徐佳琦

（中央戲劇學(xué)院 傳統(tǒng)戲劇數(shù)字化高精尖研究中心，北京 102209）

1 演藝行業(yè)數(shù)字化舞臺裝備發(fā)展現(xiàn)狀

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與相關(guān)政策的推進，人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、云計算、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等在各行各業(yè)廣泛落地應(yīng)用，給各行業(yè)帶來了巨大的變革與重塑。在此影響下，演藝行業(yè)涌現(xiàn)出應(yīng)用高新技術(shù)的諸多創(chuàng)新內(nèi)容［1］。

1.1 舞臺精密機械設(shè)備

舞臺精密機械是指結(jié)合自動化技術(shù)、電子技術(shù)、光學(xué)和計算機技術(shù)，應(yīng)用于舞臺的高精尖舞臺機械設(shè)備。舞臺精密機械設(shè)備能夠結(jié)合多媒體視頻、數(shù)字影像及燈光等賦能舞臺創(chuàng)意設(shè)計。例如，在2021 年的騰訊娛樂盛典中，600 多平方的舞臺，內(nèi)藏9 組數(shù)控機械裝置。此次演出，舞臺采用了全新的數(shù)控系統(tǒng)，用來控制開合旋轉(zhuǎn)燈屏四方形柱，從而實現(xiàn)精準定位。數(shù)控技術(shù)能夠保證多節(jié)桿式升降柱升降平穩(wěn)，其負載可達2 t，升高6 m；每組升降平臺可負載4 t，精度控制在1 mm 內(nèi)，升降屏可根據(jù)需求以時間編程運行。

精密舞臺機械使得傳統(tǒng)技術(shù)無法實現(xiàn)的舞美創(chuàng)意有了實現(xiàn)的途徑。在東方衛(wèi)視跨年舞臺中，由梁余豐設(shè)計的“風(fēng)從東方來”舞美創(chuàng)意，也同樣使用了大量的精密舞臺機械。舞美設(shè)計從“風(fēng)”的意向出發(fā)，舞臺機械結(jié)構(gòu)環(huán)環(huán)相扣。整個舞臺分別由外環(huán)、中環(huán)、內(nèi)環(huán)3 組結(jié)構(gòu)組成。外環(huán)為4 個固定的環(huán)形結(jié)構(gòu)，分布于場館四周，讓觀眾有置身舞臺之中的感覺；中環(huán)為6 個可單獨升降的環(huán)形結(jié)構(gòu)，圍繞內(nèi)環(huán)層層錯落，形成交錯的階梯型螺旋形態(tài)，襯托內(nèi)環(huán)，形成一個整體的風(fēng)暴造型；內(nèi)環(huán)由7 組交錯旋轉(zhuǎn)開口組合升降，帶來錯綜復(fù)雜的交錯感。

根據(jù)舞臺表演設(shè)計的數(shù)控裝備和數(shù)字媒體創(chuàng)意，使得舞臺的表現(xiàn)形式與舞臺的藝術(shù)語匯變得更加豐富多彩。精密舞臺機械配以數(shù)控化燈光技術(shù)的應(yīng)用，能夠為舞臺創(chuàng)意設(shè)計注入新的靈魂。

1.2 數(shù)控化燈光設(shè)計

數(shù)控化燈光設(shè)計是指通過數(shù)控技術(shù)對舞臺燈光的運行進行控制。數(shù)控化結(jié)構(gòu)燈光設(shè)計使得燈光的變化形態(tài)和創(chuàng)意設(shè)計更加靈活多變，視覺效果更加震撼。

例如，湖南衛(wèi)視《乘風(fēng)破浪的姐姐》初評舞臺舞美由船體甲板地屏和空中數(shù)控單面鏡組成。舞臺除地屏外，其余部分沒有使用屏幕，表演秀的呈現(xiàn)都交由燈光完成，這給予燈光設(shè)計充分的展示空間。在數(shù)控結(jié)構(gòu)設(shè)計上，十條橫向數(shù)控?zé)艏懿赜趩蚊骁R結(jié)構(gòu)之上，每條燈架上由LED bar、三合一燈具和蜂眼組成。雖然燈架是最簡單的橫向結(jié)構(gòu)，燈具也十分常用，但通過數(shù)控變化，可以形成將近30 種不同的造型，加上三種燈具不同的組合搭配，能夠展現(xiàn)多層次的空間變化，分別為三十位嘉賓設(shè)計獨一無二的表演。數(shù)控造型主要在dance 表演環(huán)節(jié)中呈現(xiàn)，在離線編程階段，便根據(jù)嘉賓們的不同歌曲和舞臺形式做了一一對應(yīng)的特殊設(shè)計。

數(shù)控化的燈光設(shè)計應(yīng)用，不僅能夠為舞美創(chuàng)意設(shè)計添磚加瓦，還能夠優(yōu)化傳統(tǒng)燈光設(shè)計存在的不完美問題。例如，中央廣播電視總臺春節(jié)聯(lián)歡晚會的燈光設(shè)計，采用數(shù)控電葫蘆來配合舞美設(shè)計的效果，燈光設(shè)計根據(jù)大屏幕的弧形結(jié)構(gòu)制定了與大屏弧形一致的TRUSS 梁，配合升降冰屏幕來達到最佳燈光效果。

1.3 虛擬視覺設(shè)計

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在舞臺表演中的應(yīng)用，加強了舞臺表演的表現(xiàn)力，拓展和完善了舞臺設(shè)計效果的時空概念，為舞臺創(chuàng)作的藝術(shù)塑造力和創(chuàng)造力提供更有效的技術(shù)支持，給觀眾帶來了全新的視覺和聽覺盛宴。

在虛擬視覺設(shè)計方面，2015 年底，太陽馬戲團在《托魯克：首次翱翔》中做過初步的嘗試。當(dāng)時，劇團與Normal Studios，Solotech 和disguise 等新技術(shù)公司合作，并指定了disguise 數(shù)字媒體服務(wù)器系統(tǒng)和投影解決方案。這個方案是一項包含40臺工程投影機的毫米級精確映射的演出項目。在一個森林場景中，數(shù)字影像需要布滿整個舞臺區(qū)域，使其在視覺上看起來像是布滿了藍色螢火蟲的生物發(fā)光體。為了確保數(shù)字影像的精確性，團隊利用3D 掃描技術(shù)將舞臺布景的實際數(shù)據(jù)變?yōu)樘摂M數(shù)據(jù)模型，并把數(shù)據(jù)模型加入前期內(nèi)容創(chuàng)作工作中［2］。

虛擬視覺設(shè)計的使用，除了能夠帶來更豐富的視覺體驗外，還能夠在短期內(nèi)提升整體視覺質(zhì)量。以愛奇藝的虛擬偶像綜藝節(jié)目《跨次元新星》為例，動畫、虛擬燈光、AR 特效、純虛擬鏡頭、分鏡頭語言可同步制作，因為是并行流程，所以每天都會迭代出一個結(jié)構(gòu)完整的播出工程進行預(yù)演，甚至直接用于彩排。同時，及時與舞臺導(dǎo)演、音樂、現(xiàn)場燈光進行直接溝通，在燈光、動畫、特效等多維度進行優(yōu)化調(diào)整，能夠在短周期內(nèi)提升整體視覺質(zhì)量。

虛擬舞臺技術(shù)除了能夠提升視覺效果以外，還能夠解決突發(fā)情況導(dǎo)致演員無法到現(xiàn)場演出這種傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的問題。例如，2021 年的春節(jié)聯(lián)歡晚會節(jié)目《牛起來》由劉德華、王一博、關(guān)曉彤三人表演，劉德華表演部分通過擴展現(xiàn)實（Extended Reality，XR）技術(shù)“云錄制”完成［3］。

隨著技術(shù)的發(fā)展，以全息投影技術(shù)為代表的虛擬視覺設(shè)計在更深層的結(jié)構(gòu)上重構(gòu)著舞臺藝術(shù)，結(jié)合數(shù)字化機械舞臺、數(shù)字多媒體中控系統(tǒng)等先進技術(shù)，創(chuàng)建出新的舞臺設(shè)計語匯和藝術(shù)意境空間，如全新歌舞秀《尋夢·劉三姐》、全息沉浸式演出《游園驚夢》等［4］。

2 表演裝備協(xié)同仿真控制系統(tǒng)

在精密舞臺機械、數(shù)控化燈光、裸眼3D 虛擬現(xiàn)實等新技術(shù)應(yīng)用的同時，各種表演裝備的協(xié)同復(fù)雜程度也變得越來越高。本文提出一種表演裝備協(xié)同仿真控制系統(tǒng)的管理框架。通過數(shù)字化舞臺數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)協(xié)議、LED 物理地址輸出、舞臺模型、空間數(shù)據(jù)、動畫數(shù)據(jù)、舞臺控制系統(tǒng)、多視頻播放器等的管理以及系統(tǒng)級安全監(jiān)測，輔助舞臺表演順利、安全進行。

2.1 數(shù)字舞臺技術(shù)

2.1.1 舞臺數(shù)字交換流程

模塊化的虛擬舞臺中，各裝備間的數(shù)據(jù)交換管理是關(guān)鍵。在創(chuàng)意預(yù)判和評估矯正階段，可通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的控制技術(shù)，對舞臺行為建模，然后抽取各舞臺機械的數(shù)據(jù)進行處理，對數(shù)據(jù)進行擬合優(yōu)化，再對數(shù)據(jù)進行壓縮傳輸。通過計算引擎輸出仿真模擬的初步形態(tài)。最后，通過舞臺美術(shù)顯示技術(shù)，對視頻進行時空一致編輯、基于正投影的視頻分解、幀內(nèi)和幀間并行、視頻分解映射合成。通過以上一系列流程，最終形成舞臺創(chuàng)意的前視覺，可進行仿真舞臺預(yù)覽。如仿真舞臺無問題，可將視頻映射到真實舞臺。如發(fā)現(xiàn)問題，則對相關(guān)問題進行調(diào)整解決，直至無問題后，映射到真實舞臺。

2.1.2 舞臺仿真控制系統(tǒng)

對LED 物理地址輸出，進行基于拓撲結(jié)構(gòu)的LED 擴展面，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行模擬。同時，用空間數(shù)據(jù)和舞臺數(shù)據(jù)對舞臺進行建模，將控制數(shù)據(jù)傳輸給舞臺控制系統(tǒng)。對項目視頻進行分解和合成，對視頻進行剪輯后，傳輸給多視頻播放器。

2.2 安全監(jiān)測機制

近年來，舞美設(shè)計中，大屏幕的使用日趨頻繁，大屏幕的復(fù)雜程度越來越高，對視頻播控的安全要求高于節(jié)目播出安全。原有非廣播級如“筆記本電腦”形式的極簡播控設(shè)備已經(jīng)完全無法滿足播出安全與要求［6］。

2.2.1 安全性保障流程

為了防止黑屏、內(nèi)容異常等相關(guān)問題，可通過以下方式對流程進行安全監(jiān)測和保障。

舞美創(chuàng)意后，在仿真計算階段，通過《播控手冊》《制作手冊》等統(tǒng)一規(guī)定對視頻進行規(guī)制制作和切分。在視頻制作階段進行文件級安全監(jiān)測，在視頻播放階段進行驅(qū)動級安全監(jiān)測，在屏幕顯示階段進行硬件級信號監(jiān)測。全流程通過系統(tǒng)級安全監(jiān)測，即文件級安全監(jiān)測、驅(qū)動級安全監(jiān)測以及硬件級安全監(jiān)測來保障整個流程的數(shù)據(jù)和內(nèi)容安全。

2.2.2 視頻仿真切分系統(tǒng)

視頻仿真切分系統(tǒng)涉及舞臺建模、視頻切分及視頻預(yù)覽。這一過程涉及終端控制、集群并行處理以及多CPU-GPU 集群多線程工作，需要合理地進行切分任務(wù)管理和調(diào)度。同時，要計算負載平衡與優(yōu)化、盤陣數(shù)據(jù)共享，對視頻進行實時切分與渲染。

2.2.3 實際應(yīng)用與測試

在實際應(yīng)用的過程中，需要分析并計算單臺播放器的編碼器、渲染效率，了解或建立生產(chǎn)設(shè)備的效率模型。根據(jù)播放素材規(guī)模計算出多通道播出設(shè)備負荷，模擬真實應(yīng)用情況，生成最優(yōu)化設(shè)備播出方案和實際播出效率測試對比等［7］。

3 結(jié)語

科技在演藝行業(yè)的應(yīng)用，給舞臺表演藝術(shù)帶來了更加多元的創(chuàng)作構(gòu)思和更具視覺沖擊力的舞臺表現(xiàn)。舞臺的多樣化呈現(xiàn)使得觀眾的趣味性和參與度得到加強，從而使舞臺表演獲得更廣泛的傳播，與此同時，舞臺的安全性也不容忽視，越來越復(fù)雜的舞臺設(shè)計也暗藏著安全隱患。在此背景下，除了舞臺設(shè)計的順利演出機制值得注意外，演員的人身安全防控也應(yīng)當(dāng)引起重視。