史广义

（榆林学院，榆林，719000）

关于剧场模式下歌剧舞台装置技术设备创新研究

史广义

（榆林学院，榆林，719000）

新技术的迅速发展为歌剧的舞台表现形式提供了更多新型技术手段，为人们开拓了视觉世界的新前景。本文初步探索了3D立体虚拟成像技术、互动投影技术、雾幕技术等先进科学技术在现代歌剧舞台中的创新型应用。

歌剧舞台；虚拟现实技术；互动投影技术

0 引言

歌剧是将戏剧、音乐、舞蹈、文学、舞台美术等融为一体的综合性艺术，它最早出现在十七世纪的意大利，既而传播到欧洲各国，一直到十八世纪，意大利歌剧依然是欧洲的主流。随着各国间交流的不断深化，歌剧逐渐走入国际市场，创建了自己的国际舞台，以其独特的魅力感染着世人。与此同时，传统的西方歌剧也通过融入当代的现代技术来为其注入了新的生命力，突破了传统舞台美术观念形成了新的时代审美范式。

1 歌剧舞台装置技术设备创新必要性

传统的舞台艺术中，主要是凭借演员的动作和静态的舞台布景呈现视觉效果，在整场歌剧表演中，观众始终是从同一个视角去观看静止中的场景和道具。歌剧舞台中的表演者可以说是舞台上的唯一有生命的物体，传统的舞台道具大多是人工制作，在美的表达上尚且有所欠缺，歌剧情节中需要的场景单靠人工制作无法达到预想的效果，进而呈现给观众的视觉效果便会大打折和。

经过四百年的沉淀，歌剧的舞台表现形式逐渐摆脱单调、笨重的舞台道具，更多地运用现代科技营造出逼真的舞台效果。基于此，本文主要研究了3D立体虚拟成像技术、互动投影技术、雾幕技术等新媒体技术如何应用于歌剧舞台艺术之中，同时以怎样的方式改变着舞台艺术的发展形态。

2 虚拟现实技术在歌剧舞台中的应用

纵观歌剧艺术的发展史，其进程与科技有着不可分割的关系，无论是剧场建筑、舞台机械装置、灯光照明系统、现场音响效果等都与科学技术有着千丝万缕的关系。而“虚拟现实”是一种特殊的计算机信息技术，这一先进的技术能够为人类营造一种极具逼真性的虚拟空间，更为荣幸的是观众能够直接进入这一虚拟世界并与其互动。

3D立体虚拟成像技术是虚拟现实技术的一种应用，它能够给舞台美学空间的营造带来更大的自由，在舞台上塑造出不同的梦幻情境，产生震撼的视觉奇观。2009年电影《阿凡达》的上映让人们更深刻的意识到3D立体虚拟成像技术的强大魅力，现实中不存在的唯美场景凭借3D技术使其美轮美奂，可谓是仙境。2013年的蛇年春晚也用到了这一先进的技术，王力宏演唱《十二生肖》时背景是在空中浮动的十二生肖的汉字及图像方块；《嫦娥》中利用3D技术虚拟的琼楼玉宇、广寒宫让观众看到了“真实”的天宫；孙俪、李健演唱的《风吹麦浪》中营造的秋季的田园风光让人如痴如醉，如同梦境一般更为逼真。

3D技术不仅应用于电影、电视节目，而且新版歌剧《尼伯龙根的指环》中也有其身影，歌剧演员们实现了在3D舞台上表演。电脑工程师通过复杂的数学方程式创造出来的效果使观众无须佩戴3D眼镜即可享受这一歌剧带来的视觉飨宴。

歌剧《尼伯龙根的指环》中运用的3D技术与我们平时在电影中看到的3D有所区别，在电影中，采用两台放映机和播放器分别播放左右眼画面，通过偏振镜和金属银幕为左右眼提供不同方向偏振的光线，观众戴上偏振眼镜，左右眼看到不同的画面，能从银幕上获得三维空间感的视觉影像，如图2所示。而歌剧《尼伯龙根的指环》的3D背景是使用一系列放映机、摄像机和电脑来塑造影像。这些影像由不规则碎片形来呈现。断裂的几何图案和形状根据数学方程式原理，以递减的方式不断呈现。当这些不规则影像碎片通过电脑编程，再由灯光系统投射出来后，就如同一个个音符，组成一曲影像的“交响曲”，在舞台上呈现出3D幻影。演员们可以在倾斜的舞台上行走，在3D成像的山脉上跋涉，甚至可以穿越湍急的瀑布，观众们无须佩戴眼镜也可观看歌剧舞台呈现的3D效果。

图2 3D立体虚拟成像技术的原理图。

3 互动投影技术在歌剧舞台中的应用

虚拟互动投影系统运作原理首先是通过捕捉设备（感应器）对目标影像（如参与者）进行捕捉拍摄，然后由影像分析系统分析，从而产生被捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像互动系统，使参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动效果。该系统由四个部分组成第一部分：信号采集部分，根据互动需求进行捕捉拍摄，捕捉设备有红外感应器、视频摄录机、热力拍摄器等；第二部分：信号处理部分，该部分把实时采集的数据进行分析，所产生的数据与虚拟场景系统对接；第三部分：成像部分，利用投影机或其他显像设备把影像呈现在特定的位置，显像设备除了投影机外，等离子显示器、液晶显示器、LED屏幕都可以作为互动影像的载体。第四部分：辅助设备，如传输线路，安装构件，音响装置等。如图3所示。

图3 互动投影原理

互动投影技术适用于所有公共室内场所，特别是休闲、购物、娱乐等场所，该技术实现了人机交互，消费者与屏幕之间实现了互动，这一技术无论是从视觉上面还是体感上面都大大地吸引了人们的眼球。作为一种虚拟现实技术和动感捕捉技术，互动投影技术无疑在未来拥有极为广阔的发展空间，可将其用于演出场馆、歌剧院等传统技术无法实现的场所。互动投影技术在歌剧舞台的应用必定会创造出新奇的互动效果，歌剧演员在表演过程中能够和大自然的花草树木、虫鱼虾鸟等进行互动，观众如同观赏现场版的电视剧，生动、逼真的舞台效果定会吸引更多的歌剧观众。图4所示是互动投影系统的四个类别，可将这四种类别分别应用于歌剧舞台表演中，丰富舞台表现形式，吸引更多的大众观赏极具魅力、极具价值的歌剧，使大众真正爱上歌剧。

图4 互动投影系统的四种类别

4 雾幕立体成像技术在歌剧舞台的应用

雾幕投影成像是一种全新的空气成像技术，是利用海市蜃楼的成像原理借助空气中存在的微粒将光影图像呈现。该技术在欧洲获得了包括TESA，IST在内的多项大奖，被称为未来十年视听科技的发展趋势。雾幕立体成像技术改变了传统的投影幕，代替它的仅是一层很薄的水雾墙，歌剧演员在表演过程中能够在该屏幕影响中随意穿梭，达到歌剧所要呈现给观众的真实的舞台效果。雾幕投影系统硬件主要构成部分主要有雾幕机、投影机、工控主机以及显示器等，详见图5。

图5 雾幕立体成像技术工作原理

众所周知的《白蛇传》中观世音菩萨一般以腾云驾雾作为出场（详见图6），传统的舞台技术无法实现这一效果，如果舞台上没有云雾的陪衬，无法体现出观世音菩萨的仙人身份，如今借助雾幕立体成像技术，便可营造出“仙界”的真实场景，云雾缭绕，神仙似漂浮在空中，亦真亦幻，来无影去无踪，如图6所示。

图6 歌剧表演中雾幕技术呈现的效果图

5 结语

无论是3D虚拟成像技术，还会互动投影技术以及雾幕技术，这些新媒介技术在歌剧舞台中的应用有待进一步的开发、研究，笔者在此只是做了初步的探讨，而在日后的歌剧舞台设计中须对此类先进技术充分利用，进而为观众带来更为震撼的舞台感。

[1] 田沁鑫.田沁鑫的戏剧场[M].北京大学出版社,2010

[2] 许莹.融入装置艺术的舞台设计研究[D].南京航空航天大学 2011

[3] 王晖.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用[J].现代装饰(理论). 2012(07)

史广义, 男,1983年12月出生,内蒙古人，讲师，研究方向：声乐演唱和教学

Theater Mode on the opera stage device innovation research

Shi Guangyi
(Yulin University,Yulin，719000)

The rapid development of new technology provides more new technical means for the stage performanceform of opera,has opened up a new prospect of the visual world for people.This article explores the innovativeapplication of advanced science and technology,three-dimensional virtual 3D imaging technology,interactive projection technology,fog screen technology in the modern opera stage.

opera stage;virtual reality;interactive projection technology

项目名称：研究歌剧赏析教学对学生创新和发散思维的培养 科研项目号：JG1321