王靈

【摘要】為了對舞美設(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)于虛擬場景的有關(guān)創(chuàng)意，同時還結(jié)合演唱會中具體的節(jié)目對其中的AR效果進(jìn)行了說明，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：G212? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.079

1. 引言

湖南衛(wèi)視的2019年跨年演唱會通過為虛擬技術(shù)的應(yīng)用，為觀眾搭設(shè)除了一款無死角的全景式舞臺，在能夠更好地享受節(jié)目的同時還能享受一場虛擬與現(xiàn)實(shí)交互的視覺盛宴，當(dāng)年的跨年演唱會博得了觀眾的一致好評。在這次跨年演唱會中，湖南衛(wèi)視采用了國際最先進(jìn)的AR虛擬技術(shù)系統(tǒng)，其不僅可以實(shí)現(xiàn)對2D/3D硬件的實(shí)時渲染，同時還能通過定位技術(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)，這是一種近年來依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的新興技術(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^眾帶來沉浸式的體驗(yàn)，如今AR技術(shù)在各個行業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，并帶來了不錯的效果和收益。

XR—擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是指通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和可穿戴設(shè)備產(chǎn)生的一個真實(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)的無縫連接，是最近兩年各大晚會視覺表達(dá)的技術(shù)“新寵”。

3. 湖南衛(wèi)視2018-2019跨年演唱會在舞美設(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，并且其中一臺渲染設(shè)備采用了4通道視頻輸入，這樣一來工作人員就可以實(shí)現(xiàn)對各個通道中的畫面效果進(jìn)行監(jiān)控。同時，由于此次跨年演唱會的場景切換較為復(fù)雜，因此為了保障對AR技術(shù)的完美運(yùn)用，在本次跨年演唱會中選用了搭載NVIDIA P6000顯卡和HPZ8主機(jī)的硬件平臺進(jìn)行性能支撐，這一強(qiáng)大的硬件平臺使得虛擬現(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)，在湖南電視臺有近10年的使用歷史，臺里虛擬技術(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)時渲染能力等優(yōu)勢明顯，使用兩個系統(tǒng)結(jié)合使用，各取所長，是當(dāng)年跨年晚會視覺效果能完美呈現(xiàn)的基石。也是湖南衛(wèi)視首次采用雙制作系統(tǒng)的一場直播晚會。4通道的虛擬引擎中有3個服務(wù)器架設(shè)了兩個渲染引擎，分別是Viz Engine和UE4。這兩臺渲染引擎工作運(yùn)行在同一臺服務(wù)器設(shè)備上，跟蹤系統(tǒng)通過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接收到來自跟蹤系統(tǒng)中的攝像機(jī)跟蹤數(shù)據(jù)后會將信息數(shù)據(jù)投射到兩臺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TH對兩個Engine中存在的延時進(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)視的跨年演唱會主要實(shí)現(xiàn)了包括開場虛擬航母、陣容介紹、火箭、歌曲《無與倫比的美麗》中的虛擬場景以及零點(diǎn)倒計(jì)時五個方面的AR技術(shù)應(yīng)用。其中歌曲《無與倫比的美麗》中所應(yīng)用的AR技術(shù)將小鹿在森林中進(jìn)行玩耍嬉戲的場景進(jìn)行了完美的展現(xiàn)，在這一虛擬場景中通過VIZRT與UNREAL技術(shù)的交互使用為觀眾呈現(xiàn)出了流動的水面、游動的魚群、懸浮在半空中的水母以及兩只歡呼雀躍的小鹿，特別是對于小鹿的體態(tài)、表情均通過AR技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致入微的刻畫，在歌曲的高潮部分小鹿從光環(huán)中一躍而出的畫面對觀眾的視覺造成了巨大的震撼和沖擊力，令人印象深刻。圖2、3所示《無與倫比的美麗》節(jié)目舞美效果圖

演唱會的開場利用AR技術(shù)打造了一艘虛擬的航母，將全景式的舞臺作為基礎(chǔ)，然后添加空中升降舞臺，從而實(shí)現(xiàn)多維度、沉浸式的舞臺體驗(yàn)。晚會開場時舞臺造型為3D吉他造型，隨后舞臺造型成為航空母艦最終逐步呈現(xiàn)出真實(shí)的舞臺形狀。虛擬航母的出現(xiàn)為觀眾帶來了強(qiáng)烈的視覺沖擊，觀眾在演唱會觀看結(jié)束后紛紛表示航空母艦的出現(xiàn)為其呈現(xiàn)了一場無與倫比的視覺盛宴。

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》晚會中引進(jìn)了更為先進(jìn)的XR擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過XR技術(shù)強(qiáng)大的圖形引擎+攝像機(jī)跟蹤技術(shù)，將實(shí)時計(jì)算生成的4K信號輸出至大屏幕上，形成XR背景視覺，使虛擬前景和大屏內(nèi)容融為一體，如此一來，屏虛擬內(nèi)容也可根據(jù)現(xiàn)場虛擬攝像機(jī)的運(yùn)動產(chǎn)生真實(shí)的三維空間透視效果，完美解決了虛擬技術(shù)只能生成前景而無法制作背景內(nèi)容的問題，從而能夠在真正意義上為觀眾帶來一場沉浸式的視聽盛宴。圖4、圖5是晚會中《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

綜上所述，本文以2018-2019湖南衛(wèi)視跨年演唱會、2021湖南衛(wèi)視《我將青春獻(xiàn)給你》為例對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)視的跨年演唱會的舞美設(shè)計(jì)可以看出，如今電視工作者越來越注重于為觀眾營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)的交互融合必然會為觀眾帶來更為極致的視聽體驗(yàn)。

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