劇院數(shù)字化創(chuàng)作管理系統(tǒng)是基于計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)平臺上，集劇院演出工藝、劇院舞臺設(shè)備管理以及信息技術(shù)為一體的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。在劇院數(shù)字化創(chuàng)作管理系統(tǒng)中，實時渲染技術(shù)逼真地展現(xiàn)了劇場場景的三維視覺效果；交互式實時驅(qū)動，虛擬場景設(shè)備的運動狀態(tài)與現(xiàn)實場景的完全一致；多媒體技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)在視頻、音頻和光效等視聽感觀方面，高度還原現(xiàn)場感。因此，劇院數(shù)字化創(chuàng)作管理系統(tǒng)是一個沉浸于現(xiàn)場感、實現(xiàn)藝術(shù)與管理數(shù)字化和信息化的系統(tǒng)。

（本文圖片均源于網(wǎng)絡(luò)）

數(shù)字化劇院管理系統(tǒng)技術(shù)主要包括以下幾個部分：（1）實時渲染技術(shù)；（2）數(shù)據(jù)庫技術(shù)；（3）計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)。

1 實時渲染

實時渲染技術(shù)是數(shù)字化管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)，是計算機技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。GPU（圖形處理加速器）處理圖形的單元數(shù)量一般數(shù)以千計，專門用于并行處理圖形數(shù)據(jù)，工作效率非常高。尤其是近些年來，GPU的發(fā)展速度非常迅速，這些技術(shù)的發(fā)展為計算機實時渲染提供了保障和支持。

DirectX（Direct eXtension，多媒體編程接口）和OpenGL（Open Graphics Library，開放圖形庫）提供了基于GPU硬件技術(shù)開發(fā)的API（應(yīng)用程序接口），通過API可以直接訪問和調(diào)用硬件處理器的數(shù)據(jù)處理功能來完成數(shù)據(jù)處理。不但可以處理幾何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與渲染，還能處理音頻、視頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的技術(shù)處理可提供展現(xiàn)真實視聽感的平臺。按真實比例建立三維場景，并將真實感的材質(zhì)與紋理賦予模型上，場景中加上光照系統(tǒng)，運用高級渲染器完成對場景的逼真感渲染處理后，即創(chuàng)造了一個真實感的三維場景，這是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要特征。實時渲染對系統(tǒng)的運行性能要求很高，除了計算機硬件環(huán)境外，系統(tǒng)本身的優(yōu)化也是必不可少的。主要在以下幾個方面做好優(yōu)化：

（1）取消渲染程序中無用的流程，一次性賦值和計算；

（2）定制貼圖的長寬像素，優(yōu)化利用計算機資源；

（3）小圖拼和，提高圖像加載效率，減少加載次數(shù)；

（4）采用midmap貼圖技術(shù)，動態(tài)加載不同分辨率圖像，提高圖像處理效率；

（5）采用LOD（分層顯示）技術(shù)，動態(tài)加載不同精度的模型，提高圖形處理效率；

（6）采用烘焙技術(shù)替代實時光照，加快實時渲染的效率；

（7）對于不再用的資源應(yīng)當(dāng)及時卸載，節(jié)約系統(tǒng)資源；

（8）相同模型只加載一次，采用克隆技術(shù)復(fù)制。

2 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用于劇院的設(shè)備管理、演藝管理、文化交流推廣管理等。分層設(shè)計數(shù)據(jù)庫，建立不同的表，分別記錄不同分類的數(shù)據(jù)信息；各表之間建立關(guān)聯(lián)信息，以方便查找和訪問數(shù)據(jù)。建立一個數(shù)據(jù)庫備份，以防數(shù)據(jù)庫信息丟失或數(shù)據(jù)破壞。

設(shè)備管理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，除了包括一般設(shè)備的管理信息、屬性信息、模型信息等，還要記錄一些關(guān)聯(lián)信息，如設(shè)備與模型處理的關(guān)系、設(shè)備與管理數(shù)據(jù)的關(guān)系、設(shè)備層級間的父子設(shè)備的關(guān)系、各層級設(shè)備的運動屬性等等。

演藝管理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，要體現(xiàn)藝術(shù)創(chuàng)意和演藝流程的過程管理，管理過程都要基于時間軸的設(shè)計，如演出序列設(shè)計、虛擬彩排、舞美與光聲電合成、設(shè)備運動序列等等。因此，數(shù)據(jù)庫中要加入時間記錄，由時間來觸發(fā)數(shù)據(jù)庫調(diào)用和事件發(fā)生。

文化交流與推廣的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，重點在于展現(xiàn)劇院的簡介、功能、業(yè)績、成果、科研、資源、合作、交流、展示、拓展、服務(wù)、水平、管理等方面。其他媒體形式的文化傳播，如電影、電視、網(wǎng)頁、微信、電子期刊等，都可以用數(shù)據(jù)庫來支持和管理。

3 網(wǎng)絡(luò)與通信

設(shè)備管理平臺，通過網(wǎng)絡(luò)獲取設(shè)備的控制信息，在虛擬劇院中驅(qū)動相應(yīng)設(shè)備，與現(xiàn)實劇場設(shè)備同步實時地展現(xiàn)設(shè)備運動?；诰W(wǎng)絡(luò)的文化推廣與交流，可以拓寬劇院的市場，如充分利用虛擬劇場設(shè)備，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)意、網(wǎng)絡(luò)舞美設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)彩排、設(shè)計虛擬道具等；基于網(wǎng)絡(luò)的文化服務(wù)，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)三維票務(wù)系統(tǒng)，人機交互訂票，座位預(yù)視等。

節(jié)選自《演藝科技》2016年第1期

上一篇： 虛擬演播室藍(lán)箱聲學(xué)設(shè)計要點

下一篇： 劇場建設(shè)的舞臺燈光要素