表演用媒体服务器的发展与运用（一）

吴 振

（北京舞蹈学院创意学院，北京 100081）

表演用媒体服务器的发展与运用（一）

吴 振

（北京舞蹈学院创意学院，北京 100081）

实时媒体合成的潘多拉盒子媒体服务器和高性价比的Watchout媒体服务器有着各自的特点和适用范围，针对剧场演出、室外建筑投影秀、演唱会和电视导播间等不同应用，适当选择，巧妙运用，可增强视觉表现力，促进视觉艺术的发展。

媒体服务器；投影；视觉

随着数字技术的进步，媒体服务器功能越来越强大，由简单的视频播放发展到涵盖概念设计策划、展示播放各个环节的复杂系统。在演出行业的应用也越来越广泛。笔者从事舞台多媒体设计已有多年，舞台多媒体从刚引入国内由少数人把玩的新生事物发展成由一批专业人员赖以谋生的独立行业；由最初简陋的播放软件发展成为专门应用于各类演出，具有实时修改、媒体合成等强大功能的媒体服务器。相对于一般播放软件，媒体服务器具有以下优势：

（1）通常能控制多个投影及LED等播出设备，更具有扩展性和可靠性，更能激发艺术家的创意；

（2）功能不再局限于多媒体的播放呈现，而涵盖了创意实现的整个流程；

（3）所涉及的演出类型不再局限于室内的舞台演出、产品发布会，而是扩展到室外的建筑投影、灯光秀等。

如今，较主流的媒体服务器有：高端（High End）公司出品的奥松媒体服务器（Axon HD）、德国酷乐视（Coolux）的潘多拉盒子媒体服务器（ Pandoras Box Server）、国内与比利时合作的ShowPower ArKaos媒体服务器以及瑞典Dataton公司的Watchout媒体服务器 、芬兰Picturall Octo 媒体服务器等。各种媒体服务器的操作界面各不相同，大致功能基本一致，又有各自的特点。由于篇幅的限制，笔者着重介绍常被用于演出、艺术表演的潘多拉盒子媒体服务器和 Watchout媒体服务器。前者功能强大，应用范围较广，但相对昂贵；而后者功能相对简单，价格也相对便宜。它们在视频系统的解决方案中常被作为表演的高低搭配使用，以满足不同预算、需求项目的需要。

1 实时媒体合成的潘多拉盒子媒体服务器

第一次接触潘多拉盒子媒体服务器是在2010年的上海世博会，当时作为游客，笔者不禁惊叹于各个展馆多媒体震撼人心的视觉效果，之后了解到它们大都运用了潘多拉盒子媒体服务器。在“城市地球馆”，地球母亲的面貌以前所未闻的多媒体方式呈现出来：外部直径30 m的巨大半球形投影美轮美奂（见图1），视觉效果平滑流畅，当游客踱步到球体正下方，内部设计精妙的穹顶投影，给参观者留下了深刻印象。该项目使用了30套播放器（Pandoras Box Player）和2套管理系统（Pandoras Box Manager）。

潘多拉盒子媒体服务器，意思是“魔盒”，即跳出传统视频播放技术的条条框框，用开放创新的态度促使实时视频技术飞跃发展。潘多拉盒子媒体服务器及相关软件系统构成的“魔盒系统”现已得到广泛应用，从剧场舞台、露天广场到电视广播导播间，游船甲板以及现代博物馆等。由于其富有创意，具有扩展性和可靠性，2008年“魔盒系统”获得艾美奖技术及工程的多项大奖（2008 EMMY®Engineering Awards），确立了它在实时媒体合成、显示控制和交互应用方面的领先地位。

最新版本“魔盒5”（Pandoras Box Version 5），进一步扩展了原有的实时视频处理和控制系统，优化了项目工作流程，提高了效率。其强大的功能完全覆盖了从概念设定到最终实现的整个项目流程（见图2），能激发作者的创作激情且具有可靠性。

由于操作界面（见图3）采用集成设计，“魔盒5”系统各软件的界面得以互相兼容和共享，不同版本间的转换也很容易。系统采用模块化设计，便于集中控制和同步视频。创作者可以将无限数量的潘多拉系统设备搭配混合使用并集中控制，通过网络同步播放媒体内容（见图4）。

具体而言“魔盒5”集成了一些新的功能，有以下特点。

（1）实时导入和记录功能使潘多拉盒子媒体服务器可以从任何实时的输入源捕获记录2K及高清的视频。能够从任何高清串行数字接口（HD SDI）或者交互式数字视频系统（DVI ）直接捕捉实时视频，并转换成HD MPEG格式。而视频输出与记录功能大大改进了工作流程，能以高清视频格式导出完整的镜头，同时具有灵活的实时编辑系统。

（2）萤火虫3D粒子系统（FireFly 3D Particle System）能创建复杂的实时粒子效果，创造交互3D合成空间。在系统里，各类发射器可以设置并模拟应用各种力（例如风力和重力）。

图1 上海世博会城市地球馆使用潘多拉盒子媒体服务器的投影效果

图2 潘多拉盒子服务器的线性工作流程

图4 媒体网络设置案例

（3）Aeon特效引擎（Aeon FX Engine）能够创建合成无限数量的特效，所有效果和动画通过网络系统自动同步。

（4）新的潘多拉魔盒管理软件能支持ASIO音频接口，并且提供多通道同步音频回放。

（5）新型的四重服务器（QUAD Server）具有四个独立的高清输出口和内建编辑管理功能。

（6）远程输入设备的嵌入，使可穿戴设备（如AirScan）或摄像机跟踪设备能够通过网络将采集的数据直接转送到魔盒系统，并显示出输出设备的信息。

“魔盒5”具有完美的渲染技术，直观的媒体显示控制和强大的渲染引擎。作为魔盒系统的灵魂，潘多拉盒子媒体服务器能够将影像投射到任何形状和表面的物体上，方便快捷地调整视频和图像，改变其颜色、大小和位置等。它能通过软件管理控制任何数量的服务器，通过系统专有的网络将各媒体服务器上的视频和音频素材同步，在3D空间实时渲染、合成、编辑，根据项目需要设置播放分辨率（最大播放分辨率4K）和输出格式，满足现场演出和多媒体秀的需要。具体而言，潘多拉盒子媒体服务器有以下突出功能。

（1）梯形校正（Keystone Correction）

潘多拉盒子媒体服务器（The Pandoras Box Servers ）的专利“梯形失真算法”能够根据需求准确计算扭曲，这样当程序控制投影仪的移动时能同步计算图像需要扭曲的程度，缩短设置时间。

（2）高级弯曲（Advanced Warping）

内置的弯曲编辑器（Warping Editor）可以创建自由变形网格(FFD)，使投射的影像能够随意变形弯曲以适合任何形状的投射面。

（3）边缘融合（Softedge Blending）

边缘融合功能（包括横向、纵向的融合）与变形技术协同工作，可以设置多台投影同时投射在同一平面或几何体上。

潘多拉盒子媒体服务器的硬件基于可升级的服务器组件和可扩展的Raid硬盘，通过液晶屏面板（LCD）选择远程网络，设置输出，控制播放。目前它有多个版本，主要包括DUAL Server （双服务器）、QUAD Server（四重服务器）和BROADCAST Server （广播级服务器）。DUAL Server包括2个DVI输出端口，支持8个显示输出，可选择输入源的控制面板。而QUAD Server则包括4个DVI输出端口和编辑管理功能。BROADCAST Server则主要应用于多系统、多屏幕显示的电视导播间，包括2个3G/HD SDI输出端口和2个HD-SDI输入端口。

潘多拉盒子媒体服务器的应用范围包括剧场演出、室外建筑投影秀、演唱会和电视导播间等。

（1）在剧场演出中的应用

在音乐剧《病人》（The Patients）中，瑞士著名喜剧演员马可·璃茉（Marco Rima）出演安置在精神病收容所的“病人”。演出抛开传统的舞台装置，运用潘多拉盒子媒体服务器编辑功能产生的多种投影效果与表演相结合，如图6所示，表现精神错乱产生的夸张混乱的错觉。

图5 DUAL Server（左图）和QUAD Server（右图）

图6 音乐剧《病人》的投影效果

该剧的视频系统使用2台18 000 lm的科视（Christie）高清投影机，舞台上所有设计的装置都可以作为投射的介质；1台媒体服务器系统（Pandoras Box server STD）搭配一套媒体管理系统（Pandoras Box Manager PRO）控制多媒体影像和舞台表演的合成。服务器系统控制三个白色活动墙体的旋转，使影像与载体（活动的墙体）同步。一部分演员在演出过程中与一个单独铺满绿色幕布的房间拍摄，设置在绿幕房间的摄影机将他们的表演捕捉记录并实时传送到服务器上。设计师通过服务器上的潘多拉盒子媒体管理系统将捕捉的视频抠像处理，通过投影实时呈现在舞台上，与舞台的表演互动。

（2）建筑投影《暴风雨下的达姆施塔特》

在德国城市达姆施塔特（Darmstadt），艺术家使用数台潘多拉盒子媒体服务器，发挥媒体服务器能对影像进行校正、变形和边缘融合，以及方便快捷地对影像进行调整，改变影像的颜色、大小和位置等，将精心设计的影像投射到形状不规则、表面凹凸不平的市中心18世纪巴洛克风格的美丽城堡上；同时结合电脑灯的效果，构筑了15 min的建筑投影秀《暴风雨下的达姆施塔特》（见图7），叙述了一个感人的故事。现场表演与多媒体视像、音效巧妙结合，给古老城堡穿上了充满科技感的时尚外衣，震撼了在场的数千观众。

（3）电视节目录制《下一个超级模特》

世界著名电视节目秀《下一个超级模特》（Next Top Model）奥地利版本的第三季决赛在维也纳著名的千禧年活动中心（Millenium Event Center）录制，录制现场设置了投影环境，使用6套潘多拉盒子媒体服务器和1套潘多拉盒子媒体播放器，运用其边缘融合的功能对投影图像进行拼接，配合模特的走秀给导播间的四壁铺满了各种风格的影像，炫丽的影像与不同风格的时装表演交相呼应，见图8。

（4）席琳·迪翁（Celine Dion）演唱会

加拿大歌手、国际巨星席琳·迪翁在她的《抓住机会》环球之旅演出中使用6套潘多拉盒子媒体服务器用于设制多媒体环境。灯光和舞台设计师伊夫·奥库安（Yves Aucoin）运用潘多拉盒子媒体服务器实时合成的特性为迪翁的现场表演打造了惊艳的视觉效果：设置在舞台前的摄像机将记录的席琳·迪翁影像以高清视频格式实时传输到媒体服务器，媒体服务器对影像实时处理，再结合天空白云等其他视频素材进行编辑后，通过在舞台上方的多块大型LED显示屏分别呈现，如图9所示。

2 高性价比的Watchout媒体服务器

Watchout媒体服务器由于其物美价廉，操作便捷，被一些演出团体和剧场所选用，如上海杂技团、中国儿童剧院等。笔者对Watchout媒体服务器较为熟悉，从2008年第一次尝试上海杂技团出品的多媒体杂技秀《浦江清》，到最近山西晋中晋剧院新编晋剧《王家大院》（见图10），一直使用这套系统。相对于潘多拉盒子媒体服务器覆盖从策划到播放控制各个环节的强大功能，Watchout媒体服务器更侧重于多元融合播放。它基于Windows系统开发，其特点是成本低、融合效果好、调试简单、功能强大、扩展性好。

系统由一台安装Watchout软件的主控计算机通过以太网控制一至多台播放服务器，主控计算机负责视频素材的编辑、控制，播放服务器则负责播放主控电脑编辑好的素材。每台播放服务器最多可支持6个显示输出，输出达1 920×1 080的高清分辨率的画面。其异形矫正、融合拼接功能适用于直屏、弧幕、环幕、球幕、双曲面幕、柱体幕等各类异形幕；支持投影、LED、等离子屏、LED墙等各类显示设备，也可混合使用。

图7 建筑投影《暴风雨下的达姆施塔特》

图8 电视节目录制《下一个超级模特》

图9 席琳·迪翁（Celine Dion）演唱会

图10 晋剧《王家大院》整体视觉效果

图11 《不朽的梵高》感映艺术大展

图12 奔驰汽车的发布会

它还具有同步播放、媒体编辑和表演控制功能。在播放器上加装采集卡后，可支持实时信号的画中画功能，通过丰富的输出控制接口来对各种外部设备进行同步表演控制，满足演出的需要。常用于剧场演出、数字美术馆等。例如澳洲出品的《不朽的梵高》感映艺术大展（见图11）和奔驰汽车的发布会均使用了Watchout媒体服务器（见图12）。

近年，由于数字技术的日新月异，Watchout媒体服务器显得廉颇老矣，力不从心。但2015年推出的Watchout媒体服务器最新版本“V6”增加了3D投影功能和对全新视频编码的支持，使它获得新生。

在“V6”控制软件里，任何数量的虚拟影像都可投射在三维物件上，然后通过微调即可得出最佳的投影效果，全新的标记校正功能，可帮助操作人员准确地找出投影位置，提高了3D编辑流程，还可直接导入3D模型文件，如3DS、OBJ及Collada（DAE）文件格式。在投射物体的不同面上添加视频、图片，使创意最大化！

使用“V6”，操控者可轻易编辑设计出色的投影效果，只需将3D模型导入WatchoutWATCHOUT，然后在三维物体表面上载入贴图，再用全新的3D投影显示设置配上标记校正。新的预览可视化功能，可将3D模型作为道具去模拟一个真实的环境，设计者可从不同角度环视整个演示环境，在到达现场前便可预计出舞台演示区设备情况，最大程度地节省安装调试时间。“V6”新增的支持无损压缩编码的功能，如V210、Apple ProRes和HAP。配备高效能的硬盘，如固态/磁盘阵列式硬盘，即可播放TIFF图片序列的无压缩视频。

数字技术的进步，使得多媒体在演出行业的应用越来越广泛。而艺术家在演出创作实践中的需求也促使舞台多媒体技术的发展。媒体服务器功能越来越强大，由简单的视频播放发展到涵盖概念设计策划、展示播放各个环节的复杂系统。媒体服务器带来的实时导入记录、交互3D编辑合成、直观的媒体显示控制和强大的渲染引擎、远程输入设备的嵌入等新功能使得演出变得更加方便快捷，舞台的空间也由室内延伸到室外。各个媒体服务器厂家都与时俱进，有着各自的特点和适用范围，适当选择，巧妙运用，将大大增强视觉表现力，促进视觉艺术的发展。

（未完待续）

（编辑 杜 青）

Development and Application of Media Servers in the Show (Part 1)

WU Zhen
(Beijing Dance Academy, Beijing 100081, China)

Media real-time synthetic Pandora's box of media server and high price of Watchout media server have their respective characteristics and application scope. For the different applications such as the theater, outdoor architectural projection show, the concert and television director, as long as the appropriate choice, clever use, it can enhance the visual performance and promote the development of visual arts.

media server; server; projection; visual

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.11.012