賈 琦

（山西應(yīng)用科技學(xué)院，山西 太原 030062）

0 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在以前所未有的方式改變音樂表演領(lǐng)域。本文將深入探究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在音樂節(jié)目中的應(yīng)用，分析虛擬化身、虛擬演播室、360°全景音樂演出及虛擬音樂會(huì)等創(chuàng)新應(yīng)用的影響，探討這些技術(shù)如何提供身臨其境的音樂體驗(yàn)，創(chuàng)造更多創(chuàng)新的音樂制作和演出方式，以及如何擴(kuò)大音樂的全球范圍和社交互動(dòng)性。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）是一種計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過模擬和模仿現(xiàn)實(shí)世界，使用戶能夠沉浸在虛構(gòu)的環(huán)境中。用戶通過頭戴式設(shè)備、手套及控制器等硬件，可與計(jì)算機(jī)生成的三維環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)。VR 技術(shù)旨在創(chuàng)造一種身臨其境的感覺，用戶可以在虛擬世界中自由移動(dòng)、感知、聽見和互動(dòng)，仿佛真正存在于虛擬的環(huán)境中[1]。這種技術(shù)在娛樂、教育、醫(yī)療、軍事及工業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，提供了全新的沉浸式體驗(yàn)和互動(dòng)方式。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成包括3 個(gè)關(guān)鍵組成部分，分別是攝像機(jī)定位跟蹤系統(tǒng)、虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)以及視頻色鍵合成系統(tǒng)，它們協(xié)同工作，以創(chuàng)造沉浸式的虛擬體驗(yàn)[2]。

攝像機(jī)定位跟蹤系統(tǒng)使用攝像機(jī)和傳感器技術(shù)來追蹤用戶在虛擬環(huán)境中的位置和動(dòng)作。頭戴式設(shè)備通常包含內(nèi)置攝像機(jī)和傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)用戶的頭部和身體運(yùn)動(dòng)。這些數(shù)據(jù)被傳送到計(jì)算機(jī)中，以便調(diào)整虛擬環(huán)境中的視角和視點(diǎn)，使用戶感覺自己身臨其境。攝像機(jī)定位跟蹤系統(tǒng)對(duì)于創(chuàng)造逼真的虛擬體驗(yàn)至關(guān)重要，讓虛擬世界與用戶的動(dòng)作保持同步。

虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)負(fù)責(zé)創(chuàng)建和呈現(xiàn)虛擬環(huán)境，包括圖形引擎和計(jì)算機(jī)生成圖形技術(shù)，用于設(shè)計(jì)和渲染虛擬世界中的物體、場(chǎng)景、聲音和效果。這個(gè)系統(tǒng)需要高度的計(jì)算能力，以實(shí)時(shí)生成逼真的三維圖像和音效，以響應(yīng)用戶的交互。虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)的性能直接影響虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的真實(shí)感和沉浸感[3]。

視頻色鍵合成系統(tǒng)用于將真實(shí)世界的圖像與虛擬環(huán)境相結(jié)合，以便用戶可以看到和感知虛擬對(duì)象和場(chǎng)景。這一過程涉及將攝像頭捕獲的視頻流與計(jì)算機(jī)生成的虛擬圖像進(jìn)行融合，通常使用色鍵技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。通過去除或透明化背景，將虛擬元素?zé)o縫地嵌入到真實(shí)世界中。視頻色鍵合成系統(tǒng)確保用戶在戴上頭戴式顯示設(shè)備時(shí)可以看到虛擬環(huán)境，而不是完全隔離于外部世界。

1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實(shí)全產(chǎn)業(yè)鏈包括關(guān)鍵器件、終端外設(shè)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、內(nèi)容生產(chǎn)工具以及專用信息基礎(chǔ)設(shè)施等方面。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵器件包括高性能低功耗專用處理芯片、超高清新型微顯示器件、自由曲面與光導(dǎo)波等光學(xué)器件[4]。虛擬現(xiàn)實(shí)終端外設(shè)向一體式、分體式、車載式及云化終端等多形態(tài)發(fā)展，在體積、續(xù)航、散熱、畫面質(zhì)量及智能感知等指標(biāo)方面有明顯提升。虛擬現(xiàn)實(shí)操作系統(tǒng)向3D 化、實(shí)時(shí)性及多任務(wù)等方面發(fā)展，視音頻系統(tǒng)裝置向裸眼觀看、沉浸式還音方向發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)向線下、云化線上兩方面發(fā)展，線下以沉浸式劇場(chǎng)、主題樂園等形式為主，云化線上以服務(wù)平臺(tái)、運(yùn)營(yíng)平臺(tái)為主。線上云化虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)營(yíng)與服務(wù)平臺(tái)具備內(nèi)容聚合、分發(fā)、支付等能力。虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容生產(chǎn)工具離不開內(nèi)容生產(chǎn)軟件、內(nèi)容影音采集設(shè)備、內(nèi)容編輯與傳輸工具的支持。虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容生產(chǎn)軟件以三維場(chǎng)景編輯器、高精度云端實(shí)時(shí)渲染處理、虛擬現(xiàn)實(shí)視頻融合制播及沉浸式音頻編輯制作等為主，內(nèi)容影音采集設(shè)備以3D 超高清全景攝像機(jī)、三維掃描儀、動(dòng)作捕捉外設(shè)及聲場(chǎng)麥克風(fēng)等為主，內(nèi)容編輯與傳輸工具以云化算力資源池、網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)及高性能傳輸網(wǎng)絡(luò)等為主。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在音樂節(jié)目中的應(yīng)用

2.1 虛擬化身在音樂節(jié)目中的應(yīng)用

虛擬化身指的是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將藝術(shù)家或音樂家的表演變成數(shù)字化的虛擬形象，讓其在虛擬環(huán)境中進(jìn)行音樂演出[5]。虛擬化身可以讓音樂家或藝術(shù)家在虛擬環(huán)境中進(jìn)行創(chuàng)意的音樂表演。他們可以通過虛擬角色展示自己，改變外貌和服飾，創(chuàng)造出與音樂作品情感、主題相契合的視覺效果。虛擬化身提供了對(duì)藝術(shù)家的親密觀察機(jī)會(huì)。觀眾可以近距離欣賞虛擬藝術(shù)家的表演，而不受地理位置的限制。這種近距離互動(dòng)使觀眾更加深度地參與音樂表演，從而增強(qiáng)了音樂會(huì)的沉浸感和參與度。虛擬化身還能在音樂節(jié)目中擴(kuò)大音樂家的創(chuàng)造空間。他們可以探索虛擬環(huán)境中的無限可能性，設(shè)計(jì)與音樂作品完美配合的虛擬舞臺(tái)和視覺元素，以提供獨(dú)特的音樂演出體驗(yàn)。

元宇宙活動(dòng)公司RLTY 與虛擬化身平臺(tái)Ready Player Me 合作，提高虛擬化身和可穿戴設(shè)備的互操作性，用于RLTY 沉浸式平臺(tái)建設(shè)。RLTY 沉浸式平臺(tái)可容納20 000 個(gè)虛擬化身，其高性能的沉浸式體驗(yàn)與虛擬世界為音樂會(huì)開展提供技術(shù)與平臺(tái)支持。以2022 年江蘇衛(wèi)視跨年晚會(huì)為例，依托虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬化身技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了周深與鄧麗君的同臺(tái)演唱。

2.2 虛擬演播室在音樂節(jié)目中的應(yīng)用

虛擬演播室利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，模擬出虛擬的演播室或音樂制作環(huán)境，使得音樂家、制作人和觀眾以前所未有的方式互動(dòng)[6]。虛擬演播室為音樂制作提供了創(chuàng)新的工作環(huán)境。音樂制作人可以進(jìn)入虛擬演播室，使用虛擬樂器和工具來創(chuàng)作音樂，而無須實(shí)際的樂器或硬件，大大擴(kuò)展了音樂制作的可能性，使創(chuàng)作者可以更自由地嘗試不同的音樂元素和效果。虛擬演播室使得音樂家和制作人可以進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作。他們可以分布在不同的地理位置，但在虛擬環(huán)境中一起制作音樂。這種遠(yuǎn)程協(xié)作加強(qiáng)了音樂團(tuán)隊(duì)之間的聯(lián)系，促進(jìn)了創(chuàng)造力和創(chuàng)新。虛擬演播室可以模擬各種音樂場(chǎng)地和演出場(chǎng)景，音樂家和觀眾可以選擇虛擬的演出地點(diǎn)。這種自定義的音樂場(chǎng)景提供了更豐富的視覺和聲音體驗(yàn)，使音樂演出更加多樣化和引人入勝。

以世優(yōu)科技公司的虛擬演播室為例，其在綠幕影棚內(nèi)拍攝，采用攝像機(jī)跟蹤傳感系統(tǒng)，將虛擬三維場(chǎng)景與現(xiàn)場(chǎng)綠箱實(shí)現(xiàn)1 ∶1 精準(zhǔn)定位匹配，與表演者進(jìn)行實(shí)時(shí)合成，形成豐富多變和沉浸真實(shí)的直播畫面，虛擬演播室搭載了3D 虛幻引擎，實(shí)現(xiàn)真實(shí)質(zhì)感、視覺特效、虛實(shí)互動(dòng)等視覺感官效果，被廣泛應(yīng)用于虛擬演唱會(huì)、音樂會(huì)等音樂節(jié)目中。2022 年，由世優(yōu)科技公司虛擬演播室、虛擬數(shù)字人等技術(shù)支持的Wonders靈境系列虛擬演唱會(huì)，在酷狗音樂、酷狗直播、咪咕視頻及抖音直播等多平臺(tái)線上播放演出。

2.3 360°全景音樂演出

360°全景音樂演出將觀眾帶入一個(gè)全方位的音樂演出環(huán)境中，提供了沉浸式和身臨其境的音樂體驗(yàn)。360°全景音樂演出通過虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備，如頭盔和眼鏡，使觀眾能夠在虛擬環(huán)境中自由移動(dòng)頭部，觀賞音樂會(huì)的每個(gè)角度。觀眾可以感受到音樂會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，從音樂家的表演到舞臺(tái)設(shè)計(jì)，營(yíng)造出一種身臨其境的感覺。這種應(yīng)用拓展了音樂會(huì)的參與度。觀眾不再僅僅是坐在座位上被動(dòng)地觀看演出，而是可以自由選擇自己的位置，與音樂家和其他觀眾互動(dòng)，更深入地參與到音樂會(huì)中。這種互動(dòng)性使得音樂會(huì)更具社交性和個(gè)性化。360°全景音樂演出可以在各種虛擬環(huán)境中進(jìn)行，如音樂廳、戶外音樂節(jié)、奇幻場(chǎng)景等。觀眾可以選擇他們喜歡的音樂場(chǎng)地，使音樂會(huì)變得更富多樣性和具有創(chuàng)意。

以2021—2022 樂響巴渝·舞動(dòng)山城“中國(guó)廣電之夜”跨年音樂會(huì)為例，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)及子彈時(shí)間技術(shù)等，打造360°自由視角，讓觀眾能夠多角度、多場(chǎng)景、超高清觀看舞臺(tái)全景和演員的微妙表情變化，帶給用戶沉浸式體驗(yàn)。

2.4 虛擬音樂會(huì)

虛擬音樂會(huì)重新定義了音樂演出的形式和體驗(yàn)，將音樂會(huì)搬到虛擬世界中，創(chuàng)造了一個(gè)數(shù)字化的音樂演出環(huán)境，提供了一系列獨(dú)特的體驗(yàn)。虛擬音樂會(huì)可以在虛擬環(huán)境中模擬各種音樂場(chǎng)地，從經(jīng)典的音樂廳到奇幻的幻想世界。觀眾可以在虛擬空間中選擇他們喜歡的音樂會(huì)場(chǎng)地，使音樂體驗(yàn)更具多樣性和個(gè)性化。虛擬音樂會(huì)使觀眾可以從世界各地參與，而不受地理位置的限制。無論身在何處，觀眾只需戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備，就可以與其他觀眾一起欣賞音樂會(huì)，與音樂家互動(dòng)，創(chuàng)造了全球性的音樂社群。虛擬音樂會(huì)還提供了互動(dòng)性機(jī)會(huì)，觀眾可以在虛擬環(huán)境中與音樂家和其他觀眾互動(dòng)，參與音樂演出，甚至在虛擬世界中結(jié)識(shí)新朋友，使音樂會(huì)變得更富社交性。

2020 年，音樂人Travis Scott 在《堡壘之夜》舉辦“ASTRONOMICAL”虛擬演唱會(huì)，是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的音樂與游戲等多元素跨界融合。音樂制作人Marshmello 以全息人物投影的形式進(jìn)入《堡壘之夜》中搭建的虛擬舞臺(tái)，玩家們紛紛入場(chǎng)，可以和舞臺(tái)上藝人的虛擬形象進(jìn)行近距離互動(dòng)。該演唱會(huì)實(shí)時(shí)在線人數(shù)超過1 200 萬。以2021 年3 月愛奇藝THE9“虛實(shí)之城”沉浸式虛擬演唱會(huì)為例，充分運(yùn)用各種虛擬沉浸技術(shù)，打造了原始叢林、埃及金字塔等16 個(gè)虛擬場(chǎng)景，并支持百人大屏互動(dòng)、多機(jī)位自由切換及互動(dòng)舞臺(tái)投票等功能，帶給觀眾極其震撼的超高清、沉浸式、臨場(chǎng)感虛擬音樂會(huì)體驗(yàn)。

3 結(jié)語

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引領(lǐng)下，音樂表演領(lǐng)域正經(jīng)歷著前所未有的革命。虛擬化身、虛擬演播室、360°全景音樂演出和虛擬音樂會(huì)等應(yīng)用為音樂家、制作人和觀眾帶來了全新的音樂體驗(yàn)，打破了地理和物理的界限。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅為音樂創(chuàng)作和演出提供了更多創(chuàng)意和互動(dòng)性，還為音樂產(chǎn)業(yè)開辟了新的商機(jī)。這個(gè)領(lǐng)域的不斷演進(jìn)將繼續(xù)塑造未來的音樂體驗(yàn)，為音樂愛好者帶來更多驚喜和樂趣。