結合實例分析舞美設計中AR XR技術運用

王靈

【摘要】為了對舞美設計中AR技術的運用進行分析，本文以湖南衛視跨年演唱會和2021年湖南衛視的《我將青春獻給你》為例進行了討論，主要包括虛擬技術的組成以及關于虛擬場景的有關創意，同時還結合演唱會中具體的節目對其中的AR效果進行了說明，以期為業內工作者提供參考。

【關鍵詞】舞美設計;AR技術;AR技術;運用分析

中圖分類號：G212? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.079

1. 引言

湖南衛視的2019年跨年演唱會通過為虛擬技術的應用，為觀眾搭設除了一款無死角的全景式舞臺，在能夠更好地享受節目的同時還能享受一場虛擬與現實交互的視覺盛宴，當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，湖南衛視采用了國際最先進的AR虛擬技術系統，其不僅可以實現對2D/3D硬件的實時渲染，同時還能通過定位技術將AR與顯示進行完美的融合，最終達到逼真的節目效果。另外，為了體現AR虛擬現實的真實性，湖南衛視首次引入了UNREAL游戲引擎，基于這一引擎而生成的自然環境更加貼近現實，特別是在《無與倫比的美麗》這首歌曲的演唱中借助虛擬現實技術將靜謐優美的自然環境以及鹿的體態進行了淋漓盡致的體現和還原，在欣賞美的同時我們不禁感嘆如今的科技已經如此強大。

2. 讓現實世界充滿可能的 AR? XR技術

AR技術全稱為增強現實技術，通俗而言就是將虛擬的影響與現實進行巧妙地融合然后加以呈現，這是一種近年來依托計算機網絡技術發展起來的新興技術。AR技術將真實的環境與基于計算機生成的虛擬景象進行混合，從而達到讓觀眾仿佛身臨其境并能享受到強烈的視覺沖擊體驗。AR技術的亮點不僅是能夠實現虛擬環境與現實環境的相互融合，同時還可以實現“虛”與“實”的交互、共存，從而能夠為觀眾帶來沉浸式的體驗，如今AR技術在各個行業中已經得到了廣泛的應用和推廣，并帶來了不錯的效果和收益。

XR—擴展現實技術，是指通過計算機技術和可穿戴設備產生的一個真實與虛擬組合、可人機交互的環境，是AR、VR、MR等多種形式的統稱，能真正做點虛、實的無縫連接，是最近兩年各大晚會視覺表達的技術“新寵”。

3. 湖南衛視2018-2019跨年演唱會在舞美設計中AR技術的運用分析

3.1 虛擬技術部分

在湖南衛視的跨年演唱會中所設計的虛擬技術系統為4通道、4機位的虛擬技術系統。各個通道中攝像機都配置了單獨的渲染引擎，并且其中一臺渲染設備采用了4通道視頻輸入，這樣一來工作人員就可以實現對各個通道中的畫面效果進行監控。同時，由于此次跨年演唱會的場景切換較為復雜，因此為了保障對AR技術的完美運用，在本次跨年演唱會中選用了搭載NVIDIA P6000顯卡和HPZ8主機的硬件平臺進行性能支撐，這一強大的硬件平臺使得虛擬現實的效果得到了大幅的增強，使得AR效果更加真實自然。圖1所示為虛擬系統連接圖。

此次的虛擬制作系統采用Viz Engine和UE4相結合的技術方案。Viz Engine系統，在湖南電視臺有近10年的使用歷史，臺里虛擬技術團隊，直播實戰經驗豐富，其數據跟蹤系統，穩定、精確;UE4系統，材質還原度、光線跟蹤效果、實時渲染能力等優勢明顯，使用兩個系統結合使用，各取所長，是當年跨年晚會視覺效果能完美呈現的基石。也是湖南衛視首次采用雙制作系統的一場直播晚會。4通道的虛擬引擎中有3個服務器架設了兩個渲染引擎，分別是Viz Engine和UE4。這兩臺渲染引擎工作運行在同一臺服務器設備上，跟蹤系統通過Viz Engine中的Tracking Hub與其進行連接，渲染引擎正是借助Tracking Hub獲取跟蹤系統中所采集到的攝像機跟蹤數據。Tracking Hub接收到來自跟蹤系統中的攝像機跟蹤數據后會將信息數據投射到兩臺Viz Engine攝像機中，分別是渲染攝像機和UE4中的Aux-Camera。工作人員可以通過TH對兩個Engine中存在的延時進行調整。

3.2 虛擬制作部分

3.2.1 虛擬AR效果重現真實自然環境，效果亮眼

湖南衛視的跨年演唱會主要實現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倒計時五個方面的AR技術應用。其中歌曲《無與倫比的美麗》中所應用的AR技術將小鹿在森林中進行玩耍嬉戲的場景進行了完美的展現，在這一虛擬場景中通過VIZRT與UNREAL技術的交互使用為觀眾呈現出了流動的水面、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、表情均通過AR技術進行了細致入微的刻畫，在歌曲的高潮部分小鹿從光環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》節目舞美效果圖

演唱會的開場利用AR技術打造了一艘虛擬的航母，將全景式的舞臺作為基礎，然后添加空中升降舞臺，從而實現多維度、沉浸式的舞臺體驗。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出真實的舞臺形狀。虛擬航母的出現為觀眾帶來了強烈的視覺沖擊，觀眾在演唱會觀看結束后紛紛表示航空母艦的出現為其呈現了一場無與倫比的視覺盛宴。

隨著技術的不斷發展，2021年湖南衛視的《我將青春獻給你》晚會中引進了更為先進的XR擴展現實技術，通過XR技術強大的圖形引擎+攝像機跟蹤技術，將實時計算生成的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容融為一體，如此一來，屏虛擬內容也可根據現場虛擬攝像機的運動產生真實的三維空間透視效果，完美解決了虛擬技術只能生成前景而無法制作背景內容的問題，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》應用XR技術后的美輪美奐的效果。

值得一提的是，本次XR技術中使用的虛擬VIZRT系統是10年前的設備，雖然老舊，卻承載了湖南廣電的虛擬設計制作歷史。技術調度中心的技術人員發揮高超的專業水平和操作能力，用“老”設備做出了“新”創意。

4. 結束語

綜上所述，本文以2018-2019湖南衛視跨年演唱會、2021湖南衛視《我將青春獻給你》為例對AR、XR技術在舞美設計中的應用進行了深入的分析，并結合實際的節目案例對AR、XR技術進行探討。從近幾年各大衛視的跨年演唱會的舞美設計可以看出，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則是能夠實現這一目的的最直接手段，總而言之，AR、XR技術與舞美設計的交互融合必然會為觀眾帶來更為極致的視聽體驗。

參考文獻：

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