論三維虛擬技術(shù)在氣象影視服務(wù)中的應(yīng)用

陳萌

內(nèi)容提要：伴隨著新媒體沖擊傳統(tǒng)氣象影視服務(wù)，用戶獲取氣象信息的途徑更多偏向了手機、網(wǎng)絡(luò)等可以定向接受的終端渠道。為了提升氣象影視服務(wù)的用戶黏性，提升其視覺沖擊力，加強其用戶參與和體驗感，當(dāng)前氣象影視服務(wù)都在致力于解決如何應(yīng)用各種新的技術(shù)手段來提升表現(xiàn)力的問題。三維虛擬技術(shù)，包括虛擬演播室、虛擬植入甚至虛擬現(xiàn)實，都已經(jīng)在氣象影視服務(wù)中得到了有益的探索和嘗試。本文就將結(jié)合中國氣象頻道在三維虛擬技術(shù)中的一些應(yīng)用實踐，探討一下三維虛擬技術(shù)如何提升氣象影視服務(wù)的效果，希望可以為更多的業(yè)界同仁提供討論的思路和思考的方向。

關(guān)鍵詞：氣象影視服務(wù)；三維虛擬；虛擬植入

在影視傳媒技術(shù)極大發(fā)展的今天，基于傳統(tǒng)演播室的影視業(yè)務(wù)的創(chuàng)新，變成了一場帶著鐐銬的舞蹈。網(wǎng)絡(luò)、移動終端以其無孔不入的用戶觸達(dá)，輕松自如的用戶互動，讓電視傳播從原來的媒體霸主地位，淪為諸侯爭霸的勢力一股，氣象影視服務(wù)更是如此。傳統(tǒng)的電視天氣預(yù)報，局限在摳像綠屏之前，短小的節(jié)目體量，簡單的電視氣象圖形，變化就在方寸之間。在經(jīng)歷了一段時間的發(fā)展之后，受眾普遍感覺節(jié)目形態(tài)老舊，視覺效果不佳，節(jié)目信息傳遞不夠清晰。

帶著這些用戶的反饋，在多傳播終端的沖擊之下，氣象影視服務(wù)成為了最早開始進(jìn)行形態(tài)探索和技術(shù)革新的電視節(jié)目形態(tài)之一?？v觀國外的氣象預(yù)報節(jié)目，除了節(jié)目信息、主持人語態(tài)表達(dá)等要素外，氣象圖形和節(jié)目場景的三維虛擬化展示，是大家共同的革新和目標(biāo)。在我國，經(jīng)過多年的反復(fù)嘗試、探索，結(jié)合氣象科普、氣象服務(wù)的特性，深挖電視傳播的先天優(yōu)勢，氣象影視服務(wù)也以三維虛擬技術(shù)為核心，實現(xiàn)了視覺樣態(tài)提升的突破。

一、當(dāng)氣象融合虛擬，做出服務(wù)、科普新花樣

氣象服務(wù)和氣象科普為什么會選擇三維虛擬技術(shù)作為視覺樣態(tài)的革新切入點，其實還是與其自身特性息息相關(guān)。氣象信息的原始狀態(tài)都是精準(zhǔn)的科學(xué)信息，無論從語態(tài)還是傳達(dá)信息來說，都是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、科學(xué)的、簡潔的。作為用戶來說，接收到此類信息，只有部分擁有相關(guān)知識背景的人，才可以形成共鳴，完成信息傳遞的通路。而對于更普通更廣泛的用戶受眾而言，這類信息的接收，會讓他們感覺到枯燥、乏味以及認(rèn)知的隔閡。那么要讓氣象信息、氣象服務(wù)、氣象科普能以更易于為人所接受的形式傳播，必須做形態(tài)上的加工和轉(zhuǎn)化。只有讓氣象信息轉(zhuǎn)化為適應(yīng)電視、新媒體傳播的形式，才能實現(xiàn)更好的服務(wù)和傳播的效果。而這種轉(zhuǎn)化，三維虛擬技術(shù)就是一個不錯的載體，氣象和虛擬的融合，有以下幾個優(yōu)勢。

（一）形象直觀且深入淺出。在我們進(jìn)行氣象服務(wù)信息的傳播以及氣象科普的過程中，經(jīng)常會遇到這樣的情況：“本周末，華北黃淮地區(qū)又將迎來一次霧霾天氣過程，部分地區(qū)的PM2.5濃度會超過400”，僅僅這么一段信息，其實大家聽完還會產(chǎn)生很多疑問，為什么會出現(xiàn)霧霾天氣呢？霧霾天氣的成因構(gòu)成是什么？我們應(yīng)該怎樣防護(hù)呢？像這些氣象專業(yè)名詞、概念，就很需要我們在節(jié)目中進(jìn)行解釋和說明。傳統(tǒng)的電視傳播手段可能就是配以一些新聞現(xiàn)場畫面，通過一些字幕提示或者視頻小片剪輯的方式進(jìn)行一些輔助說明，但是利用三維虛擬技術(shù)，就可以對霧霾天氣的成因、成分分析、形成和影響的機理，個人可能采取的一些應(yīng)對措施，氣象部門的預(yù)警信號的解讀進(jìn)行形象直觀且深入淺出的說明。本來這些氣象現(xiàn)象就是看不見摸不著的，但是通過三維虛擬技術(shù)，我們可以把空氣中漂浮的霧、霾進(jìn)行無限放大，讓攝像機如同放大鏡一般，將那些微觀的粒子形象呈現(xiàn)在觀眾眼前，比傳統(tǒng)電視表達(dá)手段更具表現(xiàn)力。

（二）低成本融合最大想象力。三維虛擬技術(shù)的成本相較于其可以展現(xiàn)的空間和場景而言，其實是低之又低。以氣象之中影響波及范圍最大的氣象災(zāi)害來說，一次臺風(fēng)、一次洪水、一次暴雨，受影響的區(qū)域和范圍可能要好幾百公里，在投入大量人力、物力進(jìn)行相關(guān)電視報道的同時，利用三維虛擬技術(shù)，也可以在演播室里輕松再現(xiàn)災(zāi)害的現(xiàn)場和影響的情況，甚至可以模擬災(zāi)害天氣系統(tǒng)正在發(fā)生作用時的機理運動情況。

可以想象一下，以一個常規(guī)傳統(tǒng)電視演播室為載體，在一次臺風(fēng)影響過程中，將臺風(fēng)影響的港口船只情況、臺風(fēng)影響的城市降雨情況、臺風(fēng)云團旋轉(zhuǎn)移動的真實過程全都進(jìn)行真實的還原、再現(xiàn)，在短短五分鐘里面，讓距離臺風(fēng)千里之外的演播室內(nèi)刮風(fēng)下雨，甚至擠進(jìn)去一個巨大的臺風(fēng)云團，而觀眾也仿佛跟著主持人進(jìn)入到臺風(fēng)之中，再結(jié)合記者在現(xiàn)場的新聞畫面、音像探訪，觀眾獲取的信息量就會更加立體具象，可以在多個維度更加直觀地去了解臺風(fēng)這個氣象災(zāi)害的影響。而要實現(xiàn)這些，不用派出十幾個記者、技術(shù)團隊，在沿海無數(shù)個地點進(jìn)行布置，所有的一切只用一臺簡單的三維技術(shù)終端和一臺數(shù)字?jǐn)z像機即足矣，以超低成本實現(xiàn)了最大的表現(xiàn)效果。

（三）圖形數(shù)據(jù)的上佳載體。三維虛擬技術(shù)還有一個強大的功能，就是體現(xiàn)在圖形數(shù)據(jù)的展示之上。傳統(tǒng)的電視表現(xiàn)手段基本是以二維圖形圖像系統(tǒng)來展示一些圖表數(shù)據(jù)，但是三維虛擬技術(shù)，不僅可以讓數(shù)據(jù)立體起來，而且可以實現(xiàn)更多的組合和上場方式。以氣象信息服務(wù)和氣象科普來說，龐大的數(shù)據(jù)、圖形展示，是其傳播過程中最重要的一部分。為了更好地進(jìn)行氣象分析，我們可能會為用戶綜合展示降雨量的變化、氣溫上升的歷程，今年這個氣候相關(guān)數(shù)據(jù)與過去二十年的比較，因此利用圖標(biāo)、圖表、動畫來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)、提示要點、圖解過程、梳理進(jìn)程、揭示關(guān)系、展現(xiàn)情狀、整合內(nèi)容、表達(dá)意見、分析解讀就非常有必要。

我們利用三維虛擬技術(shù)，可以配合主持人的解說，隨時隨地讓圖形立體出現(xiàn)，可以任意與圖形上的數(shù)字、文字進(jìn)行放大、變色等互動，可以將紛雜的氣象數(shù)據(jù)，以餅狀圖、折線圖以及動畫等形態(tài)，進(jìn)行自如的說明。

二、中國氣象頻道三維虛擬的應(yīng)用實踐

說了這么多三維虛擬技術(shù)在氣象信息傳播方面的優(yōu)勢，那么作為我國首家氣象專業(yè)頻道，中國氣象頻道又在三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用實踐方面做了哪些探索呢？這里，筆者將中國氣象頻道多年來的各種嘗試進(jìn)行了梳理，從虛擬演播室、虛擬植入以及未來還想發(fā)展的虛擬現(xiàn)實等多種技術(shù)進(jìn)行實踐的歸納總結(jié)，探討一下中國氣象頻道從節(jié)目場景、圖形個性化表達(dá)、氣象科普仿真等再現(xiàn)多個角度的有益嘗試。

中國氣象頻道在引入虛擬設(shè)備之后，即開始積極探索三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用。首先設(shè)計確立了可以體現(xiàn)中國氣象頻道特色的氣象圖形系統(tǒng)，以便實現(xiàn)一些基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)和圖形的可視化轉(zhuǎn)換；之后，再針對用戶需求、節(jié)目制作規(guī)律，設(shè)計相關(guān)的具體應(yīng)用場景。綜合來看，完成了以下一些比較有特色的產(chǎn)品樣態(tài)，獲得了不錯的傳播效果。

（一）臺風(fēng)虛擬場景及虛擬植入的實時直播。臺風(fēng)是每年氣象服務(wù)的重點，也是對用戶科普的一個重頭戲。我們在設(shè)計制作虛擬場景之初，就像利用一次臺風(fēng)過程做一次練兵。我們在一次中國氣象頻道臺風(fēng)特別直播過程中，通過三維虛擬技術(shù)手段在演播室還原了臺風(fēng)的三維結(jié)構(gòu)、臺風(fēng)的行進(jìn)路徑以及臺風(fēng)給東南沿海高速公路、機場等交通帶來的影響；通過現(xiàn)實虛擬增強技術(shù)，讓主持人置身于福州的風(fēng)雨影響中，通過廣告牌被刮飛、樹被刮倒等現(xiàn)實場景的演繹，一方面科普12級風(fēng)力可能帶來的風(fēng)雨影響，同時也提醒普通觀眾在臺風(fēng)來臨時進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)的方法和手段，既是科普也是視覺盛宴，增強了直播的魅力和傳播效果，增強了中國氣象頻道重大災(zāi)害事件報道的視覺表現(xiàn)力和傳播效果。

更值得一提的是，在這次直播過程中，我們設(shè)計還原了一個巨大的臺風(fēng)模型，將一個臺風(fēng)立體云團進(jìn)行剖面展示，在演播室實景區(qū)域內(nèi)，讓一個幾乎比主持人還高大的臺風(fēng)模型立于其中，生動細(xì)致地展示了氣流、臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)，眼壁云墻清晰可見，讓人過目不忘。

（二）搭建頻道災(zāi)害天氣系列虛擬場景庫，實現(xiàn)災(zāi)害天氣報道虛擬技術(shù)的常態(tài)化應(yīng)用。為了充分利用和探索傳媒前沿技術(shù)在氣象服務(wù)中的應(yīng)用效果，增強氣象科普及服務(wù)的傳播力，擴大中國氣象頻道綜合防災(zāi)減災(zāi)的品牌知曉度，創(chuàng)新團隊還重點針對重大氣象災(zāi)害事件的服務(wù)報道，啟動了系列災(zāi)害天氣虛擬場景的制作和應(yīng)用。

首先，在成功設(shè)計、制作和應(yīng)用臺風(fēng)虛擬場景的基礎(chǔ)上，還針對秋冬季節(jié)的降雪、霧霾等天氣現(xiàn)象的原理解析、影響分析，開始進(jìn)行虛擬場景的設(shè)計、制作。在北京初雪、華北大范圍霧霾天氣過程中，成功實現(xiàn)了霧霾原理、降雪成因、災(zāi)害天氣對道路行車的影響，以及降雪量和積雪厚度之間的對應(yīng)關(guān)系等諸多科普分析原理的解讀。未來還將逐步完善，完成中國氣象頻道所有天氣災(zāi)害及次生災(zāi)害的虛擬場景制作和應(yīng)用，全面提升中國氣象頻道防災(zāi)減災(zāi)、綜合科普傳播能力。

（三）創(chuàng)新氣象大數(shù)據(jù)的跨界深挖，用三維虛擬技術(shù)展示數(shù)據(jù)之美。我們針對2016年里約奧運會，分析用戶需求，策劃制作了一檔氣象大數(shù)據(jù)特別節(jié)目。這檔節(jié)目主打氣象體育冷知識，借鑒數(shù)據(jù)新聞的策劃、制作思路，基于各類氣象、體育大數(shù)據(jù)分析，另類解讀奧運那些事。從競技本身去找不為人知的規(guī)律，然后用氣象的數(shù)據(jù)反向印證，尋找規(guī)律背后的謎底。

這個特別節(jié)目因數(shù)據(jù)而生，也為數(shù)據(jù)而為，所有的節(jié)目內(nèi)容、推導(dǎo)過程、結(jié)論全部都是基于氣象和體育數(shù)據(jù)，怎么更好的展示？我們還是利用了三維虛擬技術(shù)。這次，節(jié)目搭建了全新的虛擬演播室，在一個自由擴展的空間內(nèi)，通過三維圖表、立體虛擬物件探索大數(shù)據(jù)可視化的表現(xiàn)方式，大量的柱狀圖、餅狀圖、折線圖讓數(shù)據(jù)的分析比對更加清晰，金牌分布圖、世界氣候帶分布圖，讓大數(shù)據(jù)有了另類的展示方式。這也是一次對大數(shù)據(jù)分析節(jié)目形態(tài)進(jìn)行的積極的探索。

（四）虛擬現(xiàn)實，探索氣象影視服務(wù)的無限可能。除了這些基于傳統(tǒng)電視演播室的三維虛擬技術(shù)，我們還在暢想氣象影視服務(wù)的無限可能。結(jié)合時下熱門的AR、VR技術(shù)，氣象影視服務(wù)還能呈現(xiàn)哪些樣態(tài)呢？我們可以基于大量的歷史氣象數(shù)據(jù)、各類權(quán)威科學(xué)原理知識，通過增強現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality，簡稱 AR），制作一系列互動性強、形式新穎的氣象災(zāi)害科普產(chǎn)品。同時，還可以擬利用VR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)，選取破壞力巨大的臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、暴雨洪澇及其影響場景，從外形、結(jié)構(gòu)、原理、影響多方面進(jìn)行科學(xué)解析，同時模擬其影響真實場景，讓參與者對極端天氣現(xiàn)場有視覺、聽覺、觸覺的多感官體驗；通過氣象災(zāi)害原理和防御知識的互動，讓參與者對氣象災(zāi)害本身產(chǎn)生更加直觀的認(rèn)識。

綜上所述，三維虛擬技術(shù)在氣象影視服務(wù)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛、深入，而且未來還可以有更多創(chuàng)新革命的空間。尤其是在這樣的一個大數(shù)據(jù)時代，媒體發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了嶄新的時期，不僅氣象影視的內(nèi)容、制作方式將發(fā)生許多顛覆性的變化，與此相關(guān)的表現(xiàn)形態(tài)也應(yīng)該積極主動地進(jìn)行相關(guān)的適應(yīng)性調(diào)整。

（作者系中國氣象局公共氣象服務(wù)中心中國氣象頻道氣象新聞編輯）