元宇宙概念下基于Disguise平臺的數(shù)字化設(shè)計創(chuàng)新研究

◇朱 蘊(yùn) 滿光瑞

“元宇宙”概念來源于20世紀(jì)90年代，在2021年隨著全球智能化、數(shù)字化的發(fā)展流行起來，學(xué)界將它定義為：“整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生虛實相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會形態(tài)。它基于擴(kuò)展現(xiàn)實技術(shù)提供沉浸式體驗，基于數(shù)字孿生技術(shù)生成現(xiàn)實世界的鏡像，基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟(jì)體系，將虛擬世界與現(xiàn)實世界在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合，并且允許每個用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和編輯。”

《堡壘之夜》和《火箭聯(lián)盟》開啟了元宇宙新大門，它使我們對于新的平行世界展開顛覆式的靈感體驗，在這個世界中創(chuàng)造屬于每個人的數(shù)字孿生。在平行世界中，我們可以變成任何人設(shè)，裝備混合模式讓我們有了盔甲，從而自我游歷在時空中，這強(qiáng)調(diào)了虛擬身份的重要性。2015年我國的視頻廣告廣泛使用傳統(tǒng)的拍攝剪輯及后期制作方式，如實拍視頻、三維動畫、二維動畫等，而我們的創(chuàng)作源自創(chuàng)意和腳本。雖然國外有一些VR 技術(shù)可以豐富呈現(xiàn)方式，但是相對落后的后期技術(shù)仍然阻礙了創(chuàng)作者的創(chuàng)意步伐。人們把沉浸式的感官體驗搬到了黑匣子里，希望可以通過密封的空間提升感官體驗。當(dāng)只有畫面和聲源時，人們才能準(zhǔn)確地融入設(shè)計師所營造的藝術(shù)世界。Disguise 開啟了沉浸式體驗的大門，讓人們對于增強(qiáng)現(xiàn)實及擴(kuò)展現(xiàn)實技術(shù)不再是“門外漢”。Disguise 是想象、創(chuàng)造和傳遞壯觀視覺體驗的平臺，也是視覺敘事平臺和擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）解決方案市場領(lǐng)導(dǎo)者，給舞臺設(shè)計帶來了震撼的視聽體驗，也為廣大設(shè)計師打開了潘多拉魔盒，豐富了舞臺設(shè)計效果的多維度空間層次體驗，打造引人入勝的現(xiàn)場視覺體驗，使藝術(shù)效果和交互方式不再是泛泛地運(yùn)用到熒屏上，而是搬到了大眾的眼前，讓VR 下的元宇宙直接擴(kuò)展到現(xiàn)實世界中，開啟了擴(kuò)展現(xiàn)實新體驗。

一、國內(nèi)外案例分析

BlackTrax 助力“獵鷹的飛行”項目開幕式振奮了全球，在聯(lián)合國教科文組織世界遺產(chǎn)德拉伊耶舉行，是一場震驚世界的藝術(shù)表演。自2019年德拉伊耶修復(fù)完工后，沙特皇室就策劃了在此處舉辦大型活動。作為歷史悠久的沙特阿拉伯古都遺址，位于首都利雅得西北16 公里處的哈尼法谷地，也是沙特家族的發(fā)祥地。2010年，德拉伊耶遺址的阿圖賴夫區(qū)被列為聯(lián)合國教科文組織世界遺產(chǎn)，2019年經(jīng)過大規(guī)模考古團(tuán)隊的復(fù)原，恢復(fù)了其往昔壯觀大氣的泥城，使其成為全球矚目的旅游打卡點。對于首席執(zhí)行官Jerry Inzerillo 來說，此次任務(wù)充滿挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)他的目標(biāo)，他找到了亞特蘭大、洛杉磯和迪拜的Executive Visions 公司。獵鷹是沙特國鳥，聯(lián)合國教科文組織甚至宣布獵鷹為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。相關(guān)人員以它為創(chuàng)作的靈感來源，做了一個特別巨大的碳纖維道具模型，利用BlackTrax 紅外線追蹤、移動投影映射對其進(jìn)行了藝術(shù)效果的展示。獵鷹內(nèi)部有操控功能可以使羽翼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，無數(shù)個零部件構(gòu)成了一只巨鳥形象，用萊卡材質(zhì)包裹著這只巨鳥充當(dāng)投影的表面，借助Disguise 平臺創(chuàng)建系統(tǒng)工程，整個舞臺使用了20個紅外線傳感，選用了PRIME 41 的遠(yuǎn)距離紅外線傳感器，焦距可達(dá)80 米。Disguise 把整個舞臺的建筑模型導(dǎo)入工程，用Maya 作為三維建模轉(zhuǎn)換口，把高質(zhì)量UV 貼圖、視頻通過Mapping 的形式投射在巨大的城墻上，十幾臺機(jī)器分層投射到模型形體上，實現(xiàn)歷史文化和創(chuàng)世紀(jì)藝術(shù)與技術(shù)的呈現(xiàn)，大型的三維舞臺空間設(shè)計就此拉開了序幕，讓人們嘆為觀止。其通過三維分層投射技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場燈光的布置，巨鳥的形象增強(qiáng)了立體現(xiàn)實效果，給人們帶來了一場視覺盛宴。

通過這個大膽的嘗試，舞臺設(shè)計的呈現(xiàn)迎來了新的發(fā)展時刻。2019年后國內(nèi)設(shè)計師把Mapping 新形式轉(zhuǎn)到了小型的科技展覽館中，高精度的投射方案讓Disguise 組合設(shè)備能夠更好地為中國文化設(shè)計服務(wù)。敦煌石窟運(yùn)用這項技術(shù)申請了國家基金，和騰訊公司合作，把整個石窟全部拍攝掃描后存檔在科技展覽館當(dāng)中，保護(hù)中華瑰寶。人們通過數(shù)字展館可以沉浸式地融入虛擬石窟，仿佛身臨其境，在數(shù)字化模擬和信息導(dǎo)向當(dāng)中更加全面地了解我國的歷史文化。設(shè)計師也把這種技術(shù)通過藝術(shù)的表現(xiàn)方式呈現(xiàn)在了服裝設(shè)計中，例如2018年的時裝周裙子投影秀Mapping RINASCIMENTO Fashion Show FW 1415，它的開場使用了Disguise 投射燈光藝術(shù)，將人物置于空中，將裙子作為一塊巨大的幕布，用Mapping 的形式將畫面投射到裙子上，給這個裙子設(shè)計了幾十種風(fēng)格各異的視覺效果。兩臺攝像機(jī)分層投射在裙子幕布上，為大家展示裙子美輪美奐的效果。設(shè)計師利用特效設(shè)計投射出了各種帶有層次感、面料感豐富的圖案設(shè)計，讓人們在迷幻的森林中找到了屬于世間的精靈，其猶如黑暗里的白天鵝，在月光的照射下熠熠生輝。而在室內(nèi)空間設(shè)計中大家也可以看到類似的媒介呈現(xiàn)方式，如家庭智能音響系統(tǒng)品牌Sonos、數(shù)字創(chuàng)意機(jī)構(gòu)Super Nature Design 以及聲音創(chuàng)意BANBANBANBAN 共同合作的視覺動態(tài)投影作品ray of sound 當(dāng)中，一個人坐在電視柜前，投射效果不僅僅在電視中，而且環(huán)繞式地進(jìn)行全方位投射，讓參與者一瞬間陷入了設(shè)計師打造的虛擬世界中。數(shù)字化的特效形式、不同的線條空間切換、空間表現(xiàn)形式的縱深設(shè)計、破碎的層次感把觀者帶入了一個破碎的空間，這些都是三維投射帶給人們的一些呈現(xiàn)表達(dá)形式。在空間展現(xiàn)藝術(shù)當(dāng)中，data verse 空間展示藝術(shù)由法國創(chuàng)意機(jī)構(gòu)TETRO 與藝術(shù)家Cyrille Montagnier 共同創(chuàng)造，給人們展現(xiàn)了一個數(shù)字化的世界，把生活中的一切轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像和代碼，利用四方連續(xù)、粒子破碎等特效向人們呈現(xiàn)了一種符號化的視覺藝術(shù)，讓人們了解到符號化動態(tài)敘事的魅力及張力。

二、學(xué)術(shù)價值

（一）元宇宙概念下Disguise 的賦能方式

新的數(shù)字化呈現(xiàn)方式離不開空間的搭建和布局。結(jié)合現(xiàn)實空間采用虛擬平臺建設(shè)，可以達(dá)到增強(qiáng)現(xiàn)實的效果，而這離不開功能性設(shè)備架構(gòu)平臺。Disguise的方便性在于其具備包容性、無縫連接性，在實時渲染的基礎(chǔ)上能夠快速運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)，為人們的想象力插上翅膀，通過集群渲染將虛擬世界呈現(xiàn)在人們眼前。

（二）元宇宙語境下設(shè)計類學(xué)科與技術(shù)的交叉融合

隨著游戲設(shè)計、數(shù)字媒體設(shè)計、視覺傳達(dá)設(shè)計、服裝設(shè)計、舞臺美術(shù)設(shè)計、民族手工藝設(shè)計等相關(guān)專業(yè)融合發(fā)展程度不斷加深，新的創(chuàng)作形式急需尋找新的生存與傳播方式，以傳承和發(fā)展數(shù)字產(chǎn)業(yè)文化，推進(jìn)我國數(shù)字化進(jìn)程及現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。

三、應(yīng)用價值

（一）為數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用及產(chǎn)品現(xiàn)場體驗展示提供了平臺支持

通過對數(shù)字化產(chǎn)業(yè)內(nèi)容的鋪墊，結(jié)合案例分析總結(jié)經(jīng)驗和方法，以最大化提升體驗感為目標(biāo)，結(jié)合虛擬現(xiàn)實（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）和混合現(xiàn)實（MR）等沉浸式技術(shù)，從案例中分析出設(shè)計方法及內(nèi)容表現(xiàn)，準(zhǔn)確地找到各階段應(yīng)用技術(shù)的使用范式，從而更好地為藝術(shù)服務(wù)。

（二）對于文化產(chǎn)業(yè)的保護(hù)、傳承、發(fā)展與推廣有著至關(guān)重要的作用

信息的采集及數(shù)字化保護(hù)是元宇宙生態(tài)系統(tǒng)的重要支撐內(nèi)容，可以對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)社區(qū)保護(hù)提供永久性平臺。要在未來做好數(shù)字化信息記錄、原始化圖像形態(tài)記錄、時間空間概念的歷史還原及未來變化的演變研究。

元宇宙相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)科交叉是藝術(shù)設(shè)計學(xué)科建設(shè)的重要方向，高校開展的“數(shù)字+經(jīng)濟(jì)”“數(shù)字+治理”“數(shù)字+人文”學(xué)科研究和交叉學(xué)科建設(shè)，也是通過元宇宙概念來進(jìn)行全球國際化戰(zhàn)略性技術(shù)領(lǐng)域的探索與研究的。

依托元宇宙虛擬技術(shù)的創(chuàng)新手段，圍繞設(shè)計學(xué)科與科技交叉融合的新方向，基于擴(kuò)展現(xiàn)實對數(shù)字化展覽形式進(jìn)行研究，融合數(shù)字虛擬技術(shù)，構(gòu)建元宇宙語境下的動態(tài)影像研究新體驗，提出創(chuàng)新評價與設(shè)計方法的新模式。研究對象主要有：Disguise 平臺建構(gòu)，Notch Builder 硬件支持，擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）、虛擬現(xiàn)實（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）和混合現(xiàn)實（MR）的建構(gòu)技術(shù)，數(shù)字化轉(zhuǎn)譯方法，虛擬身份的建構(gòu)。

四、研究思路

（一）宇宙虛擬用戶身份平臺建構(gòu)

階段性研究需借助Steam 游戲平臺做試播測試，用虛幻引擎5 進(jìn)行元宇宙系統(tǒng)工程搭建，創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實環(huán)境，構(gòu)建沉浸式虛擬數(shù)字人，實現(xiàn)用戶身份的認(rèn)證場景應(yīng)用。在構(gòu)建中，通過數(shù)字識別技術(shù)實現(xiàn)人物個性差異分類，提供多項職能選擇服務(wù)。分析真實交互狀態(tài)和元宇宙狀態(tài)下數(shù)字孿生的標(biāo)準(zhǔn)同步信息導(dǎo)向傳達(dá)，實現(xiàn)線上線下多場景多應(yīng)用的模式。XR 技術(shù)目前正處于發(fā)展階段，技術(shù)的鏈接需要面臨多重挑戰(zhàn)。在研究戰(zhàn)略階段，共有五個模塊化內(nèi)容：一是模塊化顯示，即對系統(tǒng)進(jìn)行功能性的梳理和擴(kuò)展內(nèi)容的布局；二是利用光學(xué)追蹤等設(shè)備完善系統(tǒng)當(dāng)中對于穿戴設(shè)備及數(shù)字化信息的內(nèi)容收集；三是對于內(nèi)容及交互形式的設(shè)計做出合理的調(diào)整，利用BlackTrax 實時動態(tài)追蹤系統(tǒng)進(jìn)行信息提取，它有6 個自由度的實時追蹤能力；四是利用服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容渲染；五是輸出控制并返回模塊化展示（圖1）。

圖1 XR 環(huán)境研究戰(zhàn)略圖

（二）元宇宙策劃方案及文化背景的提取

做好產(chǎn)業(yè)政策相關(guān)信息整理，做好前期用戶體驗調(diào)研，結(jié)合當(dāng)前熱點話題，做好數(shù)字化動態(tài)影像、符號語言學(xué)分析等相關(guān)內(nèi)容的梳理。

（三）元宇宙虛擬平臺架構(gòu)創(chuàng)新形式的研究

Disguise 所打造的Designer 軟件，是多媒體項目制作人互相溝通的協(xié)作平臺，在設(shè)計之初就可以通過平臺做環(huán)境搭建測試，驗證設(shè)計實驗方案的可行性，確定空間內(nèi)實體架構(gòu)的落地方案。平臺中可以還原現(xiàn)場設(shè)計，通過投影的射程安排場景的搭建，在呈現(xiàn)制作效果的同時確定設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量和位置等。

（四）元宇宙語境下設(shè)計方法的總結(jié)

通過課題研究提取有效信息，總結(jié)歸納設(shè)計方法，創(chuàng)建模擬平臺，根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)設(shè)計交叉中的標(biāo)準(zhǔn)范式，結(jié)合藝術(shù)呈現(xiàn)效果討論產(chǎn)業(yè)升級和跨領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)融合。

元宇宙虛擬平臺構(gòu)建的關(guān)鍵在于強(qiáng)大的服務(wù)器，并將其與其他設(shè)備相連接，調(diào)整LED 輸出信號、驅(qū)動DMX 裝置，并快速校準(zhǔn)投影設(shè)備，與時間碼、MIDI、MSC、ArtNet 以及OSC 進(jìn)行同步，將各種內(nèi)容無縫鏈接整合到整場演出中，做好規(guī)劃設(shè)計。創(chuàng)造者也是工程師，其可以在Disguise 平臺中邊設(shè)計邊演示，給想象力插上翅膀，它獨(dú)創(chuàng)的D3Net 功能可以讓多臺服務(wù)器組成集群，共同完成超乎想象的輸出任務(wù)。

結(jié)合當(dāng)前全球熱點話題開展課題研究，具有一定的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用價值，對于國家數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定的推動作用。為落實《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，相關(guān)部門要拓展數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展新空間，推動我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。元宇宙時代已然開啟，整個世界進(jìn)入數(shù)字化進(jìn)程。因此，要結(jié)合自身發(fā)展現(xiàn)狀，提出解決問題的方案及未來數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動向。