基于全景技术的演出空间展示系统研究

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  【摘 要】结合全景技术的特点,深入分析全景技术在演出空间展示中的意义与价值;并以国家大剧院演出空间为例,阐述 基于全景技术的演出空间展示系统设计思想与制作流程,旨在为相关研究提供参考。
  【关键词】 全景技术;演出空间;国家大剧院;展示
  文章编号: 10.3969/j.issn.1674-8239.2015.12.010
  【Abstract】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.
  【Key Words】panoramic technology; performance space; National Centre for the Performing Arts; display
  引言
  在国内文化大发展大繁荣的背景下,作为传播高雅文化艺术主要场地的演出场所,在社会生活中占据了越来越重要的位置,已形成一种新型的文化服务业态。然而,中国建设演出场所的起步较晚,演出场所运营、维护的经验也不丰富,鲜少有对演出空间展示系统的研究。针对演出场所中至关重要的“演出空间展示”问题展开研究,有助于提高文化传播工作的效率和演出艺术作品的质量,推进艺术事业的健康发展。
  1 演出空间展示
  1.1 演出空间展示的界定
  演出艺术作为综合时间和空间的艺术,需要一个维持观演关系的空间。演出空间必定有观演者和表演者,有表演艺术的享用者和演出的创作者。对演出空间的探究,自表演存在之日起就不曾停歇;但对于演出空间的纯物理层面的展示问题研究的确不多见。
  本文所研究的演出空间指,存在于较为专业的演出场所的整体空间;其空间展示仅限于纯物理层面,具体展示范围可据不同的需求予以调整。
  1.2 演出空间展示的必要性
  观众需要空间展示。观众参观前做功课,需要有针对性地了解剧场等演出场所,剧场对观众仍然是一个比较陌生的系统,如果能用剧场的科技迷人之处吸引更多观众走进剧场享用文化盛宴,对提高大众文化素质、满足观众的文化需求有巨大帮助。
  艺术家也需要空间展示。艺术家需要了解演出空间的形态,演出空间有哪些可能性,有哪些技术参数是可以利用的,哪些是可以服务于艺术的,借助先进的舞台技术实现天马行空的艺术想象。也解决演出空间功能开发不足的情况,给艺术家带来更多的灵感,进而给观众更多更美的视听感受。
  演出技术方案的具体实施者需要了解演出空间的形态,以方便演出方案的拟定,需要预估方案的执行过程中有哪些技术条件是可以利用的,哪些空间要素是阻力,需要进行方案调整的,需要预估执行过程中的难点和关键点,需要从技术层面评估演出的整体风险系数,指明风险点。
  此外,演出场所的经营者也需要展示空间,以吸引更多的观众走近演出,走进空间,这样也可带来更多的增值服务。
  演出空间展示可提高文化传播工作效率、提高演出作品质量、加强各专业间的交流、拓展整个领域从业者的视野,提升整个领域从业者的水平,提升演出空间的管理水平,推进文艺事业的健康发展。
  2 全景技术
  全景技术是基于静态图像在计算机平台上实现虚拟现实的一种技术,它是使用相机环360°拍摄一组或多组照片,进而无缝拼接成一张全景图像,并通过计算机技术实现“全方位互动式”观看真实场景的一种展示方式(见图1)。
  2.1 全景技术的特点及应用
  相较于文字介绍和图表说明,全景技术能更好地满足人们对交互性和真实性的要求。身临其境的“现场感”和“交互感”让全景技术广泛应用于三维电子商务、虚拟旅游、虚拟教育、在线房地产楼盘展示等。
  全景技术的特点在于它突破传统三维技术的视角极限,免去三维繁琐建模渲染等工作,直接取景于真实场景,利用真实照片图像结合 JavaScript脚本语言实现实景 360°全方位展示,并可在全景展示中加入图片、视频、音频、文字等多种媒体,使观者不仅可以获得整体的认识,亦可深入其中某个场景、某个细节进行浏览观看[1]。
  用户可使用IE浏览器或播放软件在电脑平台、手机等,利用鼠标等控制环视方向,可前后左右360°旋转观看,给人一种全新的真实现场感和交互体验感。
  全景技术的发展是在网络技术前进的基础上,融合多种技术的结果。随着网络带宽的不断增加,全景技术在各领域的应用将不断渗透。
  2.2 全景技术与其他展示技术的比较[2](见表1)
  2.2.1 制作周期较短
  全景技术是通过专业的取景设备将场景以真实图片的方式保存,然后通过后期合成将多组图片高精度地拼接修复,采用兼容性极高的Flash播放技术或html5技术,通过专业的合成软件,开发出运行于不同环境的虚拟场景[3]。其核心任务是真实场景的图像采集与后期合成制作,相对于技术高难的计算机三维建模、三维场景扫描等模拟场景的制作与渲染,其开发难度与复杂程度较低,耗费时间较短。   2.2.2 场景真实性较好
  全景技术以采集现实场景图像为基础,能够对物体的细节、质感、色泽做到百分之百还原,全景漫游系统合成的独特超清晰动态影像可实现最大 10 倍率以上的超高精度放大,避免了三维建模与贴图渲染过程中产生的数据偏差与损失,以及由于程序限制在强行放大时出现图片模糊和马赛克等问题[4]。
  2.2.3 系统配置较低
  全景技术采用的是图形图像处理方式还原真实场景,图像文件较小,对系统环境要求较低。而三维虚拟场景是利用计算机构建客观世界的对象模型,实现形态、光照、质感等方面的逼真显示,需要高配置的软件系统作为开发环境。
  2.2.4 平台兼容性好
  全景技术以 FLASH 动画技术为外部扩展平台,可根据不同的展示需求定制各种辅助功能(例如添加音频解说、播放界面定制、漫游地图与导航制作等等),并依托html5技术可为iPad 用户提供高清流畅、方便快捷的在线漫游体验,平台兼容性好。建模渲染的 3D 场景受程序编码限制很难进行功能的再次拓展,且客户端需要下载单独的插件才能进行播放,平台兼容性较差。
  2.2.5 经费低、人力投入少
  全景技术对于设备购买与人力投入较少,可实现低成本开发展示系统。而三维建模对场景的逼真程度和精细程度要求都很高,其开发价格比较昂贵。三维扫描是目前全球领先的场景还原高新技术,具有测量速度快、精度高等优点,但所需设备昂贵,经费投入巨大。
  3 基于全景技术的演出空间展示系统设计思想与制作流程
  本文以国家大剧院的一个具体演出空间——戏剧场为例,详细介绍了全景技术在演出空间展示系统中的应用及整个系统的开发过程。在大数据时代背景下,此举实现了演出空间的数字化、网络化、移动化,提升了演出空间的社会服务功能,体现了科技对文化发展的促进作用。
  3.1 展示方案及流程设计
  以上是整个展示系统的设计思路(见图2):前期分析包括对展示需求的收集与分析,据实际情况,结合后续工作执行条件确定展示内容,设计构建展示方案;同时为后续工作配备相关设备,拟定开发工作的执行方案。实施流程从两个维度展开:一方面据拟定方案在现场进行实地拍摄,将拍摄的全景图像作进一步的后期拼接;另一方面据需求分析,收集或制作所需的文字、图表、图片、视频、音频等多媒体资料与素材,并加以整理;进而将两方面工作融合进行全景展示系统构建。最后对空间展示系统进行测试,并据结果予以修正补充以达预期效果。
  全景技术在不同领域的应用有其不同的特点,在演出空间中的应用亦有其独特之处,对于独特问题的处理体现在本次制作过程各环节中。
  3.2 展示需求与展示内容
  本文所选的具体演出空间实例是国家大剧院的戏剧场。该演出空间近8年来上演过国内外话剧、戏曲、舞蹈、歌剧、音乐会、庆典晚会等各门类两千多场演出活动;该空间容纳的艺术活动门类繁多,艺术呈现形式多样。因而,所供研究的各类素材非常丰富,是一个范例性极佳的演出空间。
  依据近8年来该空间的演出技术资料,分析各类演出对于演出空间的具体需求,从不同角度、按演出呈现形式、按专业,分门别类提取需求共性;进而回访来访过的导演、设计师、舞台技术总执行以及技术人员,提取大家的关注点;综合分析后,确定所要开发系统的展示内容及展示方式,哪些纳入环拍,哪些作为图片、视频、音频、文字等。通过多渠道搜集展示需求,以求展示内容的丰富,层次分明。
  3.3 制作流程
  本案例是用单反相机、广角镜头、全景云台、三脚架、泛光灯等设备进行球形全景拍摄,用图形处理软件PS(AdobePhotoshop)处理拍摄的照片,用多功能的图片全景制作工具(Panorama Tools)PTGui Pro,将零散的图片组成一个大幅面的完整图片,创造出高质量的全景图像;再将其他文字、图表、图片、视频、音频等多媒体资料与素材整合进展示系统;最后进行测试和完善工作。
  3.3.1 拍摄
  全景技术是采用鱼眼镜头拍摄,视角可达180°,可使被摄体在画面中显示出非常鲜明的纵深透视效果,距离在1米以上,景深可达无限远(见图3)。
  球形全景是以目标景点的某一观察点为中心,使观察者既能看到水平方向环360°的景观效果,又能看到垂直方向180°的景观效果,即形成 360°×180°的全视角效果,球形全景中加入了“天”和“地”的感觉,全景的视觉范围更加开阔[5]。对于演出空间,笔者认为球形全景更易于实现预期效果。
  三维全景照片的立体感形成缘于浏览器的球型坐标,图像沿着球形坐标运动并实时变形,使所见视角内的景物时刻以透视变化体现,唤起观者日常生活中的感官体验。
  拍摄图像的高质量是保证后续制作的前提,所以拍摄是整个制作过程中的关键步骤。对于“演出空间”的拍摄,最大问题即照度问题。由于所要呈现的空间内容很大一部分是为了保障演出而安装的设备设施,参与演出时不直接呈现给观众,很多是哑光的、黑色的,不易被人察觉;所以需要据拟定好的拍摄方案,对演出空间进行合理布光(见图4)。
  在选好拍摄点后,用三脚架固定好全景云台,相机在水平面每间隔90°拍摄3张,垂直水平面使镜头仰面拍摄3张,共计15张。多点拍摄,选取内容囊括最多、内容层次最分明的照片组进行后续工作。
  3.3.2 拼接
  拍摄好的照片需要用软件进行全面处理,才能发布成可供网上浏览的3D全景文件。本展示系统主要用图形处理软件PS(Adobe Photoshop)处理拍摄的照片,用多功能的图片全景制作工具(Panorama Tools)PTGui Pro,制作全景图像。图像拼接,即将水平360°旋转拍摄的照片,拼接成一张在平面上看上去很广范围的照片,使得生成的全景展示地图能够还原当时拍摄的真实景象(见图5)。   因为“演出空间”几乎每一个细微角度都有所需展示的内容,所以在进行图形处理时需要格外仔细;在对诸如亮度、对比度等要素进行调节时应既要注意到整体的效果,又要能清晰有效地体现诸多小体量、不显著的展示内容;尤其是对于“顶”和“底”的修补,不能像其他领域的全景制作,应充分反映上空的设备形态、设施以及建筑上的细节内容(见图6)。
  3.3.3 系统制作
  合成好高质量的全景图像后,再将其他文字、图表、图片、视频、音频等多媒体资料与素材整合进展示系统。为保证展示内容的层次分明,突出重点,多媒体素材选用依据各专业关注点的热度,分层级展示。最后生成网页版的展示系统,利用搜索引擎即可看到整个演出空间的展示系统,既可以在电脑上体验交互式展示系统,也可以用Pad、手机等智能终端享用该展示成果(见图7)。这种方式较其他发布方式更便捷低廉,也便于以后集成到增值服务产品。
  3.3.4 测试
  该项展示系统测试版完成后,一直在多方面得到应用,并收到不少回馈。
  演出空间全景展示系统有助于设计师对即将工作的演出场所建立起空间概念,对作品的不断创作修改提供了极大的参考;有助于演出项目技术执行了解演出空间的细节,为修正演出项目的执行流程和方案提供了有力的支撑;有助于技术人员了解设备设施的情况,考量各个技术方案的合理性,保证了演出作品的艺术质量。减少了频繁的现场考察和反复的技术沟通,节约了许多人力和物力成本,关于艺术呈现的各种讨论会可以在线召开。改变了各方的工作方式,提高了大家的工作效率。
  基于全景技术的演出空间展示系统,可促进剧场建设者、设备厂商等相关人员了解演出空间的使用情况,对设备设施的使用状况有一个直观的反馈,促进行业整体水平的提升。基于全景技术的演出空间展示系统,可为相关的教育培训工作提供直观的、当下的、现实的教案,从而加强整个领域的从业者和各专业间的交流。
  4 结语
  在全球网络化数字化的背景下,基于全景技术的演出空间展示系统研究成果,给演出空间展示提供一个很好的展示范例。与此同时,该系统的搭建过程,也促进了此项技术的发展。
  基于全景技术的演出空间展示系统,其便利的交互性满足了众多艺术工作者的需求,为演出空间在单位时间内带来更多的表演艺术,更好的艺术呈现,提高了演出空间的使用率和上演剧目的艺术效率。
  基于全景技术的演出空间展示系统,方便观众了解观演环境,有一定的导览作用;若与其他网络技术结合,还可具备演出推荐功能;也可为观众揭秘视觉呈现,为演出场所带来新的增值服务。
  注:本文获得“演艺装备系统技术文化部重点实验室”开放课题“基于全景技术的演出空间展示系统研究”(艺科PAS2015-05)的资助。
  参考文献:
  [1] 蔡田露,高俊强. 360°全景技术与应用分析[J]. 现代测绘,2012(11).
  [2] 杨建杰. 基于全景技术的博物馆网络虚拟展示实现研究[J]. 博物馆研究,2015(1).
  [3] 王莹. 360°全景技术在网络虚拟展示的实践与应用[C]. 第十六届中国科协年会——分 16 以科学发展的新视野,努力创新科技教育内容论坛论文集,2014.
  [4] 张秋莲. 360度全景展示在虚拟博物馆中的应用探索[J]. 博物馆学,2011(9).
  [5] 刘侃. 全景技术在教学领域的应用与实现[J]. 教书育人:高教论坛,2011(15).
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