楊英俊

【摘 要】 介紹投影顯示系統(tǒng)的組成，闡述在舞臺(tái)演出、綜藝表演、綜合光影秀、建筑光影秀應(yīng)用中的特點(diǎn)，提出“大系 統(tǒng)”理念。

【關(guān)鍵詞】 投影顯示系統(tǒng)；舞臺(tái)演出；綜藝表演；綜合光影秀；建筑光影秀；大系統(tǒng)

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.01.011

Projection Display System Applied in the Field of Performing Arts

YANG Ying-jun

（Beijing Wincomn Technology Co.， Ltd， Beijing 100176， China）

【Abstract】The composition of projection display system is introduced in this paper，explained the charactertistics of projection display system which application in stage performances， variety show， integrated lighting show， building lighting show，to put forword the concept of " large scale system".

【Key Words】projection display system； stage performance； variety show； integrated lighting show； building lighting show； large scale system

1 引言

投影在會(huì)議室、培訓(xùn)室、控制室得到廣泛的應(yīng)用，尤其在實(shí)現(xiàn)大尺寸或超大尺寸顯示應(yīng)用方面具有優(yōu)勢(shì)。隨著融合、變形、播放等圖像處理技術(shù)的發(fā)展，投影可以在任何介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)成像顯示。通常，不在“投影屏幕”實(shí)現(xiàn)的投影被稱(chēng)作投影映射（Projection mapping）或結(jié)構(gòu)投影。

投影映射這一概念是在1990年由美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)最先提出的。當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為視頻映射（video mapping）或者空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。其第一個(gè)公開(kāi)應(yīng)用的案例1969年迪斯尼的鬼屋項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)用16 mm 的膠片電影放映機(jī)將影像投射到“骷髏模型”上，呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的效果。2001年后，投影映射在各種藝術(shù)活動(dòng)中逐步使用。

2008年前，投影映射技術(shù)也曾少量地出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)。2008北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)閉幕式上， 143臺(tái)高通量投影機(jī)在碗邊上投影的笑臉、在巨型球體上投影的蔚藍(lán)星球，讓投影映射廣為人知。2009年，中央電視臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)的蝶戀花投影也給全國(guó)人民留下了唯美的記憶。2010年上海世博會(huì)，投影映射的廣泛運(yùn)用更是造就了豐富多彩的視覺(jué)盛宴，開(kāi)閉幕式上的璀璨驚艷，各個(gè)國(guó)家館及清明上河圖的惟妙惟肖、地球館的藍(lán)色星球和天下一宇等等，使國(guó)人進(jìn)一步了解了投影映射的應(yīng)用。

投影在文藝領(lǐng)域中的應(yīng)用隨之高漲，尤其促進(jìn)了投影映射在各種演出舞臺(tái)及演出空間的實(shí)踐，且不斷創(chuàng)新突破。面對(duì)投影應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，在構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)需要建立“大系統(tǒng)”的理念。

2 投影顯示系統(tǒng)組成

在演藝領(lǐng)域的投影顯示系統(tǒng)主要由5部分組成，如圖1所示，包括投影介質(zhì)、投影機(jī)（陣列）、信號(hào)傳輸設(shè)備、播放設(shè)備（含融合變形校正）以及顯示控制系統(tǒng)，當(dāng)然還包括供電系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。除上述系統(tǒng)外，還需要考慮安裝環(huán)境以保證系統(tǒng)的正常使用，考慮與其他系統(tǒng)的協(xié)同（同步或異步）以滿(mǎn)足各系統(tǒng)間相互配合的要求。

3 投影在演藝領(lǐng)域中的不同應(yīng)用

3.1 在舞臺(tái)演出中的應(yīng)用

戲劇表演是人類(lèi)文化的瑰寶，舞美是戲劇演出的一個(gè)重要組成部分。傳統(tǒng)的舞美包括舞臺(tái)、布景、燈光、化妝、服裝、效果、道具等。近年來(lái)，投影視頻作為一種新型的技術(shù)手段，加入到舞美設(shè)計(jì)之中。同傳統(tǒng)的技術(shù)手段相比，投影視頻動(dòng)靜結(jié)合，靜態(tài)時(shí)如傳統(tǒng)布景，動(dòng)態(tài)時(shí)可以幫助敘事和闡述主題，使戲劇藝術(shù)也具有了“電影”的特質(zhì)。

劇院對(duì)投影應(yīng)用最簡(jiǎn)單的需求是作為舞臺(tái)背景使用，在舞臺(tái)底幕上進(jìn)行投影；其次還可以作為前景，在紗幕上投影；前景和背景投影可以協(xié)調(diào)使用。除了底幕和紗幕，也可以在舞臺(tái)兩側(cè)進(jìn)行投影，甚至可以將投影延伸到觀眾席的天花和兩側(cè)，將舞臺(tái)及演出場(chǎng)景延伸，讓觀眾有“沉浸”感、參與感。不過(guò)這種應(yīng)用較為特殊，一般要根據(jù)劇本創(chuàng)意來(lái)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)規(guī)劃。

劇院中投影系統(tǒng)的建設(shè)可簡(jiǎn)可繁，最主要的工作是在現(xiàn)有的劇院中選擇可以安裝投影機(jī)的位置且不破壞劇院環(huán)境、不影響觀眾的觀演。對(duì)于室內(nèi)的安裝，噪聲的控制是要考慮的基本因素。除此以外，投影視頻播放與藝術(shù)燈光的配合和協(xié)同也至關(guān)重要，需要瞬時(shí)變換到位。以下為幾個(gè)應(yīng)用案例。

長(zhǎng)白山大劇院具有超大舞臺(tái)，臺(tái)口寬20 m，高12 m，深50 m，主舞臺(tái)兩側(cè)各有一個(gè)小舞臺(tái)用于放置舞臺(tái)器具。投影系統(tǒng)共配置4臺(tái)Roadster S+22K-J 投影機(jī)，1臺(tái)Roadie HD+35K投影機(jī)。其中2臺(tái)Roadster S+22K-J 投影機(jī)正投疊加，用于投射臺(tái)口紗幕，能產(chǎn)生虛幻朦朧的效果，帶給觀眾身臨其境的視覺(jué)享受。另外2臺(tái)投影機(jī)配合搖臂，在舞臺(tái)兩側(cè)的屏幕上投影，可用于各種會(huì)議，也可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與觀眾互動(dòng)的效果。Roadie HD+35K投影機(jī)則背投于寬20 m高11.2 m的屏幕之上，可創(chuàng)造與劇情關(guān)聯(lián)的舞臺(tái)背景，見(jiàn)圖2。

在劇場(chǎng)上演的舞劇《雁丘詞》，整個(gè)舞臺(tái)背景全部由投影視頻實(shí)現(xiàn)，采用了5臺(tái)WU14K-M高清數(shù)字投影機(jī)，其中，3臺(tái)用于舞臺(tái)左、中、右三個(gè)位置的背景板的投影，見(jiàn)圖3；另外，2臺(tái)投影機(jī)用來(lái)配合臺(tái)口位置“樹(shù)”和“房子”道具畫(huà)面的顯示?，F(xiàn)場(chǎng)投影效果朦朧夢(mèng)幻、意境深遠(yuǎn)、變幻莫測(cè)，90 min的投影視頻為演出的成功奠定了基礎(chǔ)。

國(guó)家大劇院首演的大型民歌情景詩(shī)《桃花紅》，該劇的舞臺(tái)幕布分為兩側(cè)的側(cè)幕、一張可升降的臺(tái)前紗幕和18 m×10 m的底幕。底幕有兩層，下面凸出部分，既是演員歌唱表演的舞臺(tái)，也是投影幕布的一部分，所有舞臺(tái)幕布的影像均來(lái)自2臺(tái)Roadie HD+35K投影機(jī)，見(jiàn)圖4。

在樓觀臺(tái)劇院上演的《道·夢(mèng)空間》中，采用10臺(tái)Roadster S+20K高性能投影機(jī)，其中，4臺(tái)投射頂棚天幕，2臺(tái)投射舞臺(tái)前幕，4臺(tái)投射兩側(cè)側(cè)幕，通過(guò)媒體服務(wù)器的融合校正及同步播放功能，將各部分影像融為一體，為劇場(chǎng)整體營(yíng)造出一種“沉浸式”的視覺(jué)體驗(yàn)，見(jiàn)圖5。

3.2 在綜藝表演秀中的應(yīng)用

綜藝表演是慶典、紀(jì)念日等大型活動(dòng)的重要?dú)g慶方式，圍繞著主題意境的呈現(xiàn)和演員的表演，用視頻、燈光、擴(kuò)聲、舞臺(tái)機(jī)械等技術(shù)手段為表演創(chuàng)造一個(gè)廣闊的演出空間，兼具傳統(tǒng)表演和現(xiàn)代科技秀的雙重特質(zhì)。投影視頻主要的功能是進(jìn)行時(shí)空變換，發(fā)揮著穿針引線(xiàn)、起承轉(zhuǎn)合、畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。這類(lèi)應(yīng)用絕大多數(shù)為一次性演出，一般系統(tǒng)由租賃公司臨時(shí)搭建而成。如2008年北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式，使用了143臺(tái)20 000 lm投影機(jī)，實(shí)現(xiàn)了碗邊、太極、地球等不同形式的投影，見(jiàn)圖7。

在國(guó)內(nèi)綜藝表演的另一類(lèi)形式是各種“系列”旅游演藝場(chǎng)所中的應(yīng)用，形式上已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的劇院形式，又不同于一次性的活動(dòng)需要，是目前演藝場(chǎng)所固定安裝類(lèi)的主要應(yīng)用。如在深圳歡樂(lè)海岸的大型多媒體現(xiàn)代化水秀劇場(chǎng)，采用3臺(tái)HD35K投影機(jī)投射3個(gè)水幕，2臺(tái)HD35K投影機(jī)投射舞臺(tái)中央可升降的月球，2臺(tái)20K投影機(jī)投射舞臺(tái)側(cè)面，配合搖臂打造出以《深藍(lán)秘境》為主題的水秀，見(jiàn)圖8。

在西雙版納傣秀劇場(chǎng)中，觀演空間為圓形，舞臺(tái)位于中心，因此使用了8套帶搖臂的投影系統(tǒng)，可靈活跟蹤表演，見(jiàn)圖6。

在這類(lèi)應(yīng)用中，投影系統(tǒng)的功能主要還是作為“演員演出的背景”使用，投影的介質(zhì)主要集中在人造的各類(lèi)屏幕上面，效果容易控制；而在有些室外演出，還會(huì)因地制宜投影到自然界中的崖壁、建筑的外立面上。

3.3 在綜合光影秀中的應(yīng)用

綜合光影秀以投影為主要表演手段，結(jié)合擴(kuò)聲、燈光、噴泉、水幕、機(jī)械、激光、煙火、機(jī)模、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等，形成一個(gè)令人嘆為觀止的科技秀。

綜合光影秀與綜藝表演秀的不同在于，整個(gè)表演過(guò)程，沒(méi)有演員的參與，完全是科技手段的藝術(shù)化。投影系統(tǒng)對(duì)于綜合光影秀的表演是核心，由于沒(méi)有演員，投影內(nèi)容承載著整個(gè)演出的主題，是當(dāng)之無(wú)愧的“主角”，其他的技術(shù)系統(tǒng)都圍繞著視頻內(nèi)容來(lái)編排和配合；同時(shí)，可以得到很好的計(jì)算和控制，成為目前旅游演藝一種重要的方式。

在綜合光影秀中，投影系統(tǒng)的規(guī)模更大，更為壯觀，各種物體都可成為投影介質(zhì)，包括自然界中的山體、崖壁、沙丘、茂密的植被、水面，各種建筑外立面，也包括像水幕這種人工制造的各種屏幕。目前，其顯示總控系統(tǒng)具有自動(dòng)化的控制功能。

無(wú)錫華萊塢《影動(dòng)無(wú)錫》綜合光影秀，綜合了建筑投影、水幕投影、燈光、激光、擴(kuò)聲、噴泉、煙火等多種技術(shù)手段。水幕投影采用了2臺(tái)35 000 lm工程投影機(jī)投射；建筑投影采用了4臺(tái)35 000 lm和4臺(tái)22 000 lm投影機(jī)投射，見(jiàn)圖9。

河南開(kāi)封銀基樂(lè)園“O”秀，圍繞著一個(gè)46 m的“O”型水幕及兩側(cè)的水幕投影，結(jié)合燈光、激光、噴泉、煙火、燈光、擴(kuò)聲打造視覺(jué)盛宴。其中，“O”采用了6臺(tái)3 5000 lm工程投影機(jī)疊加融合投射，兩側(cè)水幕各采用了2臺(tái)35 000 lm投影機(jī)疊加投射，見(jiàn)圖10。

3.4 在建筑光影秀中的應(yīng)用

建筑是凝固的藝術(shù)，而建筑光影秀是讓凝固建筑“活”起來(lái)的藝術(shù)，建筑投影實(shí)際上是一種2D投影，借助于計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)3D的效果，俗稱(chēng)“裸眼3D”；結(jié)合聲效，能為觀眾提供一種沉浸式的體驗(yàn)。

在建筑光影秀中投影和建筑是主角，建筑投影通常會(huì)選擇一些有歷史背景的建筑，策劃表現(xiàn)的內(nèi)容，并結(jié)合建筑自身的特點(diǎn)來(lái)創(chuàng)意，否則，投影效果會(huì)大打折扣。部分建筑投影還需要考慮周邊環(huán)境燈光的影響，考慮人員的聚集和疏散安全，考慮建筑投影本身對(duì)交通的影響。

《鐵塔傳奇》以立體投影的方式來(lái)展示千年文物古跡，采用了6臺(tái)Roadster S+22K-J投影機(jī)，通過(guò)播放器內(nèi)置的融合技術(shù)，在凹凸不平的塔體上投射出“肖像”畫(huà)面，并達(dá)到不變形、超高亮度和清晰度的效果，見(jiàn)圖11。

4 投影顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)的“大系統(tǒng)”理念

無(wú)論是有人表演的舞臺(tái)演出、綜藝表演秀，還是無(wú)人表演的綜合光影秀、建筑光影秀，都屬于大量觀眾聚集的大型活動(dòng)，需要策劃系統(tǒng)方案，參與實(shí)現(xiàn)的各個(gè)系統(tǒng)需要服從整體大系統(tǒng)的需要，且各系統(tǒng)間相互配合。

所謂大系統(tǒng)理念至少包括以下幾個(gè)方面：

（1）要理解經(jīng)營(yíng)者的目標(biāo)，以便在預(yù)算范疇內(nèi)完成設(shè)計(jì)；

（2）了解創(chuàng)意內(nèi)容對(duì)投影顯示系統(tǒng)的要求，以確定最低的投影系統(tǒng)指標(biāo)；

（3）熟悉空間環(huán)境情況，以便投影系統(tǒng)的實(shí)施能夠落地；

（4）明確與其他子系統(tǒng)的相互關(guān)系，以便能協(xié)同配合。

只有建立在大系統(tǒng)理念的前提下（見(jiàn)圖12），才能提供最合適的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，達(dá)到最佳狀態(tài)。任何孤立的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，都會(huì)顧此失彼。

實(shí)際上，在工程實(shí)踐中，優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案非常罕見(jiàn)，經(jīng)常是頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳，究其原因就是投影顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)者不僅僅對(duì)投影系統(tǒng)的技術(shù)、設(shè)備、運(yùn)行、維護(hù)不夠熟悉，同時(shí)也不具備“大系統(tǒng)”的理念，孤立地考慮投影系統(tǒng)。因此，解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是，投資經(jīng)營(yíng)者和設(shè)計(jì)者都需要建立“大系統(tǒng)”的理念，并按照“大系統(tǒng)理念”來(lái)考量。

5 結(jié)語(yǔ)

投影顯示系統(tǒng)在演藝領(lǐng)域的應(yīng)用有其區(qū)別于其他技術(shù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，既可具象呈現(xiàn)，有主題、思想、敘事，也可抽象表達(dá)；并且采用多變的手段營(yíng)造氛圍，超越時(shí)空的限制，甚至成為演藝的主角。這些價(jià)值來(lái)源于視頻系統(tǒng)的5大特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性、內(nèi)容性、變化性、時(shí)空性、2D或3D，見(jiàn)圖13。

在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)中，抓住視頻系統(tǒng)的特點(diǎn)至關(guān)重要，僅僅簡(jiǎn)單地按照“燈光”或者“電影電視”的理解處理，缺乏人眼工程學(xué)和視覺(jué)心理學(xué)方面的考量，就會(huì)導(dǎo)致效果不理想。因此，科學(xué)地應(yīng)用投影技術(shù)，將對(duì)演藝行業(yè)起到巨大的推動(dòng)作用。