基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)研究
——以國(guó)家大劇院戲劇場(chǎng)為例

孫 芳

（國(guó)家大劇院， 北京 100031）

基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)研究
——以國(guó)家大劇院戲劇場(chǎng)為例

孫 芳

（國(guó)家大劇院， 北京 100031）

結(jié)合全景技術(shù)的特點(diǎn)，深入分析全景技術(shù)在演出空間展示中的意義與價(jià)值；并以國(guó)家大劇院演出空間為例，闡述基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與制作流程，旨在為相關(guān)研究提供參考。

全景技術(shù)；演出空間；國(guó)家大劇院；展示

引言

在國(guó)內(nèi)文化大發(fā)展大繁榮的背景下，作為傳播高雅文化藝術(shù)主要場(chǎng)地的演出場(chǎng)所，在社會(huì)生活中占據(jù)了越來(lái)越重要的位置，已形成一種新型的文化服務(wù)業(yè)態(tài)。然而，中國(guó)建設(shè)演出場(chǎng)所的起步較晚，演出場(chǎng)所運(yùn)營(yíng)、維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)也不豐富，鮮少有對(duì)演出空間展示系統(tǒng)的研究。針對(duì)演出場(chǎng)所中至關(guān)重要的“演出空間展示”問(wèn)題展開(kāi)研究，有助于提高文化傳播工作的效率和演出藝術(shù)作品的質(zhì)量，推進(jìn)藝術(shù)事業(yè)的健康發(fā)展。

1 演出空間展示

1.1 演出空間展示的界定

演出藝術(shù)作為綜合時(shí)間和空間的藝術(shù)，需要一個(gè)維持觀演關(guān)系的空間。演出空間必定有觀演者和表演者，有表演藝術(shù)的享用者和演出的創(chuàng)作者。對(duì)演出空間的探究，自表演存在之日起就不曾停歇；但對(duì)于演出空間的純物理層面的展示問(wèn)題研究的確不多見(jiàn)。

本文所研究的演出空間指，存在于較為專(zhuān)業(yè)的演出場(chǎng)所的整體空間；其空間展示僅限于純物理層面，具體展示范圍可據(jù)不同的需求予以調(diào)整。

1.2 演出空間展示的必要性

觀眾需要空間展示。觀眾參觀前做功課，需要有針對(duì)性地了解劇場(chǎng)等演出場(chǎng)所，劇場(chǎng)對(duì)觀眾仍然是一個(gè)比較陌生的系統(tǒng)，如果能用劇場(chǎng)的科技迷人之處吸引更多觀眾走進(jìn)劇場(chǎng)享用文化盛宴，對(duì)提高大眾文化素質(zhì)、滿(mǎn)足觀眾的文化需求有巨大幫助。

藝術(shù)家也需要空間展示。藝術(shù)家需要了解演出空間的形態(tài)，演出空間有哪些可能性，有哪些技術(shù)參數(shù)是可以利用的，哪些是可以服務(wù)于藝術(shù)的，借助先進(jìn)的舞臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)天馬行空的藝術(shù)想象。也解決演出空間功能開(kāi)發(fā)不足的情況，給藝術(shù)家?guī)?lái)更多的靈感，進(jìn)而給觀眾更多更美的視聽(tīng)感受。

演出技術(shù)方案的具體實(shí)施者需要了解演出空間的形態(tài)，以方便演出方案的擬定，需要預(yù)估方案的執(zhí)行過(guò)程中有哪些技術(shù)條件是可以利用的，哪些空間要素是阻力，需要進(jìn)行方案調(diào)整的，需要預(yù)估執(zhí)行過(guò)程中的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，需要從技術(shù)層面評(píng)估演出的整體風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，指明風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

此外，演出場(chǎng)所的經(jīng)營(yíng)者也需要展示空間，以吸引更多的觀眾走近演出，走進(jìn)空間，這樣也可帶來(lái)更多的增值服務(wù)。

演出空間展示可提高文化傳播工作效率、提高演出作品質(zhì)量、加強(qiáng)各專(zhuān)業(yè)間的交流、拓展整個(gè)領(lǐng)域從業(yè)者的視野，提升整個(gè)領(lǐng)域從業(yè)者的水平，提升演出空間的管理水平，推進(jìn)文藝事業(yè)的健康發(fā)展。

2 全景技術(shù)

全景技術(shù)是基于靜態(tài)圖像在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的一種技術(shù)，它是使用相機(jī)環(huán)360°拍攝一組或多組照片，進(jìn)而無(wú)縫拼接成一張全景圖像，并通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)“全方位互動(dòng)式”觀看真實(shí)場(chǎng)景的一種展示方式（見(jiàn)圖1）。

2.1 全景技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

相較于文字介紹和圖表說(shuō)明，全景技術(shù)能更好地滿(mǎn)足人們對(duì)交互性和真實(shí)性的要求。身臨其境的“現(xiàn)場(chǎng)感”和“交互感”讓全景技術(shù)廣泛應(yīng)用于三維電子商務(wù)、虛擬旅游、虛擬教育、在線(xiàn)房地產(chǎn)樓盤(pán)展示等。

全景技術(shù)的特點(diǎn)在于它突破傳統(tǒng)三維技術(shù)的視角極限，免去三維繁瑣建模渲染等工作，直接取景于真實(shí)場(chǎng)景，利用真實(shí)照片圖像結(jié)合 JavaScript腳本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)實(shí)景360°全方位展示，并可在全景展示中加入圖片、視頻、音頻、文字等多種媒體，使觀者不僅可以獲得整體的認(rèn)識(shí)，亦可深入其中某個(gè)場(chǎng)景、某個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行瀏覽觀看[1]。

用戶(hù)可使用IE瀏覽器或播放軟件在電腦平臺(tái)、手機(jī)等，利用鼠標(biāo)等控制環(huán)視方向，可前后左右360°旋轉(zhuǎn)觀看，給人一種全新的真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)感和交互體驗(yàn)感。

全景技術(shù)的發(fā)展是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)前進(jìn)的基礎(chǔ)上，融合多種技術(shù)的結(jié)果。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷增加，全景技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷滲透。

2.2 全景技術(shù)與其他展示技術(shù)的比較[2]（見(jiàn)表1）

2.2.1 制作周期較短

全景技術(shù)是通過(guò)專(zhuān)業(yè)的取景設(shè)備將場(chǎng)景以真實(shí)圖片的方式保存，然后通過(guò)后期合成將多組圖片高精度地拼接修復(fù)，采用兼容性極高的Flash播放技術(shù)或html5技術(shù)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的合成軟件，開(kāi)發(fā)出運(yùn)行于不同環(huán)境的虛擬場(chǎng)景[3]。其核心任務(wù)是真實(shí)場(chǎng)景的圖像采集與后期合成制作，相對(duì)于技術(shù)高難的計(jì)算機(jī)三維建模、三維場(chǎng)景掃描等模擬場(chǎng)景的制作與渲染，其開(kāi)發(fā)難度與復(fù)雜程度較低，耗費(fèi)時(shí)間較短。

2.2.2 場(chǎng)景真實(shí)性較好

全景技術(shù)以采集現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景圖像為基礎(chǔ)，能夠?qū)ξ矬w的細(xì)節(jié)、質(zhì)感、色澤做到百分之百還原，全景漫游系統(tǒng)合成的獨(dú)特超清晰動(dòng)態(tài)影像可實(shí)現(xiàn)最大 10 倍率以上的超高精度放大，避免了三維建模與貼圖渲染過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)偏差與損失，以及由于程序限制在強(qiáng)行放大時(shí)出現(xiàn)圖片模糊和馬賽克等問(wèn)題[4]。

2.2.3 系統(tǒng)配置較低

全景技術(shù)采用的是圖形圖像處理方式還原真實(shí)場(chǎng)景，圖像文件較小，對(duì)系統(tǒng)環(huán)境要求較低。而三維虛擬場(chǎng)景是利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建客觀世界的對(duì)象模型，實(shí)現(xiàn)形態(tài)、光照、質(zhì)感等方面的逼真顯示，需要高配置的軟件系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)環(huán)境。

2.2.4 平臺(tái)兼容性好

全景技術(shù)以 FLASH 動(dòng)畫(huà)技術(shù)為外部擴(kuò)展平臺(tái)，可根據(jù)不同的展示需求定制各種輔助功能（例如添加音頻解說(shuō)、播放界面定制、漫游地圖與導(dǎo)航制作等等），并依托html5技術(shù)可為iPad 用戶(hù)提供高清流暢、方便快捷的在線(xiàn)漫游體驗(yàn)，平臺(tái)兼容性好。建模渲染的 3D 場(chǎng)景受程序編碼限制很難進(jìn)行功能的再次拓展，且客戶(hù)端需要下載單獨(dú)的插件才能進(jìn)行播放，平臺(tái)兼容性較差。

圖1 全景技術(shù)圖示

表1 展示技術(shù)的比較

2.2.5 經(jīng)費(fèi)低、人力投入少

全景技術(shù)對(duì)于設(shè)備購(gòu)買(mǎi)與人力投入較少，可實(shí)現(xiàn)低成本開(kāi)發(fā)展示系統(tǒng)。而三維建模對(duì)場(chǎng)景的逼真程度和精細(xì)程度要求都很高，其開(kāi)發(fā)價(jià)格比較昂貴。三維掃描是目前全球領(lǐng)先的場(chǎng)景還原高新技術(shù)，具有測(cè)量速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，但所需設(shè)備昂貴，經(jīng)費(fèi)投入巨大。

3 基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與制作流程

本文以國(guó)家大劇院的一個(gè)具體演出空間——戲劇場(chǎng)為例，詳細(xì)介紹了全景技術(shù)在演出空間展示系統(tǒng)中的應(yīng)用及整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，此舉實(shí)現(xiàn)了演出空間的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、移動(dòng)化，提升了演出空間的社會(huì)服務(wù)功能，體現(xiàn)了科技對(duì)文化發(fā)展的促進(jìn)作用。

3.1 展示方案及流程設(shè)計(jì)

以上是整個(gè)展示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路（見(jiàn)圖2）：前期分析包括對(duì)展示需求的收集與分析，據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合后續(xù)工作執(zhí)行條件確定展示內(nèi)容，設(shè)計(jì)構(gòu)建展示方案；同時(shí)為后續(xù)工作配備相關(guān)設(shè)備，擬定開(kāi)發(fā)工作的執(zhí)行方案。實(shí)施流程從兩個(gè)維度展開(kāi)：一方面據(jù)擬定方案在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地拍攝，將拍攝的全景圖像作進(jìn)一步的后期拼接；另一方面據(jù)需求分析，收集或制作所需的文字、圖表、圖片、視頻、音頻等多媒體資料與素材，并加以整理；進(jìn)而將兩方面工作融合進(jìn)行全景展示系統(tǒng)構(gòu)建。最后對(duì)空間展示系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并據(jù)結(jié)果予以修正補(bǔ)充以達(dá)預(yù)期效果。

全景技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用有其不同的特點(diǎn)，在演出空間中的應(yīng)用亦有其獨(dú)特之處，對(duì)于獨(dú)特問(wèn)題的處理體現(xiàn)在本次制作過(guò)程各環(huán)節(jié)中。

3.2 展示需求與展示內(nèi)容

本文所選的具體演出空間實(shí)例是國(guó)家大劇院的戲劇場(chǎng)。該演出空間近8年來(lái)上演過(guò)國(guó)內(nèi)外話(huà)劇、戲曲、舞蹈、歌劇、音樂(lè)會(huì)、慶典晚會(huì)等各門(mén)類(lèi)兩千多場(chǎng)演出活動(dòng)；該空間容納的藝術(shù)活動(dòng)門(mén)類(lèi)繁多，藝術(shù)呈現(xiàn)形式多樣。因而，所供研究的各類(lèi)素材非常豐富，是一個(gè)范例性極佳的演出空間。

依據(jù)近8年來(lái)該空間的演出技術(shù)資料，分析各類(lèi)演出對(duì)于演出空間的具體需求，從不同角度、按演出呈現(xiàn)形式、按專(zhuān)業(yè)，分門(mén)別類(lèi)提取需求共性；進(jìn)而回訪(fǎng)來(lái)訪(fǎng)過(guò)的導(dǎo)演、設(shè)計(jì)師、舞臺(tái)技術(shù)總執(zhí)行以及技術(shù)人員，提取大家的關(guān)注點(diǎn)；綜合分析后，確定所要開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的展示內(nèi)容及展示方式，哪些納入環(huán)拍，哪些作為圖片、視頻、音頻、文字等。通過(guò)多渠道搜集展示需求，以求展示內(nèi)容的豐富，層次分明。

3.3 制作流程

本案例是用單反相機(jī)、廣角鏡頭、全景云臺(tái)、三腳架、泛光燈等設(shè)備進(jìn)行球形全景拍攝，用圖形處理軟件PS（AdobePhotoshop）處理拍攝的照片，用多功能的圖片全景制作工具（Panorama Tools）PTGui Pro，將零散的圖片組成一個(gè)大幅面的完整圖片，創(chuàng)造出高質(zhì)量的全景圖像；再將其他文字、圖表、圖片、視頻、音頻等多媒體資料與素材整合進(jìn)展示系統(tǒng)；最后進(jìn)行測(cè)試和完善工作。

圖2 設(shè)計(jì)思路

3.3.1 拍攝

全景技術(shù)是采用魚(yú)眼鏡頭拍攝，視角可達(dá)180°，可使被攝體在畫(huà)面中顯示出非常鮮明的縱深透視效果，距離在1米以上，景深可達(dá)無(wú)限遠(yuǎn)（見(jiàn)圖3）。

球形全景是以目標(biāo)景點(diǎn)的某一觀察點(diǎn)為中心，使觀察者既能看到水平方向環(huán)360°的景觀效果，又能看到垂直方向180°的景觀效果，即形成 360°×180°的全視角效果，球形全景中加入了“天”和“地”的感覺(jué)，全景的視覺(jué)范圍更加開(kāi)闊[5]。對(duì)于演出空間，筆者認(rèn)為球形全景更易于實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。

三維全景照片的立體感形成緣于瀏覽器的球型坐標(biāo)，圖像沿著球形坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)并實(shí)時(shí)變形，使所見(jiàn)視角內(nèi)的景物時(shí)刻以透視變化體現(xiàn)，喚起觀者日常生活中的感官體驗(yàn)。

拍攝圖像的高質(zhì)量是保證后續(xù)制作的前提，所以拍攝是整個(gè)制作過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。對(duì)于“演出空間”的拍攝，最大問(wèn)題即照度問(wèn)題。由于所要呈現(xiàn)的空間內(nèi)容很大一部分是為了保障演出而安裝的設(shè)備設(shè)施，參與演出時(shí)不直接呈現(xiàn)給觀眾，很多是啞光的、黑色的，不易被人察覺(jué)；所以需要據(jù)擬定好的拍攝方案，對(duì)演出空間進(jìn)行合理布光（見(jiàn)圖4）。

在選好拍攝點(diǎn)后，用三腳架固定好全景云臺(tái)，相機(jī)在水平面每間隔90°拍攝3張，垂直水平面使鏡頭仰面拍攝3張，共計(jì)15張。多點(diǎn)拍攝，選取內(nèi)容囊括最多、內(nèi)容層次最分明的照片組進(jìn)行后續(xù)工作。

3.3.2 拼接

拍攝好的照片需要用軟件進(jìn)行全面處理，才能發(fā)布成可供網(wǎng)上瀏覽的3D全景文件。本展示系統(tǒng)主要用圖形處理軟件PS（Adobe Photoshop）處理拍攝的照片，用多功能的圖片全景制作工具（Panorama Tools）PTGui Pro，制作全景圖像。圖像拼接，即將水平360°旋轉(zhuǎn)拍攝的照片，拼接成一張?jiān)谄矫嫔峡瓷先ズ軓V范圍的照片，使得生成的全景展示地圖能夠還原當(dāng)時(shí)拍攝的真實(shí)景象（見(jiàn)圖5）。

因?yàn)椤把莩隹臻g”幾乎每一個(gè)細(xì)微角度都有所需展示的內(nèi)容，所以在進(jìn)行圖形處理時(shí)需要格外仔細(xì)；在對(duì)諸如亮度、對(duì)比度等要素進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)既要注意到整體的效果，又要能清晰有效地體現(xiàn)諸多小體量、不顯著的展示內(nèi)容；尤其是對(duì)于“頂”和“底”的修補(bǔ)，不能像其他領(lǐng)域的全景制作，應(yīng)充分反映上空的設(shè)備形態(tài)、設(shè)施以及建筑上的細(xì)節(jié)內(nèi)容（見(jiàn)圖6）。

3.3.3 系統(tǒng)制作

合成好高質(zhì)量的全景圖像后，再將其他文字、圖表、圖片、視頻、音頻等多媒體資料與素材整合進(jìn)展示系統(tǒng)。為保證展示內(nèi)容的層次分明，突出重點(diǎn)，多媒體素材選用依據(jù)各專(zhuān)業(yè)關(guān)注點(diǎn)的熱度，分層級(jí)展示。最后生成網(wǎng)頁(yè)版的展示系統(tǒng)，利用搜索引擎即可看到整個(gè)演出空間的展示系統(tǒng)，既可以在電腦上體驗(yàn)交互式展示系統(tǒng)，也可以用Pad、手機(jī)等智能終端享用該展示成果（見(jiàn)圖7）。這種方式較其他發(fā)布方式更便捷低廉，也便于以后集成到增值服務(wù)產(chǎn)品。

圖3 拍攝照片

圖4 演出空間拍攝

圖5 圖像拼接

圖6 頂部和底部圖像拼接

圖7 交互式展示系統(tǒng)界面

3.3.4 測(cè)試

該項(xiàng)展示系統(tǒng)測(cè)試版完成后，一直在多方面得到應(yīng)用，并收到不少回饋。

演出空間全景展示系統(tǒng)有助于設(shè)計(jì)師對(duì)即將工作的演出場(chǎng)所建立起空間概念，對(duì)作品的不斷創(chuàng)作修改提供了極大的參考；有助于演出項(xiàng)目技術(shù)執(zhí)行了解演出空間的細(xì)節(jié)，為修正演出項(xiàng)目的執(zhí)行流程和方案提供了有力的支撐；有助于技術(shù)人員了解設(shè)備設(shè)施的情況，考量各個(gè)技術(shù)方案的合理性，保證了演出作品的藝術(shù)質(zhì)量。減少了頻繁的現(xiàn)場(chǎng)考察和反復(fù)的技術(shù)溝通，節(jié)約了許多人力和物力成本，關(guān)于藝術(shù)呈現(xiàn)的各種討論會(huì)可以在線(xiàn)召開(kāi)。改變了各方的工作方式，提高了大家的工作效率。

基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)，可促進(jìn)劇場(chǎng)建設(shè)者、設(shè)備廠(chǎng)商等相關(guān)人員了解演出空間的使用情況，對(duì)設(shè)備設(shè)施的使用狀況有一個(gè)直觀的反饋，促進(jìn)行業(yè)整體水平的提升?；谌凹夹g(shù)的演出空間展示系統(tǒng)，可為相關(guān)的教育培訓(xùn)工作提供直觀的、當(dāng)下的、現(xiàn)實(shí)的教案，從而加強(qiáng)整個(gè)領(lǐng)域的從業(yè)者和各專(zhuān)業(yè)間的交流。

4 結(jié)語(yǔ)

在全球網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化的背景下，基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)研究成果，給演出空間展示提供一個(gè)很好的展示范例。與此同時(shí)，該系統(tǒng)的搭建過(guò)程，也促進(jìn)了此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)，其便利的交互性滿(mǎn)足了眾多藝術(shù)工作者的需求，為演出空間在單位時(shí)間內(nèi)帶來(lái)更多的表演藝術(shù)，更好的藝術(shù)呈現(xiàn)，提高了演出空間的使用率和上演劇目的藝術(shù)效率。

基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)，方便觀眾了解觀演環(huán)境，有一定的導(dǎo)覽作用；若與其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，還可具備演出推薦功能；也可為觀眾揭秘視覺(jué)呈現(xiàn)，為演出場(chǎng)所帶來(lái)新的增值服務(wù)。

注：本文獲得“演藝裝備系統(tǒng)技術(shù)文化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”開(kāi)放課題“基于全景技術(shù)的演出空間展示系統(tǒng)研究”（藝科PAS2015-05）的資助。

[1] 蔡田露,高俊強(qiáng). 360°全景技術(shù)與應(yīng)用分析[J]. 現(xiàn)代測(cè)繪,2012(11).

[2] 楊建杰. 基于全景技術(shù)的博物館網(wǎng)絡(luò)虛擬展示實(shí)現(xiàn)研究[J]. 博物館研究,2015(1).

[3] 王瑩. 360°全景技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)虛擬展示的實(shí)踐與應(yīng)用[C]. 第十六屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)——分 16 以科學(xué)發(fā)展的新視野，努力創(chuàng)新科技教育內(nèi)容論壇論文集,2014.

[4] 張秋蓮. 360度全景展示在虛擬博物館中的應(yīng)用探索[J]. 博物館學(xué),2011(9).

[5] 劉侃. 全景技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J]. 教書(shū)育人：高教論壇,2011(15).

（編輯 張冠華）

Research on performance Space Display System Based on Panoramic Technology - Taking the National Centre for the Performing Arts as An Example

SUN Fang
(1.National Centre for the Performing Arts, Beijing 10031, China)

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.

panoramic technology; performance space; National Centre for the Performing Arts; display

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.12.010