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    舞臺機械設(shè)備運動分析

    2014-08-27 14:18:09豐其云嚴(yán)華鋒
    演藝科技 2014年8期
    關(guān)鍵詞:軌跡

    豐其云+嚴(yán)華鋒

    【摘 要】 從常規(guī)舞臺機械設(shè)備入手,分析其運動規(guī)律,進(jìn)而分析復(fù)合運動及引入演出元素的運動規(guī)律,探究智能控制設(shè) 計輸入條件以及演出運動分析方法。

    【關(guān)鍵詞】 舞臺機械;運動分析;軌跡;復(fù)合運動;演出元素

    文章編號: 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.08.008

    Motion Analysis of Stage Machinery

    FENG Qi-yun, YAN Hua-feng

    (Zhejiang Dafeng Industrial Co., Ltd., Yuyao Zhejiang 315400, China)

    【Abstract】From the perspective of conventional stage machinery, its motion rules were analyzed; and then the compound motion and motion rules led into performance elements were further analyzed; the intelligent control design input conditions and motion analysis method of more complex performance were explored in this paper.

    【Key Words】stage machinery; motion analysis; trajectory; compound motion; performance elements

    1 概述

    舞臺機械設(shè)備的智能化控制主要針對設(shè)備的運動與狀態(tài),如設(shè)備的啟動、加速、運行、減速、停止、正向、反向、同步、安全連鎖、安全觸發(fā)、緊急停機等過程。目前,智能控制系統(tǒng)主要處理這些過程的動作時機、動作順序、速度信號、位置信號、各種安全傳感信號、各種開關(guān)信號、設(shè)備運行軌跡、運行速度、加速度等運動參量。其中,大部分是開關(guān)量,甚至載荷傳感信號在智能控制系統(tǒng)中也作為開關(guān)量識別(當(dāng)然,隨著技術(shù)的需求與發(fā)展,智能控制系統(tǒng)也將會引入模糊控制的模擬量)。智能控制系統(tǒng)基本不涉及動力載荷與力的大小,這些參量用于在強電回路設(shè)計中選擇不同規(guī)格的設(shè)備部件,而對于智能控制系統(tǒng)來說,功率大的電機和功率相對小的電機,其控制邏輯都是相同的。因此,舞臺機械設(shè)備智能化控制的輸入條件必須是詳盡準(zhǔn)確的運動分析,進(jìn)而根據(jù)運動分析的圖譜進(jìn)行智能控制的邏輯架構(gòu)設(shè)計及編程。

    舞臺機械設(shè)備具有起重機械、運輸機械甚至重型機械、輕工機械等通用機械設(shè)備的很多屬性,但又有其特有的屬性。其特有屬性是為演出藝術(shù)服務(wù),與演出藝術(shù)活動相關(guān)。而演出藝術(shù)是肢體形體與聲音以及光影色相結(jié)合的運動藝術(shù)。由此,舞臺機械設(shè)備的發(fā)展研究及其運動分析須結(jié)合對演出活動的運動分析。當(dāng)然,對于舞臺機械設(shè)備的運動研究與分析并不限于本文所敘述的內(nèi)容,本文只是初步的探究。

    首先,運動在哲學(xué)上的含義是物質(zhì)的存在形式及其固有屬性,它包括宇宙間所發(fā)生的一切變化和過程,從簡單的位置變化到復(fù)雜的人類思維。物質(zhì)的任何一種形態(tài)都處于運動中。運動具有守恒性,既不能被創(chuàng)造又不能被消滅,其具體形式則是多樣的并且互相轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化中運動總量不變。這是科學(xué)的概念,最常用于工程技術(shù)中描述與理解物體的變化和過程。

    天地萬物、銀河星云,大到宇宙天體小到微觀粒子都在不停的運動中,處在運動中分析運動需要科學(xué)的抽象和假設(shè)。運動有多種形式,這里主要針對機械運動,即一個物體相對于另一物體位置的變化。運動學(xué)是從幾何的角度來研究物體的運動;也就是研究物體運動的幾何性質(zhì),而不涉及改變運動的原因,即不考慮“力”和“質(zhì)量”這些物理因素,把物體視為幾何點或不變形的幾何物體(剛體)??疾爝@些幾何物體在任何時刻占有空間的位置,這就需要建立參照系,即建立參考坐標(biāo)系。

    物體是否簡化為點或是簡化為剛體來分析,不取決于物體的大小,而取決于研究的性質(zhì)。對于大型的舞臺升降臺,在只需考察其運動時,可以將升降部分看作是一個點;而對于小型自由運動車臺,當(dāng)需要考察其整體運動以及小臺面上不同位置的速度、加速度等運動狀態(tài)時,就不能簡化為點,而須簡化為剛體來分析。剛體是由無數(shù)個點組成的物體,假設(shè)各個點之間的距離永遠(yuǎn)不變,但處于剛體上不同位置的點在運動中的狀態(tài)(速度、加速度等)可能會不同。參考坐標(biāo)系的建立基于經(jīng)典力學(xué)的理論,一般將固連于地球的坐標(biāo)系作為靜坐標(biāo)系,動坐標(biāo)系建立在必要的牽連運動物體上。

    2 簡化運動的數(shù)學(xué)描述

    點的直角坐標(biāo)運動方程、速度與加速度為:

    運動方程:

    (1)

    速度:

    (2)

    速度大?。?/p>

    (3)

    方向余弦:

    (4)

    加速度:

    (5)

    加速度大小:

    (6)

    方向余弦:

    (7)

    點的運動方程、速度與加速度亦可用矢徑法或自然法表示。

    剛體平動時,剛體內(nèi)所有各點的運動軌跡、速度、加速度完全相同。由此,剛體的平動亦可歸結(jié)為點的運動問題。

    剛體的平面運動可分解為平動和轉(zhuǎn)動,亦即平面運動可視為平動與轉(zhuǎn)動的合成運動。剛體的平面運動方程為:

    (8)

    定軸轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動方程、角速度和角加速度為:

    (9)

    定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點的速度、切向加速度、法向加速度以及全加速度為:

    (10)

    各點的全加速度與轉(zhuǎn)動半徑的夾角為:endprint

    (11)

    與轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)。

    常規(guī)舞臺機械設(shè)備的通用工藝條件及設(shè)備功能配置,都是根據(jù)大量演出劇目的實際需求統(tǒng)計歸納而來,其運動形式是備用候選的形式,一般不會結(jié)合演出元素的運動來分析,只是符合多數(shù)演出需要而設(shè)置的運動范圍。當(dāng)具體劇目需要與設(shè)備配合的時候,其運動分析就顯得非常必要。另外,越來越多的非常規(guī)演出場館與設(shè)備以及為劇目量身定做的設(shè)備也更加需要演出元素與設(shè)備結(jié)合的運動分析。畢竟,演出藝術(shù)是不斷創(chuàng)新的,演藝設(shè)備也必然要創(chuàng)新發(fā)展,因此,結(jié)合演出元素的設(shè)備運動分析以及相關(guān)的智能控制成為進(jìn)一步探究的必要課題。

    3 常規(guī)舞臺機械設(shè)備的運動分析

    近年來,多樣化的舞臺工藝配置應(yīng)運而生,國內(nèi)劇場基本采用品字型舞臺的常規(guī)工藝配置過多重復(fù)建設(shè)。但是,作為基礎(chǔ)工程研究,品字型舞臺仍然具有典型性,因為所有創(chuàng)新的多樣舞臺工藝都是這些典型設(shè)備的改進(jìn)、變化、重組與優(yōu)化,離不開基本原理。所以,這里的運動分析還是以這些基本設(shè)備為對象進(jìn)行探究。

    通過歸納分析,大多數(shù)常規(guī)舞臺機械設(shè)備都是獨立一維運動,例如,點吊機、吊桿機、燈桿機、假臺口上片、防火幕(電動)、樂池升降欄桿、樂池升降臺、主升降臺、輔助升降臺、補平臺等都是垂直升降運動;而假臺口側(cè)片、側(cè)車臺、后車臺都是水平直線運動;升降對開大幕、二維燈光吊籠、側(cè)臺運景吊機等雖然備有二維、三維功能,但其運行基本都是各維獨立運動,無需考察其組合軌跡。同時,這些設(shè)備的功能基本都是定向運載(即使參與表演也是如此),其承載部件上各處都具有相同的運動規(guī)律,作為控制對象都可將其簡化為運動點來分析(轉(zhuǎn)臺例外),如圖 1 所示。

    圖1中的運動參數(shù)放大示意就是智能控制的輸入條件模型。這些設(shè)備的軌跡都是一條直線(無論垂直或水平),其速度、加速度曲線如圖 2 所示。

    調(diào)速設(shè)備在額定速度(加速度)范圍內(nèi)(即陰影線區(qū)域)選取設(shè)定;定速設(shè)備僅在額定速度下選定。在具體工程的應(yīng)用中,則要對每種設(shè)備的運動狀態(tài)進(jìn)行描述;如果結(jié)合演出劇目分析,則要對用到的每臺設(shè)備進(jìn)行描述。

    運動分析為智能控制提供開關(guān)量輸入條件,進(jìn)而與后續(xù)動力設(shè)計相結(jié)合,最終也對電氣控制提出要求。根據(jù)模型編制需要完成的參量表,這里介紹的只是初步分析的模型。

    4 復(fù)合運動及引入演出元素的運動分析

    隨著演出藝術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,越來越多的復(fù)合運動設(shè)備受到青睞。此類設(shè)備一般都是直接參與演出,較為典型的有:升降平移飛行機構(gòu)、升降旋轉(zhuǎn)飛行機構(gòu)、3D 威亞、車轉(zhuǎn)臺、組合轉(zhuǎn)臺、自由運動平移車臺等。這些設(shè)備承載演員和景物的表演運動具有出奇和震撼的觀演效果,且關(guān)系到安全問題,更有其分析探究價值。

    最簡單的復(fù)合運動是升降平移飛行機構(gòu),在運動分析中具有典型性,如圖3所示。

    升降卷揚機的鋼絲繩繞過水平運行小車懸吊動滑輪,形成復(fù)式吊法。水平牽引卷揚機牽引小車水平運動。將演員的運動簡化為點的運動,靜坐標(biāo)(O,x,y)建在固定橫導(dǎo)軌上;動坐標(biāo)(O', x', y')建在運行小車上。其中,演員的升降運動是相對運動,速度為 vr,演員(和小車)的水平運動就是牽連運動,速度為ve。其絕對運動就是相對運動和牽連運動的合成運動,其合成速度為:

    (12)

    其方向與水平面成θ角。

    后區(qū)車轉(zhuǎn)臺在整體向前平移過程中與轉(zhuǎn)臺同時旋轉(zhuǎn),也是典型的復(fù)合運動,如圖 4 所示。

    假設(shè)車臺以加速度a沿x軸方向加速前行,其瞬時速度為v,轉(zhuǎn)臺以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)一個或數(shù)個演員處在轉(zhuǎn)臺半徑r的圓周上隨同運動時,每個演員在轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到不同方位時的速度與加速度不同。將演員簡化為點的運動,轉(zhuǎn)臺為剛體定軸轉(zhuǎn)動,車臺為剛體平動。某瞬時演員在不同位置時的速度合成如圖4(a)所示, 此時相對速度即圓周速度為:

    (13)

    方向沿圓周切線方向;

    牽連速度即車臺速度為:

    (14)

    方向沿x軸向。

    則其合成絕對速度為:

    (15)

    其方向與vr成θ角。

    從圖中可以看出,當(dāng)演員處于點1時,其絕對速度值最?。?/p>

    (16)

    當(dāng)演員處于點2時,其絕對速度值最大:

    (17)

    其余 v3~v8 的值在最大與最小之間,方向如圖示。

    加速度合成如圖4(b)所示,此時,相對加速度即向心加速度為:

    (18)

    方向指向圓心;

    牽連加速度即車臺加速度為:a,方向沿x軸向。

    則其合成絕對加速度為:

    (19)

    其方向與an 成θ角。

    從圖中看出,當(dāng)演員處于點3時,其絕對加速度值最大:

    (20)

    當(dāng)演員處于點4時,其絕對加速度值最?。?/p>

    (21)

    其余 a1,a2,a5~a8的值在最大與最小之間,方向如圖所示。

    平移與旋轉(zhuǎn)復(fù)合的另一個實例如圖 5 所示。出于表演的需要,轉(zhuǎn)臺上沿射線方向圓周均布有8個滑槽,每個滑槽上有一個電動滑塊,滑塊上設(shè)有道具或演員。在轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時,滑塊由距中心最近的位置向外加速運動,形成旋轉(zhuǎn)開花的特技效果。

    當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,滑塊以加速度ar 由內(nèi)向外運動時,將滑塊簡化為點的運動,轉(zhuǎn)臺為剛體定軸轉(zhuǎn)動。某瞬時滑塊運動到x位置處時速度、加速度圖解如圖5,此時

    滑塊向外的運動速度為:

    (22)

    相對加速度即滑塊平移加速度為:ar,方向由內(nèi)指向外。

    牽連加速度即旋轉(zhuǎn)向心加速度為:

    (23)

    方向由外指向內(nèi)。endprint

    另有科氏加速度為:

    (24)

    方向按右手法則如圖,與 ar 方向垂直。

    則滑塊的合成絕對加速度值為:

    (25)

    其方向與滑槽的夾角為:

    (26)

    此例與牽連運動為平動時不同,其牽連運動為轉(zhuǎn)動,因此,多了一個科氏加速度。

    5 進(jìn)一步探討

    引入演出元素的運動分析,應(yīng)研究演出元素的規(guī)律。近年來,運動捕捉技術(shù)(Motion Capture)在國外迅速發(fā)展起來,該技術(shù)是在演員運動時,捕捉其運動軌跡,可實現(xiàn)人物運動信息的數(shù)字化記錄,產(chǎn)生運動的基本軌跡。高級的運動捕捉技術(shù)不僅能夠跟蹤記錄演員的行動軌跡,而且可以記錄其肢體動作甚至面部表情。該技術(shù)的初始功能是用來記錄經(jīng)典演出劇目、經(jīng)典表演動作、高難體育動作等活動的數(shù)字化信息,用來保存、教學(xué)、動畫模擬以及分析研究之用。此項技術(shù)可以用來研究開發(fā)引入演出元素的舞臺機械設(shè)備。一般演出藝術(shù)的編導(dǎo)及演員對肢體運動的感受沒有物理定量的概念,完全是一種感官體驗及意會,但他們能夠預(yù)測到觀眾的感受,創(chuàng)作出吸引觀眾眼球并提升其精神愉悅的運動軌跡及動作。運動捕捉技術(shù)可以將演員排練成熟的預(yù)演出活動記錄下來,經(jīng)過分析研究其運動軌跡,利用計算機擬合出其運動軌跡曲線,用來跟隨設(shè)計舞臺機械設(shè)備的控制程序,達(dá)到人體運動與機械動作的完美配合,且可預(yù)測其過程的安全度。

    目前,運動捕捉技術(shù)主要分為兩大類:基于標(biāo)識的運動捕捉技術(shù)以及無標(biāo)識運動捕捉技術(shù)。無標(biāo)識運動捕獲系統(tǒng)(如美國布朗大學(xué)的HumanEva系統(tǒng),美國斯坦福大學(xué)的SCAPE系統(tǒng))是基于視頻的人體運動捕獲技術(shù),其成本低、操作方便、適用性強,但捕捉精度與實時性仍無法與基于標(biāo)識的運動捕捉系統(tǒng)相比,因此,不能夠滿足對動態(tài)藝術(shù)高精度捕獲的要求?;跇?biāo)識的運動捕捉技術(shù)是利用傳感器設(shè)備感知人體隨機的位置,獲得人體運動的抽象數(shù)字軌跡信息。這些設(shè)備主要有機械式、電磁式、聲學(xué)式和光學(xué)式四種,各種技術(shù)均有自己的優(yōu)缺點和適用場合。其中,光學(xué)式運動捕捉系統(tǒng)是在表演者身體的關(guān)鍵部位貼上一些特制的標(biāo)志或發(fā)光點,視覺系統(tǒng)跟蹤、識別圖像中的標(biāo)志點并計算其空間位置。表演者活動范圍較大,無電纜機械裝置的限制,使用方便,速度較快?;跇?biāo)識的運動捕捉技術(shù)由于其準(zhǔn)確性高、操作經(jīng)驗性強,目前應(yīng)用最為廣泛,如美國的Moven系統(tǒng),英國Vicon公司的Vicon MX系統(tǒng)。開發(fā)光學(xué)式運動捕捉系統(tǒng)的公司有 Vicon, Motion Analysis, PhoeniX Tech等。

    對于更為復(fù)雜的激光導(dǎo)航自由運動式車臺的運動分析、大型3D威亞系統(tǒng)的運動分析以及更為新、奇、特的舞臺表演運動分析,均可探討運用運動捕捉技術(shù)和多種計算機模擬軟件來研究,限于篇幅,暫不贅述。

    注:此研究得到國家科技支撐計劃“演出效果呈現(xiàn)關(guān)鍵支撐技術(shù)研究與應(yīng)用示范”(項目編號:2012BAH38F00)的資助。參加本文內(nèi)容研究的有:魏發(fā)孔,孫濤,田海弘,盛敏,黃學(xué)通,姚亮,劉榛,楊岳軍,宋耀軍,崔建輝,楊衛(wèi)國,王榮安,吳正平,王棟,何曉新,吳立鋒等。endprint

    另有科氏加速度為:

    (24)

    方向按右手法則如圖,與 ar 方向垂直。

    則滑塊的合成絕對加速度值為:

    (25)

    其方向與滑槽的夾角為:

    (26)

    此例與牽連運動為平動時不同,其牽連運動為轉(zhuǎn)動,因此,多了一個科氏加速度。

    5 進(jìn)一步探討

    引入演出元素的運動分析,應(yīng)研究演出元素的規(guī)律。近年來,運動捕捉技術(shù)(Motion Capture)在國外迅速發(fā)展起來,該技術(shù)是在演員運動時,捕捉其運動軌跡,可實現(xiàn)人物運動信息的數(shù)字化記錄,產(chǎn)生運動的基本軌跡。高級的運動捕捉技術(shù)不僅能夠跟蹤記錄演員的行動軌跡,而且可以記錄其肢體動作甚至面部表情。該技術(shù)的初始功能是用來記錄經(jīng)典演出劇目、經(jīng)典表演動作、高難體育動作等活動的數(shù)字化信息,用來保存、教學(xué)、動畫模擬以及分析研究之用。此項技術(shù)可以用來研究開發(fā)引入演出元素的舞臺機械設(shè)備。一般演出藝術(shù)的編導(dǎo)及演員對肢體運動的感受沒有物理定量的概念,完全是一種感官體驗及意會,但他們能夠預(yù)測到觀眾的感受,創(chuàng)作出吸引觀眾眼球并提升其精神愉悅的運動軌跡及動作。運動捕捉技術(shù)可以將演員排練成熟的預(yù)演出活動記錄下來,經(jīng)過分析研究其運動軌跡,利用計算機擬合出其運動軌跡曲線,用來跟隨設(shè)計舞臺機械設(shè)備的控制程序,達(dá)到人體運動與機械動作的完美配合,且可預(yù)測其過程的安全度。

    目前,運動捕捉技術(shù)主要分為兩大類:基于標(biāo)識的運動捕捉技術(shù)以及無標(biāo)識運動捕捉技術(shù)。無標(biāo)識運動捕獲系統(tǒng)(如美國布朗大學(xué)的HumanEva系統(tǒng),美國斯坦福大學(xué)的SCAPE系統(tǒng))是基于視頻的人體運動捕獲技術(shù),其成本低、操作方便、適用性強,但捕捉精度與實時性仍無法與基于標(biāo)識的運動捕捉系統(tǒng)相比,因此,不能夠滿足對動態(tài)藝術(shù)高精度捕獲的要求。基于標(biāo)識的運動捕捉技術(shù)是利用傳感器設(shè)備感知人體隨機的位置,獲得人體運動的抽象數(shù)字軌跡信息。這些設(shè)備主要有機械式、電磁式、聲學(xué)式和光學(xué)式四種,各種技術(shù)均有自己的優(yōu)缺點和適用場合。其中,光學(xué)式運動捕捉系統(tǒng)是在表演者身體的關(guān)鍵部位貼上一些特制的標(biāo)志或發(fā)光點,視覺系統(tǒng)跟蹤、識別圖像中的標(biāo)志點并計算其空間位置。表演者活動范圍較大,無電纜機械裝置的限制,使用方便,速度較快?;跇?biāo)識的運動捕捉技術(shù)由于其準(zhǔn)確性高、操作經(jīng)驗性強,目前應(yīng)用最為廣泛,如美國的Moven系統(tǒng),英國Vicon公司的Vicon MX系統(tǒng)。開發(fā)光學(xué)式運動捕捉系統(tǒng)的公司有 Vicon, Motion Analysis, PhoeniX Tech等。

    對于更為復(fù)雜的激光導(dǎo)航自由運動式車臺的運動分析、大型3D威亞系統(tǒng)的運動分析以及更為新、奇、特的舞臺表演運動分析,均可探討運用運動捕捉技術(shù)和多種計算機模擬軟件來研究,限于篇幅,暫不贅述。

    注:此研究得到國家科技支撐計劃“演出效果呈現(xiàn)關(guān)鍵支撐技術(shù)研究與應(yīng)用示范”(項目編號:2012BAH38F00)的資助。參加本文內(nèi)容研究的有:魏發(fā)孔,孫濤,田海弘,盛敏,黃學(xué)通,姚亮,劉榛,楊岳軍,宋耀軍,崔建輝,楊衛(wèi)國,王榮安,吳正平,王棟,何曉新,吳立鋒等。endprint

    另有科氏加速度為:

    (24)

    方向按右手法則如圖,與 ar 方向垂直。

    則滑塊的合成絕對加速度值為:

    (25)

    其方向與滑槽的夾角為:

    (26)

    此例與牽連運動為平動時不同,其牽連運動為轉(zhuǎn)動,因此,多了一個科氏加速度。

    5 進(jìn)一步探討

    引入演出元素的運動分析,應(yīng)研究演出元素的規(guī)律。近年來,運動捕捉技術(shù)(Motion Capture)在國外迅速發(fā)展起來,該技術(shù)是在演員運動時,捕捉其運動軌跡,可實現(xiàn)人物運動信息的數(shù)字化記錄,產(chǎn)生運動的基本軌跡。高級的運動捕捉技術(shù)不僅能夠跟蹤記錄演員的行動軌跡,而且可以記錄其肢體動作甚至面部表情。該技術(shù)的初始功能是用來記錄經(jīng)典演出劇目、經(jīng)典表演動作、高難體育動作等活動的數(shù)字化信息,用來保存、教學(xué)、動畫模擬以及分析研究之用。此項技術(shù)可以用來研究開發(fā)引入演出元素的舞臺機械設(shè)備。一般演出藝術(shù)的編導(dǎo)及演員對肢體運動的感受沒有物理定量的概念,完全是一種感官體驗及意會,但他們能夠預(yù)測到觀眾的感受,創(chuàng)作出吸引觀眾眼球并提升其精神愉悅的運動軌跡及動作。運動捕捉技術(shù)可以將演員排練成熟的預(yù)演出活動記錄下來,經(jīng)過分析研究其運動軌跡,利用計算機擬合出其運動軌跡曲線,用來跟隨設(shè)計舞臺機械設(shè)備的控制程序,達(dá)到人體運動與機械動作的完美配合,且可預(yù)測其過程的安全度。

    目前,運動捕捉技術(shù)主要分為兩大類:基于標(biāo)識的運動捕捉技術(shù)以及無標(biāo)識運動捕捉技術(shù)。無標(biāo)識運動捕獲系統(tǒng)(如美國布朗大學(xué)的HumanEva系統(tǒng),美國斯坦福大學(xué)的SCAPE系統(tǒng))是基于視頻的人體運動捕獲技術(shù),其成本低、操作方便、適用性強,但捕捉精度與實時性仍無法與基于標(biāo)識的運動捕捉系統(tǒng)相比,因此,不能夠滿足對動態(tài)藝術(shù)高精度捕獲的要求?;跇?biāo)識的運動捕捉技術(shù)是利用傳感器設(shè)備感知人體隨機的位置,獲得人體運動的抽象數(shù)字軌跡信息。這些設(shè)備主要有機械式、電磁式、聲學(xué)式和光學(xué)式四種,各種技術(shù)均有自己的優(yōu)缺點和適用場合。其中,光學(xué)式運動捕捉系統(tǒng)是在表演者身體的關(guān)鍵部位貼上一些特制的標(biāo)志或發(fā)光點,視覺系統(tǒng)跟蹤、識別圖像中的標(biāo)志點并計算其空間位置。表演者活動范圍較大,無電纜機械裝置的限制,使用方便,速度較快?;跇?biāo)識的運動捕捉技術(shù)由于其準(zhǔn)確性高、操作經(jīng)驗性強,目前應(yīng)用最為廣泛,如美國的Moven系統(tǒng),英國Vicon公司的Vicon MX系統(tǒng)。開發(fā)光學(xué)式運動捕捉系統(tǒng)的公司有 Vicon, Motion Analysis, PhoeniX Tech等。

    對于更為復(fù)雜的激光導(dǎo)航自由運動式車臺的運動分析、大型3D威亞系統(tǒng)的運動分析以及更為新、奇、特的舞臺表演運動分析,均可探討運用運動捕捉技術(shù)和多種計算機模擬軟件來研究,限于篇幅,暫不贅述。

    注:此研究得到國家科技支撐計劃“演出效果呈現(xiàn)關(guān)鍵支撐技術(shù)研究與應(yīng)用示范”(項目編號:2012BAH38F00)的資助。參加本文內(nèi)容研究的有:魏發(fā)孔,孫濤,田海弘,盛敏,黃學(xué)通,姚亮,劉榛,楊岳軍,宋耀軍,崔建輝,楊衛(wèi)國,王榮安,吳正平,王棟,何曉新,吳立鋒等。endprint

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