韓振雷
(山東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 傳媒技術(shù)系,山東 淄博 255049)
多媒體數(shù)字燈簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)字燈(Digital lights)被稱(chēng)為第四代舞臺(tái)燈具,近幾年來(lái)在世界各地的大型演出盛典中發(fā)揮出神奇的作用。數(shù)字燈科學(xué)地、藝術(shù)地將搖頭電腦燈和多媒體投影機(jī)結(jié)合在一起,幾乎可以在任何目標(biāo)上投射視頻影像,使演藝舞臺(tái)進(jìn)入到一個(gè)“以影代景”(用視頻投影代替?zhèn)鹘y(tǒng)的舞臺(tái)景片)的嶄新局面,具有劃時(shí)代的意義。
數(shù)字燈的應(yīng)用領(lǐng)域有體育場(chǎng)館、大型會(huì)展、歌舞劇院、綜藝演播室及主題公園等。最近幾年的央視春晚舞臺(tái)就大量采用了數(shù)字燈完成視頻影像的投影,極大地突破了舞臺(tái)燈光的傳統(tǒng)應(yīng)用范圍。數(shù)字燈的影像可以投射到多種不同的介質(zhì)表面,比如投射到噴泉的水幕上或在地面飄動(dòng)的藍(lán)綢上投射海洋效果等。2009年央視春晚的舞蹈節(jié)目《蝶戀花》中,投射的介質(zhì)就是一道將水氣均勻吹散的霧屏,由一臺(tái)流動(dòng)的數(shù)字燈將影像投射在霧屏幕上,形成一種夢(mèng)幻般飄忽不定的視覺(jué)效果。
2008年的北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式“鳥(niǎo)巢”“碗邊”(高14 m,長(zhǎng)500 m的巨型環(huán)幕)的影像和第十一屆全運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式上的碗狀環(huán)幕影像,都是數(shù)字燈的“杰作”。以第十一屆全運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式為例,山東省中心體育場(chǎng)上空的巨型碗幕直徑50 m,高13 m(展開(kāi)后高度加倍,為26 m),如圖2所示,碗幕的視頻影像就是用Barco的DML1200數(shù)字燈和XLM HD30數(shù)字放映機(jī)完成的。其中,XLM HD30數(shù)字放映機(jī)共48臺(tái),分12組,用作靜態(tài)投影;DML1200數(shù)字燈共8臺(tái),用作動(dòng)態(tài)投影。Barco的數(shù)字放映機(jī)有兩大產(chǎn)品系列,一類(lèi)是用于數(shù)字電影院線的“數(shù)字電影放映機(jī)”(Digital Cinema Projector),型號(hào)有DP-1200/1500/2000/3000等。另一類(lèi)是用于大型演出與會(huì)展的“場(chǎng)合投影機(jī)”或“演出投影機(jī)”(Event Venue Projector),主要型號(hào)有XLM、FLM、SLM標(biāo)清/高清系列等。XLM HD30號(hào)稱(chēng)超大型場(chǎng)合投影機(jī),支持2 048×1 080的2K數(shù)字電影分辨率,中心亮度高達(dá)30 000 lm,是目前亮度最高的商用投影機(jī)。由于這類(lèi)投影機(jī)除了沒(méi)有數(shù)字燈的“搖頭”功能外,其他方面與數(shù)字燈極為相似,所以,本文暫且視其為數(shù)字燈的“同類(lèi)”產(chǎn)品。
目前,數(shù)字燈的代表性產(chǎn)品為DML1200和DL.3,本文以這兩款產(chǎn)品為例,對(duì)數(shù)字燈的主要功能特點(diǎn)和技術(shù)規(guī)格作一闡述。
DML1200數(shù)字燈是一款電腦燈與視頻投影的集成產(chǎn)品,有燈光和視頻兩種工作模式。在燈光模式(Light Mode)下,DML1200 可產(chǎn)生亮度高達(dá)12 000 lm的硬邊沿圓形光束,是一臺(tái)高性能的電腦搖頭燈。在視頻模式(Video Mode)下,DML1200光輸出亮度為10 000 lm,有矩形和圓形兩種投影模式,堪稱(chēng)是一臺(tái)多功能、高性能的DLP投影機(jī)。DML1200數(shù)字燈的視頻投影和燈光模式可任意無(wú)縫切換,其主要技術(shù)規(guī)格如表1所示。
DL.3屬于BARCO的“DL”系列數(shù)字燈,主要型號(hào)有DL.1、DL.2、DL.3、和DL.3F,其中DL.1已不再生產(chǎn)。DL.3是該系列中目前檔次最高的產(chǎn)品,與DML1200的主要不同有三:一是不再具有電腦燈光/視頻投影雙工作模式,只有視頻投影單一模式;二是內(nèi)置紅外攝像機(jī),燈具前部帶有紅外發(fā)射器,具有夜視照明功能,支持遙控方式攝取并實(shí)時(shí)投射現(xiàn)場(chǎng)影像;三是集成了媒體服務(wù)器功能,內(nèi)置大量的數(shù)字圖像和燈光專(zhuān)用圖片,可通過(guò)以太網(wǎng)快速上載3D圖像和多種媒體文檔。因此,DL.3數(shù)字燈可以理解為具有搖頭能力和豐富媒體功能并且支持DMX512和Art-Net協(xié)議的投影機(jī)。DL.3F是DL.3的“精簡(jiǎn)版”,去掉了部分視頻接口和現(xiàn)場(chǎng)攝像功能,適于長(zhǎng)期固定式“專(zhuān)燈專(zhuān)用”,其型號(hào)中的字母F即指固定的場(chǎng)合(Fixed Venues)。DL.3的功率和亮度指標(biāo)沒(méi)有DML1200高,但媒體功能更為豐富,適用于大型電視演播室中綜藝節(jié)目。其主要技術(shù)規(guī)格參見(jiàn)表2。
數(shù)字燈的媒體服務(wù)器有內(nèi)置和外置兩種情況,可基于DMX512或Art-Net協(xié)議通過(guò)DMX電纜或以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字媒體資源的智能管理,主要功能有:
(1)支持DMX512和Art-Net協(xié)議;
(2)支持 H.264(即MPEG-4 AVC,同等畫(huà)質(zhì)下碼流只有MPGE-2的一半,是目前最先進(jìn)的數(shù)字視頻壓縮格式之一)、MOV 及AVI HD專(zhuān)業(yè)編碼格式和包括S-VIDEO在內(nèi)的多種模擬視頻接口,支持全高清視頻回放;
(3)豐富的媒體控制和處理功能,如選擇影像片段、影像文件轉(zhuǎn)換、同步播放多個(gè)視頻流、多圖層組合及不透明度、縮放、旋轉(zhuǎn)、模糊、遮罩、失真校正等;
(4)現(xiàn)場(chǎng)視頻輸入(Live Video-In)功能;
(5)梯形校正(Keystone)功能;
(6)消隱(Blanking)功能;
(7)軟邊緣(Soft Edged)功能;
(8)曲面(Curved Surface)失真校正功能。
表1 DML-1200數(shù)字燈的部分技術(shù)規(guī)格
表2 DL.3數(shù)字燈的部分技術(shù)規(guī)格
不同品牌的外置式媒體服務(wù)器如圖2所示。
以下對(duì)上述媒體服務(wù)器的最后四個(gè)功能作簡(jiǎn)單說(shuō)明。
(1)梯形校正功能
梯形校正是所有投影設(shè)備都具備的一個(gè)基本功能,通過(guò)控制圖像的四個(gè)角點(diǎn)使其在水平和垂直方向適當(dāng)位移,從而將梯形圖像校正為矩形圖像。
(2)消隱功能
數(shù)字燈媒體服務(wù)器的消隱功能是指當(dāng)投影的畫(huà)面尺寸大于投射目標(biāo)區(qū)域時(shí),將圖像的上、下或左、右側(cè)的一部分切除,以防止影像的溢出。圖像消隱共用8個(gè)DMX通道來(lái)完成,上、下、左、右四側(cè)各用兩個(gè)通道,一個(gè)通道用于粗調(diào),另一個(gè)用于微調(diào)。
(3)軟邊緣功能
當(dāng)投射目標(biāo)的面積很大時(shí),需要事先對(duì)投射區(qū)域進(jìn)行分割,用多臺(tái)數(shù)字燈聯(lián)合工作,每臺(tái)燈“獨(dú)當(dāng)一面”,僅向?qū)儆凇白约骸钡膮^(qū)域投射整個(gè)影像的一部分畫(huà)面。多臺(tái)數(shù)字燈聯(lián)合工作時(shí),如果不對(duì)各燈投射的影像邊緣進(jìn)行過(guò)渡處理,將會(huì)明顯地看到各個(gè)子畫(huà)面的分割特征。數(shù)字燈媒體服務(wù)器的軟邊緣功能可在水平和垂直方向上對(duì)影像的邊緣進(jìn)行羽化處理,形成漸變效果,最終實(shí)現(xiàn)影像子畫(huà)面的平滑過(guò)渡。服務(wù)器的軟邊緣功能由媒體處理軟件的邊緣融合器(Collage Generator)來(lái)完成,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)8×8個(gè)子畫(huà)面的軟邊緣處理和同步播放。采用多個(gè)數(shù)字燈聯(lián)合工作,還可以彌補(bǔ)單一燈具亮度的不足,確保超大面積投影畫(huà)面的亮度。
(4)曲面失真校正功能
當(dāng)投影目標(biāo)是非平面形態(tài)時(shí),比如球狀凸面、弧形凹面,或由兩面體構(gòu)成的有一定夾角的物體表面,投影畫(huà)面將會(huì)出現(xiàn)明顯的幾何失真現(xiàn)象,如果不對(duì)這些失真進(jìn)行幾何校正,不但影響視覺(jué)效果,還直接妨礙子畫(huà)面的拼接。通過(guò)改變像素的空間位置,數(shù)字燈媒體服務(wù)器的曲面失真校正功能可以將投射到非平面上出現(xiàn)形狀畸變的影像進(jìn)行幾何校正,形成類(lèi)似在平面上的投影效果。
圖3顯示了借助三維軟件在三維場(chǎng)景中用聚光燈貼圖投影,投射到球面和“墻角”上的影像模擬失真效果。用平行光燈具代替聚光燈貼圖投影,模擬出的校正后影像效果如圖4所示。
以上對(duì)多媒體數(shù)字燈的技術(shù)規(guī)格和常見(jiàn)功能進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。隨著各類(lèi)顯示設(shè)備、具有投影功能的燈光設(shè)備的發(fā)展,視頻影像設(shè)計(jì)正逐漸成為舞美設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要分支門(mén)類(lèi),數(shù)字燈的功能十分強(qiáng)大,我們的舞臺(tái)藝術(shù)創(chuàng)作者應(yīng)該不斷發(fā)揮豐富的想像力,充分發(fā)揮數(shù)字燈的各項(xiàng)功能,相信通過(guò)對(duì)數(shù)字燈的靈活組合運(yùn)用,數(shù)字燈可以為我們的舞臺(tái)架起更多美妙的藝術(shù)空間。