孫 芳

（國家大劇院， 北京 100031）

基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)研究
——以國家大劇院戲劇場為例

孫 芳

（國家大劇院， 北京 100031）

結合全景技術的特點，深入分析全景技術在演出空間展示中的意義與價值；并以國家大劇院演出空間為例，闡述基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)設計思想與制作流程，旨在為相關研究提供參考。

全景技術；演出空間；國家大劇院；展示

引言

在國內文化大發(fā)展大繁榮的背景下，作為傳播高雅文化藝術主要場地的演出場所，在社會生活中占據(jù)了越來越重要的位置，已形成一種新型的文化服務業(yè)態(tài)。然而，中國建設演出場所的起步較晚，演出場所運營、維護的經(jīng)驗也不豐富，鮮少有對演出空間展示系統(tǒng)的研究。針對演出場所中至關重要的“演出空間展示”問題展開研究，有助于提高文化傳播工作的效率和演出藝術作品的質量，推進藝術事業(yè)的健康發(fā)展。

1 演出空間展示

1.1 演出空間展示的界定

演出藝術作為綜合時間和空間的藝術，需要一個維持觀演關系的空間。演出空間必定有觀演者和表演者，有表演藝術的享用者和演出的創(chuàng)作者。對演出空間的探究，自表演存在之日起就不曾停歇；但對于演出空間的純物理層面的展示問題研究的確不多見。

本文所研究的演出空間指，存在于較為專業(yè)的演出場所的整體空間；其空間展示僅限于純物理層面，具體展示范圍可據(jù)不同的需求予以調整。

1.2 演出空間展示的必要性

觀眾需要空間展示。觀眾參觀前做功課，需要有針對性地了解劇場等演出場所，劇場對觀眾仍然是一個比較陌生的系統(tǒng)，如果能用劇場的科技迷人之處吸引更多觀眾走進劇場享用文化盛宴，對提高大眾文化素質、滿足觀眾的文化需求有巨大幫助。

藝術家也需要空間展示。藝術家需要了解演出空間的形態(tài)，演出空間有哪些可能性，有哪些技術參數(shù)是可以利用的，哪些是可以服務于藝術的，借助先進的舞臺技術實現(xiàn)天馬行空的藝術想象。也解決演出空間功能開發(fā)不足的情況，給藝術家?guī)砀嗟撵`感，進而給觀眾更多更美的視聽感受。

演出技術方案的具體實施者需要了解演出空間的形態(tài)，以方便演出方案的擬定，需要預估方案的執(zhí)行過程中有哪些技術條件是可以利用的，哪些空間要素是阻力，需要進行方案調整的，需要預估執(zhí)行過程中的難點和關鍵點，需要從技術層面評估演出的整體風險系數(shù)，指明風險點。

此外，演出場所的經(jīng)營者也需要展示空間，以吸引更多的觀眾走近演出，走進空間，這樣也可帶來更多的增值服務。

演出空間展示可提高文化傳播工作效率、提高演出作品質量、加強各專業(yè)間的交流、拓展整個領域從業(yè)者的視野，提升整個領域從業(yè)者的水平，提升演出空間的管理水平，推進文藝事業(yè)的健康發(fā)展。

2 全景技術

全景技術是基于靜態(tài)圖像在計算機平臺上實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的一種技術，它是使用相機環(huán)360°拍攝一組或多組照片，進而無縫拼接成一張全景圖像，并通過計算機技術實現(xiàn)“全方位互動式”觀看真實場景的一種展示方式（見圖1）。

2.1 全景技術的特點及應用

相較于文字介紹和圖表說明，全景技術能更好地滿足人們對交互性和真實性的要求。身臨其境的“現(xiàn)場感”和“交互感”讓全景技術廣泛應用于三維電子商務、虛擬旅游、虛擬教育、在線房地產樓盤展示等。

全景技術的特點在于它突破傳統(tǒng)三維技術的視角極限，免去三維繁瑣建模渲染等工作，直接取景于真實場景，利用真實照片圖像結合 JavaScript腳本語言實現(xiàn)實景360°全方位展示，并可在全景展示中加入圖片、視頻、音頻、文字等多種媒體，使觀者不僅可以獲得整體的認識，亦可深入其中某個場景、某個細節(jié)進行瀏覽觀看[1]。

用戶可使用IE瀏覽器或播放軟件在電腦平臺、手機等，利用鼠標等控制環(huán)視方向，可前后左右360°旋轉觀看，給人一種全新的真實現(xiàn)場感和交互體驗感。

全景技術的發(fā)展是在網(wǎng)絡技術前進的基礎上，融合多種技術的結果。隨著網(wǎng)絡帶寬的不斷增加，全景技術在各領域的應用將不斷滲透。

2.2 全景技術與其他展示技術的比較[2]（見表1）

2.2.1 制作周期較短

全景技術是通過專業(yè)的取景設備將場景以真實圖片的方式保存，然后通過后期合成將多組圖片高精度地拼接修復，采用兼容性極高的Flash播放技術或html5技術，通過專業(yè)的合成軟件，開發(fā)出運行于不同環(huán)境的虛擬場景[3]。其核心任務是真實場景的圖像采集與后期合成制作，相對于技術高難的計算機三維建模、三維場景掃描等模擬場景的制作與渲染，其開發(fā)難度與復雜程度較低，耗費時間較短。

2.2.2 場景真實性較好

全景技術以采集現(xiàn)實場景圖像為基礎，能夠對物體的細節(jié)、質感、色澤做到百分之百還原，全景漫游系統(tǒng)合成的獨特超清晰動態(tài)影像可實現(xiàn)最大 10 倍率以上的超高精度放大，避免了三維建模與貼圖渲染過程中產生的數(shù)據(jù)偏差與損失，以及由于程序限制在強行放大時出現(xiàn)圖片模糊和馬賽克等問題[4]。

2.2.3 系統(tǒng)配置較低

全景技術采用的是圖形圖像處理方式還原真實場景，圖像文件較小，對系統(tǒng)環(huán)境要求較低。而三維虛擬場景是利用計算機構建客觀世界的對象模型，實現(xiàn)形態(tài)、光照、質感等方面的逼真顯示，需要高配置的軟件系統(tǒng)作為開發(fā)環(huán)境。

2.2.4 平臺兼容性好

全景技術以 FLASH 動畫技術為外部擴展平臺，可根據(jù)不同的展示需求定制各種輔助功能（例如添加音頻解說、播放界面定制、漫游地圖與導航制作等等），并依托html5技術可為iPad 用戶提供高清流暢、方便快捷的在線漫游體驗，平臺兼容性好。建模渲染的 3D 場景受程序編碼限制很難進行功能的再次拓展，且客戶端需要下載單獨的插件才能進行播放，平臺兼容性較差。

圖1 全景技術圖示

表1 展示技術的比較

2.2.5 經(jīng)費低、人力投入少

全景技術對于設備購買與人力投入較少，可實現(xiàn)低成本開發(fā)展示系統(tǒng)。而三維建模對場景的逼真程度和精細程度要求都很高，其開發(fā)價格比較昂貴。三維掃描是目前全球領先的場景還原高新技術，具有測量速度快、精度高等優(yōu)點，但所需設備昂貴，經(jīng)費投入巨大。

3 基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)設計思想與制作流程

本文以國家大劇院的一個具體演出空間——戲劇場為例，詳細介紹了全景技術在演出空間展示系統(tǒng)中的應用及整個系統(tǒng)的開發(fā)過程。在大數(shù)據(jù)時代背景下，此舉實現(xiàn)了演出空間的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、移動化，提升了演出空間的社會服務功能，體現(xiàn)了科技對文化發(fā)展的促進作用。

3.1 展示方案及流程設計

以上是整個展示系統(tǒng)的設計思路（見圖2）：前期分析包括對展示需求的收集與分析，據(jù)實際情況，結合后續(xù)工作執(zhí)行條件確定展示內容，設計構建展示方案；同時為后續(xù)工作配備相關設備，擬定開發(fā)工作的執(zhí)行方案。實施流程從兩個維度展開：一方面據(jù)擬定方案在現(xiàn)場進行實地拍攝，將拍攝的全景圖像作進一步的后期拼接；另一方面據(jù)需求分析，收集或制作所需的文字、圖表、圖片、視頻、音頻等多媒體資料與素材，并加以整理；進而將兩方面工作融合進行全景展示系統(tǒng)構建。最后對空間展示系統(tǒng)進行測試，并據(jù)結果予以修正補充以達預期效果。

全景技術在不同領域的應用有其不同的特點，在演出空間中的應用亦有其獨特之處，對于獨特問題的處理體現(xiàn)在本次制作過程各環(huán)節(jié)中。

3.2 展示需求與展示內容

本文所選的具體演出空間實例是國家大劇院的戲劇場。該演出空間近8年來上演過國內外話劇、戲曲、舞蹈、歌劇、音樂會、慶典晚會等各門類兩千多場演出活動；該空間容納的藝術活動門類繁多，藝術呈現(xiàn)形式多樣。因而，所供研究的各類素材非常豐富，是一個范例性極佳的演出空間。

依據(jù)近8年來該空間的演出技術資料，分析各類演出對于演出空間的具體需求，從不同角度、按演出呈現(xiàn)形式、按專業(yè)，分門別類提取需求共性；進而回訪來訪過的導演、設計師、舞臺技術總執(zhí)行以及技術人員，提取大家的關注點；綜合分析后，確定所要開發(fā)系統(tǒng)的展示內容及展示方式，哪些納入環(huán)拍，哪些作為圖片、視頻、音頻、文字等。通過多渠道搜集展示需求，以求展示內容的豐富，層次分明。

3.3 制作流程

本案例是用單反相機、廣角鏡頭、全景云臺、三腳架、泛光燈等設備進行球形全景拍攝，用圖形處理軟件PS（AdobePhotoshop）處理拍攝的照片，用多功能的圖片全景制作工具（Panorama Tools）PTGui Pro，將零散的圖片組成一個大幅面的完整圖片，創(chuàng)造出高質量的全景圖像；再將其他文字、圖表、圖片、視頻、音頻等多媒體資料與素材整合進展示系統(tǒng)；最后進行測試和完善工作。

圖2 設計思路

3.3.1 拍攝

全景技術是采用魚眼鏡頭拍攝，視角可達180°，可使被攝體在畫面中顯示出非常鮮明的縱深透視效果，距離在1米以上，景深可達無限遠（見圖3）。

球形全景是以目標景點的某一觀察點為中心，使觀察者既能看到水平方向環(huán)360°的景觀效果，又能看到垂直方向180°的景觀效果，即形成 360°×180°的全視角效果，球形全景中加入了“天”和“地”的感覺，全景的視覺范圍更加開闊[5]。對于演出空間，筆者認為球形全景更易于實現(xiàn)預期效果。

三維全景照片的立體感形成緣于瀏覽器的球型坐標，圖像沿著球形坐標運動并實時變形，使所見視角內的景物時刻以透視變化體現(xiàn)，喚起觀者日常生活中的感官體驗。

拍攝圖像的高質量是保證后續(xù)制作的前提，所以拍攝是整個制作過程中的關鍵步驟。對于“演出空間”的拍攝，最大問題即照度問題。由于所要呈現(xiàn)的空間內容很大一部分是為了保障演出而安裝的設備設施，參與演出時不直接呈現(xiàn)給觀眾，很多是啞光的、黑色的，不易被人察覺；所以需要據(jù)擬定好的拍攝方案，對演出空間進行合理布光（見圖4）。

在選好拍攝點后，用三腳架固定好全景云臺，相機在水平面每間隔90°拍攝3張，垂直水平面使鏡頭仰面拍攝3張，共計15張。多點拍攝，選取內容囊括最多、內容層次最分明的照片組進行后續(xù)工作。

3.3.2 拼接

拍攝好的照片需要用軟件進行全面處理，才能發(fā)布成可供網(wǎng)上瀏覽的3D全景文件。本展示系統(tǒng)主要用圖形處理軟件PS（Adobe Photoshop）處理拍攝的照片，用多功能的圖片全景制作工具（Panorama Tools）PTGui Pro，制作全景圖像。圖像拼接，即將水平360°旋轉拍攝的照片，拼接成一張在平面上看上去很廣范圍的照片，使得生成的全景展示地圖能夠還原當時拍攝的真實景象（見圖5）。

因為“演出空間”幾乎每一個細微角度都有所需展示的內容，所以在進行圖形處理時需要格外仔細；在對諸如亮度、對比度等要素進行調節(jié)時應既要注意到整體的效果，又要能清晰有效地體現(xiàn)諸多小體量、不顯著的展示內容；尤其是對于“頂”和“底”的修補，不能像其他領域的全景制作，應充分反映上空的設備形態(tài)、設施以及建筑上的細節(jié)內容（見圖6）。

3.3.3 系統(tǒng)制作

合成好高質量的全景圖像后，再將其他文字、圖表、圖片、視頻、音頻等多媒體資料與素材整合進展示系統(tǒng)。為保證展示內容的層次分明，突出重點，多媒體素材選用依據(jù)各專業(yè)關注點的熱度，分層級展示。最后生成網(wǎng)頁版的展示系統(tǒng)，利用搜索引擎即可看到整個演出空間的展示系統(tǒng)，既可以在電腦上體驗交互式展示系統(tǒng)，也可以用Pad、手機等智能終端享用該展示成果（見圖7）。這種方式較其他發(fā)布方式更便捷低廉，也便于以后集成到增值服務產品。

圖3 拍攝照片

圖4 演出空間拍攝

圖5 圖像拼接

圖6 頂部和底部圖像拼接

圖7 交互式展示系統(tǒng)界面

3.3.4 測試

該項展示系統(tǒng)測試版完成后，一直在多方面得到應用，并收到不少回饋。

演出空間全景展示系統(tǒng)有助于設計師對即將工作的演出場所建立起空間概念，對作品的不斷創(chuàng)作修改提供了極大的參考；有助于演出項目技術執(zhí)行了解演出空間的細節(jié)，為修正演出項目的執(zhí)行流程和方案提供了有力的支撐；有助于技術人員了解設備設施的情況，考量各個技術方案的合理性，保證了演出作品的藝術質量。減少了頻繁的現(xiàn)場考察和反復的技術溝通，節(jié)約了許多人力和物力成本，關于藝術呈現(xiàn)的各種討論會可以在線召開。改變了各方的工作方式，提高了大家的工作效率。

基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)，可促進劇場建設者、設備廠商等相關人員了解演出空間的使用情況，對設備設施的使用狀況有一個直觀的反饋，促進行業(yè)整體水平的提升?；谌凹夹g的演出空間展示系統(tǒng)，可為相關的教育培訓工作提供直觀的、當下的、現(xiàn)實的教案，從而加強整個領域的從業(yè)者和各專業(yè)間的交流。

4 結語

在全球網(wǎng)絡化數(shù)字化的背景下，基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)研究成果，給演出空間展示提供一個很好的展示范例。與此同時，該系統(tǒng)的搭建過程，也促進了此項技術的發(fā)展。

基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)，其便利的交互性滿足了眾多藝術工作者的需求，為演出空間在單位時間內帶來更多的表演藝術，更好的藝術呈現(xiàn)，提高了演出空間的使用率和上演劇目的藝術效率。

基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)，方便觀眾了解觀演環(huán)境，有一定的導覽作用；若與其他網(wǎng)絡技術結合，還可具備演出推薦功能；也可為觀眾揭秘視覺呈現(xiàn)，為演出場所帶來新的增值服務。

注：本文獲得“演藝裝備系統(tǒng)技術文化部重點實驗室”開放課題“基于全景技術的演出空間展示系統(tǒng)研究”（藝科PAS2015-05）的資助。

[1] 蔡田露,高俊強. 360°全景技術與應用分析[J]. 現(xiàn)代測繪,2012(11).

[2] 楊建杰. 基于全景技術的博物館網(wǎng)絡虛擬展示實現(xiàn)研究[J]. 博物館研究,2015(1).

[3] 王瑩. 360°全景技術在網(wǎng)絡虛擬展示的實踐與應用[C]. 第十六屆中國科協(xié)年會——分 16 以科學發(fā)展的新視野，努力創(chuàng)新科技教育內容論壇論文集,2014.

[4] 張秋蓮. 360度全景展示在虛擬博物館中的應用探索[J]. 博物館學,2011(9).

[5] 劉侃. 全景技術在教學領域的應用與實現(xiàn)[J]. 教書育人：高教論壇,2011(15).

（編輯 張冠華）

Research on performance Space Display System Based on Panoramic Technology - Taking the National Centre for the Performing Arts as An Example

SUN Fang
(1.National Centre for the Performing Arts, Beijing 10031, China)

Combined with the characteristics of panoramic technology, the writer analyzed the significance and value of panoramic technology in the performance space, and taking the National Centre for the Performing Arts as an example expounded the design idea and production process of the performance space based on panoramic technology, in order to provide a reference for the relevant research.

panoramic technology; performance space; National Centre for the Performing Arts; display

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.12.010