浅析全息投影在舞台演出中的应用

文‖金小湘



浅析全息投影在舞台演出中的应用

文‖金小湘

【摘要】全息投影成像是具有色彩与质感的三维立体影像。目前在国内外的舞台上较多应用，其次也多用于场馆展示、体育赛事等大型活动。

【关键词】全息投影；审美感官；舞台演出

图1　2015年羊年春晚李宇春演唱《蜀绣》

随着虚拟技术的不断进步，虚拟3D全息投影效果渐渐走进观众的视线，实现了人们对视觉与信息载体之间的审美需求，目前，全息投影技术已经成为传输载体的研究内容。全息投影技术也被称为虚拟成像技术，2015年羊年春节晚会的舞台美术设计中就应用了这一成像技术，使舞台效果和应用形式比以往更加新颖独特。

一、全息投影之灵动成像

全息投影是利用干涉、衍射原理记录并再现物体真实形态的成像技术，它有记录和再现功能。其设备由全息投影仪、全息投影幕、全息投影膜和全息投影内容等构成。首先，干涉原理记录了物体的光波信息。其拍摄过程是记录被拍摄物体在激光辐射下形成的漫射式光束，将激光作为参考光束射到全息底片上，并和物体光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光束的所有内容采集下来，采集片经过显影、定影等处理后，便形成一个有全息内容的全息图片了；其次，衍射原理是再现物体光波信息的方法。[1]30全息图片似一组复杂的光栅图，在激光投影仪的照射下，一张线性记录的正弦型全景图的衍射光波可出现两个成像，一个是物体的原来面貌、一个是原来面貌与衍射曝光相融的图像，两个成像各点的光信息可以同时呈现到整个图片中，并在全息膜中形成立体感较强的三维物体。

根据以上原理，我们可以简单制作出一个简单的全息影像：先设计好模型主体，并用软件把主体的前、后、左、右四个角度的模型转换成动态视频，然后发射到围成正方形底边的锥形透明膜中，为了达到观看效果，可把锥形周围设计成深色区，这样随着播放我们就能清晰的看到透明膜中间有一个动态全息影像了。

全息投影分为180度全息投影、270度全息投影、360度全息投影和舞台幻影成像、展示幻影成像、空气雾幕成像等类型。180度全息投影适用于单面展示，一般多在成像面积较大的投影场合中使用；270度和360度又称为360全息，是悬浮在实景中的半空成像，多用于展示较复杂较精密的物体，能真实完美地表现物象六个角度的动态变化。全息投影与普通的投影成像不同，普通投影成像是突出二维平面空间，只是记录物体表面的光色分布，不能完成记录物体反射光的振幅信息没有立体感。[2]全息投影拍摄以激光为照明光源，进行多角度摄像，通过激光投影机，将多角度的摄像视频投射到全息投影膜上，从而实现图像叠加后的立体效果；舞台幻影成像是利用摄影技术将拍摄对象以外的空间用色彩进行遮罩，后把拍摄对象放置在布景箱中与场景合二为一，把拍摄对象随时加入变换场景中，获得一种虚实变换的幻影效果。

二、全息投影效果符合现代人的审美感官

电视艺术是随着时代的进步而发展的，它是时代特征、精神追求的脉搏。“中国电视文艺晚会品种繁多、异彩纷呈，使得中国电视文艺形成一道十分独特的风景线。”[3]舞台演出消费倾向的姿态转变，契合了科技的发展步伐，其转变的动力是提升电视艺术的精神价值、思想高度、艺术品质，让我们的电视艺术作品有新的看点、新的技术体验。

电视艺术是依靠技术发展的行业，它的产业发展是迅速的，从标清到高清、由单向闭路发展到模拟信号、从模拟信号到交互式数字信号。观众和市场多元化的新需求、影视和网络融合发展的新需要，全息投影技术的影响势必会远远超出电视行业。2015年第23届中国国际广播影视发展论坛在京举办，其间，智能电视、数字网络平台、高质量完成视听内容、推动科技与文化融合发展是论坛的主体内容，也是2015年影视业发展面对的新趋势。电视的发展有技术的创新，节目的创新也要有新技术的痕迹，电视作为传播媒介，它是技术的见证者、记录着、传播者同时也是推动者，重视新媒体技术的渗透体现自身的优势，在艺术表现上吸引观众、得到观众的认可，才说明符合了时代的审美需求。

目前，人们对信息化时代下的信息传递，已不再满足于只在2D平面中获取信息，要求在信息实时获得的同时还要追求真实感、立体性、互动效果等。全息投影技术赋予了电视节目或舞台再现三维立体感的效果，可让观众看到信息中提到的人物、景物等形象——如走动、舞蹈；或根据场景空间放大、缩小物体形象；或根据环境色彩要求，同步对着色物体的色调作瞬间改变。全息投影呈现时，主持人、观众或所有的参与者可与影像进行合唱、共舞等互动，影像可以设置惯性的物理属性在互动时呈现出多层次的交流效果。互动感的逐步实现，可以让传统节目的幻灯片式的播放效果逐渐得到转变，在电视节目的播出形式上加入新的元素。全息投影效果应用领域很广，人们除在晚会、舞台中看到全息技术外，在博物馆、商业展示、医学成像、建筑等领域也都有机会与全息投影不期而遇。全息投影为观众带来了憧憬，观众不会只满足于在某一平板设备上能观看电视节目，人们还可能会问：何时眼见的平面物体会随眼球的捕捉立体化？对全息投影效果的追求，更贴近现代人消费的智能化需求。

三、全息投影技术在舞台演出中的不间断应用

春节联欢晚会使用的全息投影技术，让全国观众渐渐认识到了全息投影舞台的视觉效果。作为备受关注的舞台，春晚为全息投影技术的推进增添了新的动力，全息投影将越来越多地融入晚会与影视制作中。

在2015年羊年春节晚会上，观众看到了全息投影效果，这是在李宇春演唱《蜀绣》的节目中应用的，也是整个春晚舞美设计应用造价最高的制作（图1）。《蜀绣》节目舞美设计使用的是45°全息投影膜，在地面有一块LED屏幕，预先制作好的视频在LED上播放，通过45°全息投影膜把可见光折射到观众眼中，由于舞台高于观众视线，观众是看不到地面屏幕的，这样舞台就凌空出现了神奇而立体的效果。人们看到舞台上飘动着纷飞的红莲、李宇春出神入化的点手画月，动静繁简相得益彰。此刻，人们难以辨认哪一位是真正的演唱者，四个李宇春如同台献艺，她与全息的冬冬、夏夏、秋秋的互动十分真实，这要靠前期排练的经验来把握，是根据视频播放的效果节奏去表演而实现的。

人们可能会记得萨顶顶演唱《万物生》时的舞台效果。萨顶顶的音乐具有很强的流动感，是自然生长的万物与神奇变换心灵的契合，她用独特的嗓音、乐曲配合当今世界上前卫时尚的电音舞曲，形成独立的风格，传承和表达了一种来自东方的古文化。配合《万物生》歌曲的风格，晚会舞台上空有很多类似灯泡的全息投影仪，舞台地面是透明的玻璃，在玻璃下面安装有不少全息投影仪。首次大规模应用全息LED投影显示屏，所谓全息LED投影显示屏就是多位安装LED立体全息投影幕，用以配合全息图片内容来完成立体化效果。舞台上从空中飞落的花瓣，伴随着云的起伏而舞动，让观众感受到了激越、空灵、遥远的歌声仿佛来自遥远的云端，它一路飘来盘旋飞舞萦绕徘徊，又渐渐变淡飞远。舞台光色变幻，飘渺的云忽远忽近和歌声幻生的翅膀交相辉映、轻轻舞动。正是因为全息投影的加入，延伸了晚会场景的纵深感和空间感，达到了以虚拟表现真实的全息效果，这也正是歌曲意境所追求的空灵效果。由于《万物生》歌曲的场景要求较复杂，台型变化较梦幻，所以要求天幕与演员脚下的LED地面可以打出相呼应且变化的图形，让观众能够在视觉上体验到万物复苏的场景。

另外一个例子是杨丽萍表演《孔雀舞》时的节目效果。这个节目主要是用舞台美术效果突出杨丽萍舞姿的优美，舞台设计中不需要出现过多的变化、或缤纷的色彩，因为演员本身已具有很扎实的舞蹈表演技巧，舞者的每个动作每个关节的变化都能传递出优美的舞蹈语言，其胜过舞台的千变万化。那么舞台的设计要点主要是在最后孔雀开屏的时候，把握住准确的开屏时间、位置、效果等因素，在开屏那一刻我们看到了地面LED与天幕中相呼应的孔雀开屏的惊艳效果。

在金鹰电视艺术节开幕式晚会中，观众目睹了金鹰飞翔的全息投影效果，激情四溢的艺术节晚会在金鹰飞翔的梦幻中拉开序幕。舞台上空出现一位盛装华丽的金鹰女神，她踏着雄鹰腾空高飞，伴随着一段悠扬清新的乐曲，星空璀璨的舞台渐渐隐入了淡淡的宁静，随后舞台灯光倾泻而下，这位穿着金色长裙的金鹰女神轻盈地落在了展翅的金鹰背上，随着观众的掌声，金鹰女神轻盈升起并飞到观众坐席上空，她盘旋飞舞越飞越高，展示了金鹰追梦的精彩主题。金鹰飞翔的创意蕴涵着生机勃发、传媒融合、追逐梦想的寓意，也正契合了电视艺术要与时代同行的主题风格。金鹰电视节有三大篇章：展示我国电视产业快速发展的现状、融合民族悠久文化的电视文艺作品百花齐放丰富多彩的魅力、弘扬电视人传承中华传统文化的使命。晚会是以经典回眸、剧情再现、歌舞表演等艺术形式展开的，舞台设计用了实景和全息投影两种方法，现场观众仿佛身临每首歌曲意境，随着一一展开的节目主题共同目睹了中国电视发展的丰富历程。

青岛举办《蓝色畅想》的晚会现场，则运用了艺术手法对青岛海洋的地域文化进行了提炼，着重在舞台上用全息效果突出了当地的阳光海滩、海岸：如青岛蜿蜒的秀美海滨，崂山的独特景观，碧海扬帆、啤酒狂欢等青岛城市最为独特的地域风情，整场盛会是帆船之都青岛的全息投影技术盛会。

初音未来演唱是国外或说是世界上第一次全息投影技术的演唱会，陆续还在美国洛杉矶演唱会舞台应用过。[4]这次是利用模型进行编舞，得到编舞动作后加了语音合成，如MMDAgent语音合成技术，可以基于模型和动作完成语音同步，后来也较多用于展示行业。

演唱会使用了实时四分屏合成，现场有四块3D全息透明屏幕，全息成像面积超过15平方米，一台高流动的投影配合已经制作好的人物三维动画内容投射到全息透明屏幕上，让2D人物通过全息投影配合音乐能真实地跳起来、动起来；观众也不受环境光线的限制，如果周围光线很亮，全息透明屏幕可以调节透明度，让全透明的舞台上只留下形象，全息透明屏幕的局部粒子浓度显示出不透明效果并成像。观众首先看到一位身穿着水手服、身高1.58米、体重大约42公斤、将绿色头发梳成两条长辫的16岁少女，袅袅婷婷地来到他们面前。她是一位虚拟的歌手。在长达2个小时的晚会中，人物不断更换，服装也不断更换，让观众领略到了技术的魅力，感受到了超乎寻常的震撼。

全息投影应用是新技术进步的阶段性呈现，全息投影技术的难点在于如何解决全息投影的采集、投射和交互等问题；到目前为止，还没有只靠空气介质就可以完全成像的技术。随着技术的成熟完善，会出现更多的为观众展示绚丽视幻的效果。

春晚舞台是节目创新、演员新人辈出、技术更新的平台；是大众文艺和主流文化融合的舞台；是传统民间民俗与不断求新的现代媒体交流的空间，是一场不可或缺的年度盛宴。社会学家、民俗学家艾君在撰文中曾表示：“这个诞生在改革开放初期的电视综合文艺形式已经成为家喻户晓、闻名海外的春节期间节目文艺大餐；成为所有炎黄子孙追求和谐、进步、吉祥的民俗盛典。”[5]21那么，春晚呈现的各类艺术包括了融合中的文化、发展中的技术。随着投影方法的不断应用，全息投影效果带给观众一个全新立体表现的世界，看到的舞台是多空间的、人物可跨越时空的变化，可以想象春晚延伸出来的全息投影技术将会越来越多地出现在人们视野中，并成为一种观赏习惯。

科技的进步多是来源于人的想象，我们在星球大战中看到了莱娅公主的全息投影成像，在阿凡达中又看到一个地球入侵者的军用设备——全息沙盘显示系统。科幻片总是把想象的结果突然就带到了我们面前，那时观众可能还在遥想某种效果，最快也要若干年后能出现在我们生活中、或被我们应用，就像春晚舞台的科技，让你又觉得本来是科幻的事物来的如此之快、应用如此之广。科幻之所以让舞台有了模仿应用的意念，是因为科幻为艺术作品带来了超想象力的元素，是观众从内体验过的视觉效果，这种效果影响着观众的思维，并同节目达成了认知，完成对文艺作品深层次的理解。

结 语

全息投影效果目前只有新技术进步的阶段性呈现，今后出现的全息投影技术将会是时代的变革，在完成设备实现拍摄物体向即时全息投影转化后，就能走向拍摄终端到网络化的转变，实现电视与网络相连接的输出端结合，进行全息播报。随着科技的进步与发展，全息投影技术的成本也会越来越低，它可以随时用来生动形象地演示事件的发展过程。

参考文献：

[1]周海宪,程云芳.全息光学[M].北京：北京化工工业出版社,2006.

[2]孔彬.全息立体显示技术助推裸眼3D发展[J].中国数字电视,2012(6).

[3]彭吉象.精益求精 创建品牌[J].中国电视,2014(12).

[4]欧阳新.全息技术开启显示新时代[N].人民日报,2014-8-23.

[5]艾君.中国年[M].北京：中国建材出版社,2005.

[中图分类号]J81

[文献标识码]A

作者简介：金小湘，中国传媒大学戏剧影视学院光环境设计方向本科生。