投影顯示系統在演藝領域的應用

楊英俊

【摘 要】 介紹投影顯示系統的組成，闡述在舞臺演出、綜藝表演、綜合光影秀、建筑光影秀應用中的特點，提出“大系 統”理念。

【關鍵詞】 投影顯示系統；舞臺演出；綜藝表演；綜合光影秀；建筑光影秀；大系統

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.01.011

Projection Display System Applied in the Field of Performing Arts

YANG Ying-jun

（Beijing Wincomn Technology Co.， Ltd， Beijing 100176， China）

【Abstract】The composition of projection display system is introduced in this paper，explained the charactertistics of projection display system which application in stage performances， variety show， integrated lighting show， building lighting show，to put forword the concept of " large scale system".

【Key Words】projection display system； stage performance； variety show； integrated lighting show； building lighting show； large scale system

1 引言

投影在會議室、培訓室、控制室得到廣泛的應用，尤其在實現大尺寸或超大尺寸顯示應用方面具有優勢。隨著融合、變形、播放等圖像處理技術的發展，投影可以在任何介質上實現成像顯示。通常，不在“投影屏幕”實現的投影被稱作投影映射（Projection mapping）或結構投影。

投影映射這一概念是在1990年由美國北卡羅來納大學最先提出的。當時被稱為視頻映射（video mapping）或者空間增強現實。其第一個公開應用的案例1969年迪斯尼的鬼屋項目，當時用16 mm 的膠片電影放映機將影像投射到“骷髏模型”上，呈現動態的效果。2001年后，投影映射在各種藝術活動中逐步使用。

2008年前，投影映射技術也曾少量地出現在國內一些活動現場。2008北京奧運會開閉幕式上， 143臺高通量投影機在碗邊上投影的笑臉、在巨型球體上投影的蔚藍星球，讓投影映射廣為人知。2009年，中央電視臺春節聯歡晚會的蝶戀花投影也給全國人民留下了唯美的記憶。2010年上海世博會，投影映射的廣泛運用更是造就了豐富多彩的視覺盛宴，開閉幕式上的璀璨驚艷，各個國家館及清明上河圖的惟妙惟肖、地球館的藍色星球和天下一宇等等，使國人進一步了解了投影映射的應用。

投影在文藝領域中的應用隨之高漲，尤其促進了投影映射在各種演出舞臺及演出空間的實踐，且不斷創新突破。面對投影應用的不斷擴展，在構建系統時需要建立“大系統”的理念。

2 投影顯示系統組成

在演藝領域的投影顯示系統主要由5部分組成，如圖1所示，包括投影介質、投影機（陣列）、信號傳輸設備、播放設備（含融合變形校正）以及顯示控制系統，當然還包括供電系統以及計算機網絡等。除上述系統外，還需要考慮安裝環境以保證系統的正常使用，考慮與其他系統的協同（同步或異步）以滿足各系統間相互配合的要求。

3 投影在演藝領域中的不同應用

3.1 在舞臺演出中的應用

戲劇表演是人類文化的瑰寶，舞美是戲劇演出的一個重要組成部分。傳統的舞美包括舞臺、布景、燈光、化妝、服裝、效果、道具等。近年來，投影視頻作為一種新型的技術手段，加入到舞美設計之中。同傳統的技術手段相比，投影視頻動靜結合，靜態時如傳統布景，動態時可以幫助敘事和闡述主題，使戲劇藝術也具有了“電影”的特質。

劇院對投影應用最簡單的需求是作為舞臺背景使用，在舞臺底幕上進行投影；其次還可以作為前景，在紗幕上投影；前景和背景投影可以協調使用。除了底幕和紗幕，也可以在舞臺兩側進行投影，甚至可以將投影延伸到觀眾席的天花和兩側，將舞臺及演出場景延伸，讓觀眾有“沉浸”感、參與感。不過這種應用較為特殊，一般要根據劇本創意來有針對性的設計規劃。

劇院中投影系統的建設可簡可繁，最主要的工作是在現有的劇院中選擇可以安裝投影機的位置且不破壞劇院環境、不影響觀眾的觀演。對于室內的安裝，噪聲的控制是要考慮的基本因素。除此以外，投影視頻播放與藝術燈光的配合和協同也至關重要，需要瞬時變換到位。以下為幾個應用案例。

長白山大劇院具有超大舞臺，臺口寬20 m，高12 m，深50 m，主舞臺兩側各有一個小舞臺用于放置舞臺器具。投影系統共配置4臺Roadster S+22K-J 投影機，1臺Roadie HD+35K投影機。其中2臺Roadster S+22K-J 投影機正投疊加，用于投射臺口紗幕，能產生虛幻朦朧的效果，帶給觀眾身臨其境的視覺享受。另外2臺投影機配合搖臂，在舞臺兩側的屏幕上投影，可用于各種會議，也可以自由轉動，實現與觀眾互動的效果。Roadie HD+35K投影機則背投于寬20 m高11.2 m的屏幕之上，可創造與劇情關聯的舞臺背景，見圖2。

在劇場上演的舞劇《雁丘詞》，整個舞臺背景全部由投影視頻實現，采用了5臺WU14K-M高清數字投影機，其中，3臺用于舞臺左、中、右三個位置的背景板的投影，見圖3；另外，2臺投影機用來配合臺口位置“樹”和“房子”道具畫面的顯示。現場投影效果朦朧夢幻、意境深遠、變幻莫測，90 min的投影視頻為演出的成功奠定了基礎。

國家大劇院首演的大型民歌情景詩《桃花紅》，該劇的舞臺幕布分為兩側的側幕、一張可升降的臺前紗幕和18 m×10 m的底幕。底幕有兩層，下面凸出部分，既是演員歌唱表演的舞臺，也是投影幕布的一部分，所有舞臺幕布的影像均來自2臺Roadie HD+35K投影機，見圖4。

在樓觀臺劇院上演的《道·夢空間》中，采用10臺Roadster S+20K高性能投影機，其中，4臺投射頂棚天幕，2臺投射舞臺前幕，4臺投射兩側側幕，通過媒體服務器的融合校正及同步播放功能，將各部分影像融為一體，為劇場整體營造出一種“沉浸式”的視覺體驗，見圖5。

3.2 在綜藝表演秀中的應用

綜藝表演是慶典、紀念日等大型活動的重要歡慶方式，圍繞著主題意境的呈現和演員的表演，用視頻、燈光、擴聲、舞臺機械等技術手段為表演創造一個廣闊的演出空間，兼具傳統表演和現代科技秀的雙重特質。投影視頻主要的功能是進行時空變換，發揮著穿針引線、起承轉合、畫龍點睛的作用。這類應用絕大多數為一次性演出，一般系統由租賃公司臨時搭建而成。如2008年北京奧運會開幕式，使用了143臺20 000 lm投影機，實現了碗邊、太極、地球等不同形式的投影，見圖7。

在國內綜藝表演的另一類形式是各種“系列”旅游演藝場所中的應用，形式上已經突破了傳統的劇院形式，又不同于一次性的活動需要，是目前演藝場所固定安裝類的主要應用。如在深圳歡樂海岸的大型多媒體現代化水秀劇場，采用3臺HD35K投影機投射3個水幕，2臺HD35K投影機投射舞臺中央可升降的月球，2臺20K投影機投射舞臺側面，配合搖臂打造出以《深藍秘境》為主題的水秀，見圖8。

在西雙版納傣秀劇場中，觀演空間為圓形，舞臺位于中心，因此使用了8套帶搖臂的投影系統，可靈活跟蹤表演，見圖6。

在這類應用中，投影系統的功能主要還是作為“演員演出的背景”使用，投影的介質主要集中在人造的各類屏幕上面，效果容易控制；而在有些室外演出，還會因地制宜投影到自然界中的崖壁、建筑的外立面上。

3.3 在綜合光影秀中的應用

綜合光影秀以投影為主要表演手段，結合擴聲、燈光、噴泉、水幕、機械、激光、煙火、機模、機器人、無人機等，形成一個令人嘆為觀止的科技秀。

綜合光影秀與綜藝表演秀的不同在于，整個表演過程，沒有演員的參與，完全是科技手段的藝術化。投影系統對于綜合光影秀的表演是核心，由于沒有演員，投影內容承載著整個演出的主題，是當之無愧的“主角”，其他的技術系統都圍繞著視頻內容來編排和配合；同時，可以得到很好的計算和控制，成為目前旅游演藝一種重要的方式。

在綜合光影秀中，投影系統的規模更大，更為壯觀，各種物體都可成為投影介質，包括自然界中的山體、崖壁、沙丘、茂密的植被、水面，各種建筑外立面，也包括像水幕這種人工制造的各種屏幕。目前，其顯示總控系統具有自動化的控制功能。

無錫華萊塢《影動無錫》綜合光影秀，綜合了建筑投影、水幕投影、燈光、激光、擴聲、噴泉、煙火等多種技術手段。水幕投影采用了2臺35 000 lm工程投影機投射；建筑投影采用了4臺35 000 lm和4臺22 000 lm投影機投射，見圖9。

河南開封銀基樂園“O”秀，圍繞著一個46 m的“O”型水幕及兩側的水幕投影，結合燈光、激光、噴泉、煙火、燈光、擴聲打造視覺盛宴。其中，“O”采用了6臺3 5000 lm工程投影機疊加融合投射，兩側水幕各采用了2臺35 000 lm投影機疊加投射，見圖10。

3.4 在建筑光影秀中的應用

建筑是凝固的藝術，而建筑光影秀是讓凝固建筑“活”起來的藝術，建筑投影實際上是一種2D投影，借助于計算機圖形技術，可以實現3D的效果，俗稱“裸眼3D”；結合聲效，能為觀眾提供一種沉浸式的體驗。

在建筑光影秀中投影和建筑是主角，建筑投影通常會選擇一些有歷史背景的建筑，策劃表現的內容，并結合建筑自身的特點來創意，否則，投影效果會大打折扣。部分建筑投影還需要考慮周邊環境燈光的影響，考慮人員的聚集和疏散安全，考慮建筑投影本身對交通的影響。

《鐵塔傳奇》以立體投影的方式來展示千年文物古跡，采用了6臺Roadster S+22K-J投影機，通過播放器內置的融合技術，在凹凸不平的塔體上投射出“肖像”畫面，并達到不變形、超高亮度和清晰度的效果，見圖11。

4 投影顯示系統設計的“大系統”理念

無論是有人表演的舞臺演出、綜藝表演秀，還是無人表演的綜合光影秀、建筑光影秀，都屬于大量觀眾聚集的大型活動，需要策劃系統方案，參與實現的各個系統需要服從整體大系統的需要，且各系統間相互配合。

所謂大系統理念至少包括以下幾個方面：

（1）要理解經營者的目標，以便在預算范疇內完成設計；

（2）了解創意內容對投影顯示系統的要求，以確定最低的投影系統指標；

（3）熟悉空間環境情況，以便投影系統的實施能夠落地；

（4）明確與其他子系統的相互關系，以便能協同配合。

只有建立在大系統理念的前提下（見圖12），才能提供最合適的系統設計，達到最佳狀態。任何孤立的系統設計，都會顧此失彼。

實際上，在工程實踐中，優化的設計方案非常罕見，經常是頭痛醫頭腳痛醫腳，究其原因就是投影顯示系統設計者不僅僅對投影系統的技術、設備、運行、維護不夠熟悉，同時也不具備“大系統”的理念，孤立地考慮投影系統。因此，解決這個問題的關鍵是，投資經營者和設計者都需要建立“大系統”的理念，并按照“大系統理念”來考量。

5 結語

投影顯示系統在演藝領域的應用有其區別于其他技術系統的特點，既可具象呈現，有主題、思想、敘事，也可抽象表達；并且采用多變的手段營造氛圍，超越時空的限制，甚至成為演藝的主角。這些價值來源于視頻系統的5大特點：動態性、內容性、變化性、時空性、2D或3D，見圖13。

在項目規劃設計中，抓住視頻系統的特點至關重要，僅僅簡單地按照“燈光”或者“電影電視”的理解處理，缺乏人眼工程學和視覺心理學方面的考量，就會導致效果不理想。因此，科學地應用投影技術，將對演藝行業起到巨大的推動作用。