3D全息投影技术发展应用

黄 建

（天津市儿童艺术剧团， 天津 300020）

视频技术

3D全息投影技术发展应用

黄 建

（天津市儿童艺术剧团， 天津 300020）

介绍近年来以3D全息影像技术为代表的3D投影技术在演艺中各种形式的应用现状，在舞台表演艺术中如何合理采用3D全息投影技术为演出增色而非以这项技术为噱头来使用；探讨3D全息投影技术今后在舞台艺术中的发展方向与方法。

3D全息投影；舞台表演；应用；现状；实施方法

1 发展现状

在舞台演出的发展历史中，每一次新技术的出现与新产品的应用，都为舞台表演艺术提供了新的表现手段。历年来舞台呈现手段从来不乏新技术的身影。从旧时洋铁桶照明到现实功能各异的舞台灯具，从画幕、幻灯到投影机、LED大屏幕，从三十年代用盐水缸充当调光器的简易手控灯光变化到现在的电脑全自动控制管理……舞台技术的应用始终与科技的发展紧密地融合在一起。当今，显示技术发展前沿的全息投影技术在传统舞台表演艺术中的呈现，丰富了表现画面，获得更真实、更震撼的艺术效果。

3D全息投影技术就如前几年LED显示屏在舞台的广泛应用一样，必将成为未来几年舞台表现艺术中的新亮点。其实早在几年前，以3D全息投影技术为代表的多种3D投影技术已经在舞台与电视中崭露头角，并获得受众的追捧。

创建于2004年的法国Adrien M演出团，其演出剧目的核心是围绕杂技的运动艺术和作为想象探索工具的数字艺术。主要代表剧目有：2005年的《Convergence 1.0》，这是对杂技艺术别出心裁和梦境般的探索；2006年的《ReTime》，这台节目剖析了时间的结构。而该剧团推出的3D全息投影视觉舞台剧《cinematique》（灵动的流光），曾荣获2009年法国BAINS数码艺术节“舞蹈与新型科技”组评委会大奖，并于2011年6月在杭州红星剧院演出。图1为具有3D全息投影视觉效果的舞台剧《cinematique》 的演出剧照。

图1 具有3D全息投影视觉效果的舞台剧《cinematique》（灵动的流光）

3D全息投影技术是利用光干涉和衍射原理，记录并重构物体的三维图像。被记录的主体即可以是物品，也可以是动态的人物或是动物。观众无需配戴眼镜可以看到立体的虚拟人物或物品。在制作过程上，首先是利用光干涉原理记录拍摄主体的光波信息，即拍摄；然后利用衍射原理再现拍摄主体光波信息，即成像。全息图像犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个像，即原始像（又称初始像）和共轭像，再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应[1]。

2010年3月9日晚，日本世嘉公司举办了一场名为《初音未来日的感谢祭》及《初音之日》（Miku's Day）的演唱会，采用了德国Sax 3D公司的3D全息透明屏进行视频播放。但更为准确的定义，应该是2.5D视频技术应用的演唱会。其技术原理为，在屏幕上投影画面，只不过这个屏幕制作成不同透明度，如屏幕为全透明的，舞台上就只留下MIKU（《初音之日》演唱会上专职唱歌的少女电子萌物形象，实为以Yamaha VOCALOID 2语音合成引擎为基础的虚拟女性歌手的软件）的成像，投影仪在屏幕的背面。这种技术成像不具备全息图像的特点，而只是让观众感觉上是3D图像而已。图2是《初音未来日的感谢祭》演出现场呈现的图像效果。

国内3D全息投影应用在影视舞台的演出上，首先出现在2012年各大卫视的跨年晚会。如在江苏卫视、东方卫视的跨年晚会上 ，利用全息投影技术，将逝去的歌者投射在空中，与现场歌手上演“隔空对唱”，为受众呈现出奇妙的观赏感受。图3即为虚实人物的“隔空对唱”效果。

在国内舞台剧表演上，最早应用3D投影技术的是安徽省黄梅戏剧院打造的3D大型神话黄梅戏《牛郎织女》。3D版《牛郎织女》初次亮相时，观众需在开头一段戴上眼镜欣赏投射到天幕上的3D效果。3D投影的呈现采用的是3D电影的技术手段，3D影像画面被投射在舞台幕布上配合演员的表演。3D投影的场景与真实表演的场景相辅相成，琼楼玉宇，亭台楼阁，烟雾缭绕，亦真亦幻。2013年3月9日晚，该剧在国家大剧院上演并获得成功，其3D投影技术的科技手段与传统的民俗风味浓重的戏剧艺术的巧妙结合，使黄梅戏更贴近时代风貌，再一次回归到更多人的视野中。由于该剧采用的是3D电影的视频技术手段，而非真正的3D全息投影技术，所以观众在观看演出时需要与看3D电影一样佩戴专用眼镜。图4为3D版的大型神话黄梅戏《牛郎织女》演出剧照。

各种技术的综合应用改变着人们对传统舞台的声光电技术的审美认知。

2 3D全息投影技术在戏剧舞台上如何应用

图2 《初音未来日的感谢祭》演唱会现场呈现的图像效果

图3 虚实人物的“隔空对唱”

3D全息立体投影技术已经日臻成熟，正在从各种专业展会的展台上过渡到实际应用之中。常见的3D全息成像分为：180°、270°和360°， 180°适合单面展示，一般应用在3D成像面积较大的舞台全息投影，并且可以实现互动；360°可将成像投射在实景的半空中，具有强烈的纵深感，观众可以从任意角度观看。对于镜框式剧场舞台来讲，一般采用全息透明膜或半透明全息膜技术，在舞台表现的局部使用时也可以采用幻影成像技术。

需要注意的是，在舞台演出中，无论采用哪种3D全息投影的表现方式，都会对舞台灯光的控制提出更加严苛的要求。由于3D全息投影视频工作原理的特殊性，使用3D全息视频投影技术时，为了保障3D全息投影的视觉效果，需要做好舞台灯光布光的配合与调整。在全息透明膜投影幕的后面或3D幻影成像视频的侧面，舞台演员表演区域内的布光一定要避开3D全息投影视频图像。最好采用带切割成像功能的电脑灯或是LED成像灯，将舞台灯光的投射范围严格控制在演员表演区域内，绝对不能照射或反射到3D全息投影视频上，否则3D全息图像的画质会受到严重影响或消失；同时，这两种灯具除方便控制投光区域外，还能方便调整投光色调，让表演区域的灯光色调与3D全息投影视频图像的色调保持高度一致。在实际操作中需注意一点，投射到表演区域的光源角度要与3D全息投影视频图像中的光源角度尽可能做到一致，使舞台上整体图面的色调与所要呈现的效果达到完美的统一。在舞台装置、布景、台板的处理上，也要采用不反光的材料进行处理，避免舞台上的杂光反射到3D全息投影图像上。总之，舞台布景、音乐、灯光视频效果、演员相互呼应，发挥出3D全息投影的特殊舞台影像，方能达到最佳的舞台整体呈现效果。

3D全息投影技术随着技术的不断完善，应用越来越普及。3D全息投影要在艺术生产中占有一席之地，关键在于如何在舞台表演中合理地应用。先进的、新奇的技术能带给观众奇妙的视觉感受与冲击，但须避免单纯地炫耀技术，喧宾夺主，从而在表演中起画龙点睛的作用，为艺术表演需要服务。如：利用3D透明膜技术，可以将透明膜封在舞台的台口前，演示出3D景象，就像3D大型神话黄梅戏《牛郎织女》演出所使用的一样；也可以采用3D全息成像技术，幻影投射在舞台的局部位置，表现与演出相关的人物或景物，《2012年江苏卫视跨年晚会》上就是利用这种全息投影技术上演的“隔空对唱”效果。当然，根据演出的需要，也可以混合采用多种3D投影技术来为演出的主题服务。

3 实施方法

3D全息投影内容的录制、编辑与舞台现场播放都需要专门的设计制作团队来完成。所以3D全息投影在舞台表演中应用时，需要聘请专业的3D全息投影公司与剧团配合完成舞台艺术的创作工作，剧团可以与专业公司合作分成或是租赁外包3D全息立体投影部分的工作。

同时，有综合实力、能力的公司或个人，可以组建专门面向舞台戏剧的3D全息投影制作与播放公司，面向全国的舞台戏剧演出单位提供设计、拍摄、编辑、播放的一条龙式服务。

3D全息投影舞台显示技术在舞台上的应用，成功与否关键在内容的创意上，以及与表现主题的紧密结合上。再先进新颖的技术，在舞台表演艺术中永远只是手段，是为表现主题服务的。

注：文中所采用的图片全部来自网络。

[1] 3D全息投影[DB/OL]. http：//baike.baidu.com/ view/2735924.htm?fr=aladdin，2014-11- 03/2014-11-26.

黄建，国家一级舞美设计，天津舞台美术学会副会长兼秘书长，从事专业舞台音响、视频设计与制作工作三十多年。作为主创参与设计制作的多部舞台戏剧作品分获“五个一”工程、入选国家精品工程、文化部文华奖等国家级大奖。

（编辑 杜 青）

The Development and Application of 3D Holographic Projection Technology

HUANG Jian
(Tianjin city Children's Art Theatre, Tianjin 300020, China)

The working principle of production and reduction on 3D holographic projection technology was introduced, along with the present situation of the various forms of its application in performing arts in recent years, and its reasonable use for adding beauty to stage drama rather than use it as a gimmick. Then its development direction and method were discussed in future stage art.

3D holographic projection; status; application; present situation; implementation method

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.01.011