè)國(guó)家館中都對(duì)這一系統(tǒng)結(jié)合3D動(dòng)畫進(jìn)行了媒介融合的實(shí)踐與智能推介，兩者的融合實(shí)踐在表現(xiàn)方式上具有明顯的創(chuàng)新性與靈活性，其亦幻亦真的感覺，帶給了觀眾全新的視覺體驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)還停留在對(duì)幻影成像系統(tǒng)或是3D動(dòng)畫創(chuàng)作單項(xiàng)層面的研究，沒有對(duì)3D動(dòng)畫和幻影成像兩者之間進(jìn)行有效的資源整合，一方面單是針對(duì)幻影成像技術(shù)我們已經(jīng)具備了較為成熟的實(shí)施手段，另一方面在國(guó)內(nèi)的3D動(dòng)畫創(chuàng)作領(lǐng)域和教學(xué)領(lǐng)域又往往只是進(jìn)行純粹的本體研究，忽視了動(dòng)畫本身作為一種綜合藝術(shù)它自身就帶有很強(qiáng)的包容性與吸收性因素的考慮，缺乏的是思維的延展以及對(duì)新媒體、新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的敏感認(rèn)知和分析，可以說對(duì)這一領(lǐng)域的理論與技術(shù)的研究國(guó)內(nèi)目前還處于初級(jí)低層次的狀態(tài)，動(dòng)畫的發(fā)展每一步都離不開新媒體以及新技術(shù)帶來的創(chuàng)作以及觀念上的變革，動(dòng)畫是藝術(shù)與技術(shù)相結(jié)合的專業(yè)，我們需要的是對(duì)在這個(gè)系統(tǒng)深入研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步整合資源結(jié)合3D動(dòng)畫進(jìn)行媒介融合的實(shí)踐和智能推介的研究，這也是我們高校動(dòng)畫藝術(shù)教育所面臨的嶄新課題。

1 幻影成像的基本概念與技術(shù)原理分析

幻影成像是基于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景與虛幻的影像相結(jié)合，利用光學(xué)成像技術(shù)在現(xiàn)實(shí)空間中制造非常規(guī)的視覺體驗(yàn)從而給觀眾帶來真假難辨，虛幻莫測(cè)的視錯(cuò)覺。實(shí)際上幻影成像的原理最早源于1862年倫敦皇家理工學(xué)院的約翰·亨利彼博利用反射投影所做的一次劇院效果的鬼怪展示，其原理就是利用反射將模擬的、移動(dòng)的類全息角色投影到三維空間中。一百四十多年前的初次嘗試是這樣的，先將演員安排在舞臺(tái)下觀眾視線所看不到的地方，呈現(xiàn)影像時(shí)用一盞燈來照亮演員。舞臺(tái)上是一片角度朝向演員的玻璃用以呈現(xiàn)鬼怪的反射映像。當(dāng)燈光暗去，鬼怪就會(huì)消失。后來這項(xiàng)技術(shù)就被廣泛地稱作"Pepper’s Ghost"。1992年，澳大利亞悉尼的一家專業(yè)從事電子翻譯的公司，以引人入勝的效果重現(xiàn)了這項(xiàng)130年前的古老技術(shù)。其原理仍然是最初的彼博幻象，但該公司成功地在展示箱體中創(chuàng)建了演員的三維影像，當(dāng)然，這類影像顯然是不同于最初的鬼怪幻影。逐步發(fā)展至今，隨著技術(shù)的成熟，在文博展示、先鋒藝術(shù)、服裝發(fā)布、產(chǎn)品發(fā)布、舞臺(tái)效果等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

幻影成像系統(tǒng)的主要模塊包括 “PLC控制系統(tǒng)”，“動(dòng)態(tài)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景”，“光學(xué)成像系統(tǒng)”，“燈光系統(tǒng)”，“多媒體播放系統(tǒng)”，“同步通信系統(tǒng)”，“音響系統(tǒng)”等，其中的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面：

（1）光學(xué)成像技術(shù)

光學(xué)成像技術(shù)是將立體電視的視頻（可以是拍攝的內(nèi)容）經(jīng)過2次反射形成“幻影”，與實(shí)際的場(chǎng)景匹配，進(jìn)行較好的吻合，并利用人的眼視錯(cuò)覺產(chǎn)生逼真的視覺效果。該系統(tǒng)通過配上聲音，燈光，模型等，使得展示栩栩如生，真實(shí)感受很強(qiáng)，使人感覺身臨其境。

（2）視頻多媒體

一般來講，對(duì)于視頻多媒體需要通過以下幾步關(guān)鍵步驟才能完成：首先是播放環(huán)境的測(cè)量，以便在后期制作中匹配好畫面各個(gè)細(xì)節(jié)，增加現(xiàn)場(chǎng)觀看效果的可信度。然后是觀眾視點(diǎn)軌跡的測(cè)算，因?yàn)榛糜俺上耠m然是在空間上具有層次感的展示，但其本身載體卻是平面的，觀眾視點(diǎn)位置的變化在超過可視范圍后，畫面會(huì)產(chǎn)生形變，影響觀看的真實(shí)度，同時(shí)影響畫面與背景的完美結(jié)合，所以在視點(diǎn)軌跡上要靠現(xiàn)場(chǎng)布局的引導(dǎo)，從而限制觀眾的觀看區(qū)域讓其能從一個(gè)良好的角度去進(jìn)行觀賞體驗(yàn)。其次根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間及視點(diǎn)測(cè)出的可視范圍進(jìn)行視頻動(dòng)畫設(shè)計(jì)，通過在三維軟件中對(duì)場(chǎng)景的模擬，設(shè)定好一個(gè)視覺范圍，再在這個(gè)區(qū)域內(nèi)結(jié)合主題設(shè)定好一個(gè)觀看周期時(shí)長(zhǎng)。就這個(gè)循環(huán)周期，設(shè)定一個(gè)有節(jié)奏情緒變化的表現(xiàn)形式，制作好腳本。然后進(jìn)行視頻的制作。最后現(xiàn)場(chǎng)配對(duì)測(cè)試，將完成的測(cè)試樣片放置到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。修正錯(cuò)誤的視點(diǎn)效果，逐步將視頻與現(xiàn)場(chǎng)燈光、音響、及互動(dòng)設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)，達(dá)到預(yù)想觀賞效果。

（3）同步播放系統(tǒng)

在場(chǎng)景范圍小于1立方米的情況下時(shí)，投放設(shè)備一般不產(chǎn)生同步的問題，但遇到較大或超大場(chǎng)景時(shí)（10米長(zhǎng)高范圍以上），就牽扯到多投放設(shè)備同步與拼接問題。同時(shí)需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)觀眾視點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)，調(diào)整放映介質(zhì)角度，以免產(chǎn)生不同觀眾區(qū)域視覺效果產(chǎn)生巨大差別的問題。如有現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)元素也需要協(xié)調(diào)播放時(shí)機(jī)與現(xiàn)實(shí)反應(yīng)的時(shí)間差。

（4）控制系統(tǒng)

控制中心采用工業(yè)級(jí)的PLC編和控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，通過可靠性較高的通信對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)充分考慮到系統(tǒng)的安全性和操作的方便，在任何時(shí)候可以通過紅外線空器進(jìn)行循環(huán)，復(fù)原，單次播放，停止播放等操作，對(duì)圖像視頻和聲音實(shí)時(shí)定位和復(fù)位。系統(tǒng)可以自動(dòng)將計(jì)算機(jī)，電視機(jī)等媒體設(shè)備控制啟動(dòng)運(yùn)行，等待正常命令。