舞台机械控制中虚拟现实技术的应用

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摘要虚拟现实技术尚未被全面知晓应用，然而它在一定领域中却有着不可替代的作用，尤其是在模拟现实场景实时动态这些领域中，应用非常广泛，且起到了非常有效的效果。比如说在舞台机械控制的应用。本文通过对虚拟现实技术和舞台机械这两方面内容作了一个基本介绍，而后阐述了虚拟现实技术在舞台机械控制中所产生的功能及应用。

关键词虚拟现实技术；舞台机械控制；应用；功能

舞台是在某个场地内指利用相应的设施设备，为歌舞、戏曲的演出之类提供一个活动场所，在现代艺术表演中起着重要作用。而如今，人们越来越重视精神文化生活，舞台表演艺术的内容也就越加多样化。因此，对于舞台及舞台设备的安全性也有了更高的要求。舞台机械设备控制的复杂性、多样性、安全性和精准性，要求在操作者在控制时要尽量保持无误差，否则，可能会得不到想要的演出效果，甚至于出现安全事故。在今年，虚拟现实技术的应用为舞台机械控制提供了一个新的方向。比如说，在舞台机械控制中，可以利用QpenGL和DirectX这两种较为关键的技术。使得操作者能够在计算机里去处理三维图形图像，从而模拟现实场景的实时动态以及更好地完成逼真的三维图形，对舞台机械进行有效的控制。

1虚拟现实技术与舞台机械控制

所谓虚拟现实技术是指一种能够在计算机中创建和体验虚拟世界的仿真系统，可以让用户沉浸在一种根据现实场景和多源信息融合的模拟坏境中。它起源于20世纪30年代，但由于当时的科学技术的限制，真正新兴于20世纪80年代，到如今，已经被采用在包括医学、文化娱乐、军事航天、室内设计、房产开发等行业。虚拟现实技术主要模拟的内容有环境、自然、感知和传感等多种方面，由计算机辅助生成的具有实时动态性的三维立体逼真图像。虚拟现实技术具有多感知性、存在感、交互性和自主性这4个特征。其中多感知性是指除了平时一般计算机所拥有的视觉感知外，甚至可以有听觉、触觉、嗅觉等其他感知。最为理想的虚拟现实技术是真正如同三维世界中一样具有人类所具有的全部感知功能。而存在感是指用户能够在虚拟环境中发现自己的真实性，甚至有现实虚拟难以分辨的感觉。交互性是指用户对于虚拟环境中的物体的可操作性以及从环境中获得的反馈程度。自主性是指在虚拟环境中存在的物体能够依据现实世界的物理运动规律的程度。虚拟现实技术是多种技术的综合体，它的关键技术包括有实时三维计算机图形技术、广角立体显示技术、以及语音输入输出技术等等。但它在舞台场景和机械的应用仍然处于初级应用当中，并没有将光、声、电灯在舞台场景中所存在的真实效果还原到虚拟场景当中。随着虚拟现实及时的不断发展和进步，相信在今后的纪念，虚拟现实技术在舞台技术控制住会发展其更加强大的功能作用。

2舞台机械控制中的虚拟现实技术的特点及功能应用

舞台机械控制中的虚拟现实技术的特点主要表现在以下几个方面：首先，在实时渲染部分，其技术运用为技术改进及升级提供了原始支持，并通过接口驱动设计，使实时渲染效果，更为灵动，更具专业性。目前，虚拟技术在舞台机械控制运用中增加了物理引擎模块部分。这样有助于更为真实地实现虚拟场景各种物理现象，并能更方便、快捷地实现碰撞检测。比如说，对Direct以及OpenGL进行的接口提供内建支持。而在实时渲染这个部分中中，具体地说分为四个结构：第一根节点模块，第二场景管理模块，第三资源管理模块，第四渲染模块。其中根节点模块需要负责全部工作的组织和管理，场景管理模块需要场景的负责人负责全部场景的细节布置，资源管理模块需要对所有渲染要应用的资源进行管理和组，最后的渲染模块则是需要将图像投射到屏幕上面。其次，VR技术的特点也体现在它的超文本性以及交互性上。例如浙江“大丰公司”在将VR技术引入舞台机械控制时，便针对它的特点进行了创新设计。VR技术是通过人机界面去对复杂数据进行一定程度的可视化操作和交互的形式，在建构作品和与参与者对话中有着极大优势。最后，虚拟现实技术还注重对场景管理方法的运用。比如说“大丰公司”便创建了一种新型的场景管理的方法来解决场景管理所存在问题。这种场景管理方法的使用不仅有助于储存成本下降，提高储存容量，还能将实时计算去转换为实时读取，因此较为适合大量静态模型中的场景。舞台机械控制中的虚拟现实技术的功能有三维仿真、导演编辑预览、增强型的监视及控制界面这三种新的功能。虚拟现实技术利用这三种功能更好地对舞台机械进行控制。其中三维仿真是指使用者能够从多个视角以及多个层面去观察舞台单个设备、设备之间的位置关系等，使得在第一时间便得到足够的数据。这是传统的控制系统无法实现的，操作人员不仅可以随意移动转换界面，更可以随时观察任意设备，从而有效的提高舞台机械控制的灵活性、便捷性。导演编辑预览是指在演出前，导演不必亲自去舞台现场考察场地、了解舞台设施设备的情况，只需要通过虚拟现实设备的运行，便可以知晓舞台场景中现场设备的布置情况、场地环境信息。从而较少人力资源、较少工作时间，提高效率。还能够在现场排练不足的情况下，利用虚拟现实技术实现了解调整剧情，实现剧情与设备的完美配合，为演出团队提供了相当大的便利。增强型的监视以及控制界面是指在虚拟技术控制系统中，操作人员可以通过界面进行选择，能够随意的查看相应的设施设备，同时根据客户要求，可以为客户提高设备参数等。这些虚拟技术舞台设施设备的运行状态都能够以较为直观的形式去展现给客户，增加客户信任度。

3虚拟舞台机械控制的技术展望

舞台机械实现三维可视化控制的重要组成部分之一便是虚拟舞台机械模式动画的实现。在一定程度上，只有实现舞台机械与实际舞台机械的同步运动，才能够使操作者能够随时观察实际舞台在演出时的场景，从而有助于操作者进行相应的操作。同时，由于中国目前的技术限制，使得三维可视化控制系统在虚拟现实技术中的运用让人处于初期阶段，其真实度还有待提高。但随着我国科技水平的不断提高，预计在未来几年内，新技术的引用会使得虚拟现实技术会在舞台机械控制中产生更加灵活、复杂的功能。如此，不仅能够将舞台机械的综合性功能不断开发运用，还能够在不使用任务实际设施设备的情况下去模拟现场演出的效果。因而，在未来，虚拟现实技术将具有极大的应用前景，同时会在舞台机械行业中发挥不可代替的重要作用。

4结论

随着科技的快速发展，人们生活也逐渐多样化，方便快捷实用的技术技能能够帮助人们更好地生活。而在舞台领域里，运用虚拟现实技术去完全虚拟一个现实舞台是非常复杂难办的，需要对舞台各个细节都进行虚拟。在这个要求下，虚拟现实技术在舞台机械控制的应用中还有着很大的提升空间，需要各种新的技术的引用，从而全面发挥虚拟现实技术的作用。在未来，虚拟现实技术一定能够在舞台机械控制中大放光彩。最后，希望论文的研究可以为相关工作者和研究人员提高一定的研究与参考价值。

参考文献

[1]李玉鹏.虚拟现实技术在舞台机械监控系统中的应用[D].兰州理工大学，2014.

[2]盛敏.虚拟现实技术与虚拟局域网技术在舞台机械控制中的应用[J].演艺科技，2012，3：6-8.

作者：谢斌 单位：湖南科兴达信息科技有限公司