时间：2022-04-24 05:27:39
序论：在您撰写全息影像技术论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
现代商业广告设计逐渐从传统静态设计发展到互动式设计模式，全息影像技术的出现为现代广告提供了新的设计空间和展示途径。这种现代时尚的交互手段给消费者带来了前所未有的互动体验过程。将全息影像技术引入到商业广告领域并加以应用推广，其良好的互动和逼真的体验过程将是现代商业广告设计的大势所趋，民心所向。
一、新媒体时代的全息影像技术
1.新媒体时代的缘起
“新媒体”一词最开始在美国社会上流行。1967年，时任美国CBS技术研究所所长的P.Goldmark在开发EVR的商品计划当中首次提出“新媒体”一词，之后其以不可阻挡之势在全世界扩散开来。“新媒体”中“新”的概念是相对的，是处于不断发展中的。新媒体是科学技术日新月异发展的产物，相对于电视、广播和报刊等传统媒体而言，它是以移动技术、网络技术、数字技术为支撑，以数字电视、手机、电脑等电子设备为媒介，以卫星、无线通讯网、互联网等渠道为途径，进行娱乐和信息供给的传播媒体时代。随着科学技术的迅速发展，社会内部的相互交流增多、相互依赖加强，信息传播迅速，广泛缩短空间和时间的距离。在全球范围内，信息化俨然已经成为时展的主流，科学和技术的进步已经将新媒体推到了这个时代的主流之位，它在迅速蔓延的同时也将我们的生活引入了一番新的天地。
2.全息影像技术的产生与原理
1947年，全息影像技术初次被发现和研究，DennisGabor提出了全息影像技术的成像概念，获得了1971年的诺贝尔物理学奖。20世纪60年代后期，德曼等人提出了数字全息技术这一全新的全息概念，由此开创了精确全息技术的新时代。全息影像技术是能够利用光的干涉和衍射原理，把物体反射特定光波的振幅和相位以干涉条纹的形式记录下来，再现物体真实三维图像的技术。在狭义上，全息影像技术指的是扫描一定区域范围内的个点，通过扫描个点的信息排列形成真3D影像。在广义上，全息影像技术是光学上极具前沿性的一项新式技术，它通过寻找灵敏记录的介质和合适的再现方式完美地结合了信息存储和激光技术。众所周知，所有的光均具有颜色、方向以及明暗强弱三种属性，无论是早期的银版摄像、黑白照片还是彩色照片都只能记录三种属性其中之一，唯有全息影像技术能够同时捕捉到光的三种属性，真实再现物体在三维空间的真实景象。该技术包含了物体的大量数据信息，以此制作的三维立体影像给观察者以身临其境的真实感受。
3.全息影像技术的发展趋势
全息影像技术从提出、发展到普及，如今已经与诸多领域学科交叉融合，形成了全息模压、全息储存、全息显示等技术，在社会生产生活的方方面面得到了广泛应用。随着全息影像技术的不断发展，设计制造成本随之降低，信息存储量随之丰富，该技术愈来愈显现出影像色彩丰富、观看角度灵活自由等优势之处。虽然当前的全息影像技术还没有完美到如同电影效所展现的那般，但是该技术的视觉和感受效果已经深入人心，深刻地影响了人们的审美观念。
二、全息摄影技术在现代商业广告设计领域的应用现状
1.国外应用现状
国外已有很多知名品牌的广告产品采用全息影像技术来展示自己的产品，比如2010年时装品牌博柏利的时装秀利用全息影像技术和模特儿交替展示服装，让观众感受到了别样的观秀体验；普拉达设计了个性试衣系统，利用全息影像展示试衣效果；还有德国沃尔沃汽车的户外广告等。
2.国内应用现状
目前国内的全息影像技术在商业广告领域的应用范围相对较窄，主要在小型展柜和舞台中有所运用。该技术在广告设计中多用来展示珠宝首饰、小型电子产品和企业标识等，内容一般为较简单的旋转动画。另外，在舞台展示中以180°的单片全息幕居多，内容有真人表演全息特效、虚拟表演、虚拟和真人互动等。
3.全息影像技术在现代商业广告设计中的应用优势和阻碍
（1）应用优势
首先，全息影像技术的产生和发展极大地开拓了现代商业广告设计领域的创造力和想象力，为消费者打造了一个虚拟但又具有真实感的世界。这一技术的诞生和其在广告设计中的应用满足了消费者对于幻想中的世界的渴望和追求，并且根据各种现有的案例分析，该技术在民众当中具有相当高的可接受性，这就为全息影像技术在现代商业广告中的进一步发展和应用奠定了有力的市场基础。其次，二维到三维以及平面到立体的转换是广告设计领域发展的必然趋势，逼真完整的用户体验和追求让商业广告设计很难不去看重全息影像所特有的超逼真立体感受。毫无疑问，广告设计的三维立体化成了大势所趋，契合了新媒体时代的发展趋势和要求。再次，随着全息影像技术的应用不断成熟，该技术与其他技术的结合也会日益发展和完善，使现代商业广告设计的技术领域不断拓宽，其效果和观众感受也会日趋完美。
（2）应用阻碍
全息影像技术在现代商业广告设计中的应用具有诸多优势的同时，在其今后的发展过程中也会有些许阻碍。首先，全息影像技术对光线和环境的要求非常之高，特定的光线和环境是该技术实现的前提条件，但是由于目前技术存在不足之处，这些要求的实现需要严苛的条件。其次，全息影像技术的尖端因为由少数发达国家的个别企业控制而成本极高，这对该技术的发展、普及和应用造成了一定的限制。再次，国内对于类似全息影像技术的新技术推行力度有限，该技术在国内的发展缺乏强有力的支撑。
三、全息影像技术在现代商业广告设计中应用的分析
1.全息影像技术在现代商业广告设计中的应用理念
全息影像技术在现代商业广告设计中的应用理念之一为全方位的感官体验。消费者愈来愈追求新式和别致，刺激感官成为吸引观众的基本原则，全息影像技术能让观众享有身临其境的印象和感触，这也是该技术超越传统广告设计的独特之处。其应用理念之二就是立体的互动体验。全息影像技术能够让消费者同时体验文字、画面和音效的多重应用，受众的潜在需要和内在需求也相应被提高而产生积极的购买行为，该技术在新媒体时代所具有的产品宣传意义也在于此。
2.全息影像技术在现代商业广告设计中的应用形式
全息影像技术进入现代商业广告设计领域的时间较短，虽然这一新兴技术在此领域的应用尚处于发展和探索阶段，但其应用形式较为明确。第一，由于全息影像技术对于周围环境的光线要求较高，因此，该技术在密闭环境中进行连贯性展示的时候具有极佳的优势。第二，全息影像技术可以实现多变性和动态性的广告效果，在移动投影设备和变换输出信号的条件下将广告形象地展示在不同的空间位置，带给观众超现实主义的魔幻感受。第三，全息影像技术的应用需要其他的技术支持，交互感应技术和光感技术也是新媒体时代新兴的科学技术，将其与全息影像技术相结合可以让观众在面对商业广告时拥有更多的主动权，也可以扩充商业广告的立体感、丰富设计内容。第四，商业广告设计的主体永远是商品，全息影像技术的应用在整个过程中应当以突出商品为首要的设计原则，设计者应当充分考虑这一点，使得该技术的凸显不能够喧宾夺主。第五，全息影像技术所呈现给观众的是一种虚拟影像，在展示背后有着复杂的制作流程和设计标准，因此，商业广告设计在应用该技术时应该充分考虑两者的协调性。
3.全息影像技术在现代商业广告设计中的应用效果
一般而言，消费者从开始对产品产生购买欲望到实际进行购买是有一个循序渐进的过程的。首先产生购买需求，其次寻找购买目标，然后做出购买决定，之后进行商品购买以及使用，最后进行用户的体验评价即商品信息反馈。消费者在产生购买需求的时候，其动力主要来源于主观感受，即触觉、视觉、听觉等，这是消费者对外部信息最直接的反应，也是认识、使用、体验和改变对象的首要点。全息影像技术能够在商业广告中进行动态影像、立体画面和音乐特效的360°全方位展示，对消费者的多方位信息输入有效地将观众带入感受商品的真实氛围，加深了消费者对广告的印象。除此之外，全息影像技术不同于传统的广告设计形式，它能够同时做到实景和表演的有效结合，让观众在互动中体验真实。
四、全息影像技术在现代商业广告设计中的应用展望
1.全息影像技术在现代商业广告设计中的价值体现
在商业广告设计全球化的趋势下，更多的广告设计将在手段和方法不断提高的前提下用全息影像技术发挥空前的魅力。每年一次的全息影像技术国际会议都会展示令人惊叹的三维立体全息像，逼真的立体视觉令人惊叹和遐想。20世纪的广告设计是以视觉要素为中心的，而21世纪的设计必须同时结合嗅觉、触觉、温度感和重量感等，全息影像技术恰恰满足了这一发展需求。
2.全息影像技术在现代商业广告设计中的应用前景
全息影像技术在未来定会迅速发展，向着动态性与交互性进步。其成像不再局限于现有的空中成像，而是有望发展为半透明的极薄粒子浓度屏幕成像，给予观众在屏幕中随意行走的可能和空间。这就是在全息影像技术下可以跨越空间限制的交互体验，该技术可以打造出前所未有的全方位立体空间，使观者与三维影像进行零距离的接触和互动，可谓一场穿越时空的影像革命。因为在全息影像技术的新式交互观念之下，时空交互，观感统一，观者在这一虚拟的交互环境中感触到了内心情感和主观思维的新体验，是一种更加人性化的交互体验。试想在今后的网购过程中，消费者看到的不再是实物拍摄的二维照片，而是多视角、全方位的宛若实物的三维立体图像。在全新宝马概念车的展厅当中，车的影像是悬浮在半空中的，观者可以清晰地看见每一处细节，可以通过手指的点触将概念车进行全方位的旋转和立体分解，甚至可以在观众面前瞬间变成飞机。随着全息影像技术的进步和全息成像质量的提高，该技术会在未来社会更加广泛地应用到人们生活的方方面面。
五、结语
全息影像技术是现代科技的产物，在现代商业广告中引入该技术能将设计的艺术性、科技性和装饰性融为一体，使广告设计的表现在真实与虚幻之间交换，带给观众全新的设计体验。广告是审美与实用的统一，其目的是向消费者传递信息，给商家带来利润。在现代科技和艺术审美完美结合的条件下，身临其境的体验和感知认同让消费者从被动的信息接收转变成了主动地信息获取。但是与此同时，技术的掌握、专业的结合以及人才的储备都将是全息影像技术在现代商业广告设计领域中所面临的挑战。
参考文献：
1.佘林子.3D全息投影技术在展示设计中的应用.现代装饰(理论)，2016.8
2.崔璐，杨君顺.浅析全息影像技术及其应用.美与时代(上半月)，2009.9
3.靳晓飞.全息影像作为新媒体艺术语言的研究.大连工业大学硕士学位论文，2014
4.郭艳.全息影像技术的新交互观念研究.沈阳航空航天大学硕士学位论文，2014
5.许铭.浅析全息影像技术对数字媒体艺术设计的影响.艺术科技，2016.7
6.葛菲，莫彦峰.浅析3D全息投影技术对现代广告与设计专业的影响.艺术教育，2016.5
7.郭稳.探析全息与现代艺术设计.现代装饰(理论)，2016.3
8.王跃岭.全息影像造就“立体新闻”：全息影像技术在传媒领域中的应用.中国记者，2014.9
关键词：赣文化；全息影像；信息资源；数据库；管理系统
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）29-0013-02
The Research of Construction Technique for Holographic Database Based on Jiang Xi Culture
XIA Wang-sheng
（School of Animation and Digital Arts， Communication University of China， Beijing 100024， China）
Abstract： In today's rapid development of information technology， holographic projection image technology in culture and arts industry more widely， how collected holographic form information resources to effectively integrate and manage it is particularly important. Construction technique for holographic database based on Jiangxi culture can classify and integrate the collected holographic form resources， and realize reasonable storage and management to the Jiangxi cultural information resources， and improve the efficiency of the use of information resources.
Key words： Jiang Xi culture； holographic image； information resources； database； management system
赣文化是中国文化的重要组成部分，具有悠久的历史和浓郁的民族特色。基于赣文化的全息影像数据库系统能够把赣文化中的核心元素以立体全息影像的方式呈现出来，成为数字时代展现和发扬中华民族文化的新方式。
全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术，本质上是通过在空气或者特殊的立体透明棱锥内部形成立体的影像[1]。不同于平面银幕投影仅能在二维介质表面上显示二维的图像或视频信息，全息影像投影通过透视、阴影等效果可以实现立体感的内容，全息投影技术可以真正呈现3D形式的影像，可以从360°的任何角度来观看影像的不同侧面，实现文字、动画影像与虚拟现实等之间的完美融合，使得艺术创作作品的形态由静止的平面走向动态逼真的三维立体空间，对人们的视觉效果产生强力的冲击和震撼效果，图1中显示的是江西傩文化全息视频影像的一个画面。
图1 傩文化全息影像
基于赣文化的全息资源数据库一个最基本的功能在于文化内容数据化的整合与存储，因此创建一个容纳赣文化相关资料的数据资源库是未来应用于各种赣文化全息影像装置的基础。通过构建的全息视频资源库可以将收集而来的数据进行分类、整合和管理，实现在资源库内信息的存储、检索、查询、展示等功能。
在资源库中，把收集到的赣文化信息资源分为人文江西、红色江西和绿色江西三部分，每部分又下设若干子类，例如人文江西包括傩文化、陶瓷文化、茶文化等内容[2]。从存储格式上来分，资源库的资源包括文字、音频、图像和全息视频等四种形式的数据内容。由于它们的物理状态、文化表现形式、个体特性等因素各有其独有的特点，因此在资源的保存和管理方法上也不尽相同。
1 需求分析
由于资源库中包含大量的高精度图像与全息视频数据，信息量和存储数据量都是非常大，结构比较复杂，因此设计全息资源库时与常见的文本数据库不同，需要把大数据量的图像和视频信息单独存储，建立存储的物理位置与逻辑位置之间的关系库等[3]。
通过全息资源库的人机接口可以进行信息资源内容的查询检索、调用、资源库管理等功能，以及图像、音频和视频的播放等功能。管理员可以对全息资源库进行增加资源、删除资源和编辑资源等操作，以及具有普通数据库中常用的维护功能。用户可以通过系统界面来检索和查询自己感兴趣的内容，系统提供全面、清晰、有效、方便地查询、浏览以及调用和观看全息形式的视频等操作。
2系统架构
为了实现全息资源库的各项功能，同时保证资源库的方便灵活性和可扩展性，系统采用了B/S结构的系统构架。用户主要通过WEB浏览器与服务器和数据库进行交互，通过通用的浏览器就可以实现对资源库的所有访问。这种系统构架模式将实现资源库的核心部分存于服务器上，使资源库的发开和维护以及使用更方便和具有通用性，具有较高的工作效率。系统构架如图2所示，它基本上由客户端、服务器和数据库三层结构组成。
图2 资源库系统构架
资源库系统可分为前台与后台两个部分。前台是指用户可以通过网页或接口程序进行浏览，主要用于信息资源的检索、查找和显示内容等工作，后台是指管理人员对数据库中的数据信息进行编辑操作和对数据库的管理工作，主要包括系统管理、信息资源的添加、删除、修改以及管理前台页面的基本显示等功能。
全息资源数据库的后台采用MySQL数据库，MySQL是一个精巧的SQL数据库管理系统，并且是完全网络化的跨平台关系型数据库系统[4]，同时是具有客户机/服务器体系结构的分布式数据库管理系统。MySQL功能强大、使用简便、管理方便、运行速度快、安全可靠性强，能够为建立全息资源库和前端程序提供强大动力。
3 数据库设计
在全息资源库系统的开发过程中，数据库设计是创建资源库系统管理系统的基础，在系统开发和设过程中居于核心的地位。数据库结构设计要规范化，这将便于日后的数据管理，可以防止数据错误的发生[5]。
基于赣文化相关信息资源的收集和整理，包括文字、图像、音频和全息视频等资源，建立关系数据库表，同时避免数据的过度复杂和冗余。通过合理的分析，提取图像、音频和全息视频特征信息，建立关系数据库表，最后还要创建全息视频存储的物理位置与逻辑位置之间的关系数据库表等。
基于赣文化的全息数据库系统大致由以下五个模块构成：
（1）全息资源数据资料库。用来组织和保存全息视频、图像和音频等资源数据，这是调用和播放全息信息的素材库，存储的数据量是非常大的。
（2）资源特征数据库。用来保存从全息视频和图像、音频中提取的各种特征，把全息视频的物理位置与逻辑位置之间建立联系，本数据库的结构和存储与播放查询模块有紧密联系。
（3）查询与播放处理模块。此模块完成用户不同方式的下的查询和检索功能，检索出的全息视频可以选择调用并在全息投影设备上播放，此模块是数据库管理系统的重点。
（4）用户接口模块。此模块的开发与播放系统中的硬件设备关系密切，管理全息投影播放、查询输入、查询结果如何显示等功能。
（5）资源数据管理模块。管理员利用此模块可以实现对数据库中全息视频、图像和音频资源的管理功能，包括增加、删除和编辑资源，同时将同步编辑相应的视频特征数据库。
4 结束语
基于赣文化的全息资源库实现了对赣文化相关资源的收集、整合和存储，并以三维全息影像的形式把赣文化所表达的内容呈现给观者，在展示空间中呈现出立体、清晰、多视角的带有动画效果的三维影像，能够让观者身心沉浸其中。
运用全息资源库技术一方面能对文化资源进行数字化存储，另一方面能以立体影像方式完整再现历史文化，这对于文化遗产的传承具有重要的意义。随着虚拟现实和全息技术的发展，它必将在文化和艺术的存储与展现方面大放异彩。
参考文献：
[1] 刘姣. 关于建设“沉浸式”全息化数字博物馆的构想[J]. 才智， 201（13）：330.
[2] 佟婷，宴紫昭. 从体验性角度浅析全息技术与非物质文化结合的意义[J]. 电视研究，2015（8）：45.
[3] 李逸波. 多媒体数据库技术[M]. 北京：机械工业出版社，2004.
关键词：3D技术；裸眼3D；全息影像技术
1 3D技术起源及原理
人眼产生3D视觉的秘密――偏光原理：
人眼在看任何物体时，由于两只眼睛在空间有一定间距约为5cm，即存在两个视角。这样形成左右两眼所看的图像不完全一样，称为视差。这种细微的视差通过视网膜传递到大脑里，就能显示出物体的前后远近，产生强烈的立体感。这是1839年，英国科学家温斯特发现的一个奇妙的现象，至今为止几乎任何3D影像技术都是基于这个原理开发的。
2 3D技术发展状况
2.1 3D成像技术种类
3D成像技术有很多种，分为不闪式3D技术、互补色技术、时分法技术、光栅式技术、普式技术、全息式技术等。而其中以时分法为当今所广泛应用，而不闪式技术和互补色技术也有着较为广泛的应用。为了方便说明我们用互补色技术解释立体电影的形成（光的三原色原理――红、绿、兰）
⑴互补色技术是目前比较多电影院采用的技术，依据人眼的成像原理，以两台摄影机模拟人眼左右眼所成的像。再在放映过程中使用两台放映机它将不同视角上的成像用不同的颜色印刻在同一副画面下，互补色3D眼镜采用的技术也就是色分法，色分法会将两个不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。如果在这样的情况下，我们直接利用肉眼去观看红蓝、红绿等多种模式类的电影，就会出现模糊的重影图像。这样我们就无法观看到红蓝、红绿等多种模式类的电影的立体效果。再让用户通过红蓝立体镜片来观看到立体效果。由于技术成熟而且眼镜造价相对低廉，所以广为当今的电影院所接受。
⑵时分法即是（快门法）通过提高屏幕刷新率把图像按帧一分为二，形成左右眼连续交错显示的两组画面，通过快门式3D眼镜的配合，使得这两组画面分别进入左右双眼，最终在大脑中合成3D立体图像。计算机可以用显卡将普通2D影像生成3D效果，成为未来用户接触3D视觉的主流设备。它也包括红蓝色分法，但这只是为了让不具备硬件条件的用户也能体验3D视觉的次级方案，它主要是利用快门原理的时分法技术。
时分法3D视觉体验的质量取决于镜片液晶的偏转频率。要获得理想的视觉效果，显示器至少需要120Hz的刷新率，分配到每只眼睛上的图像刷新率是60Hz。这样视网膜影像残留效应，人就很难感觉出来，图像就不觉闪烁。
⑶不闪式3D 电视方式。不闪式3D使用特殊薄膜分离左右影像来体现3D影像。把分离左侧影像和右侧影像的特殊薄膜贴在3D电视表面和眼镜上，通过电视分离左右影像后同时送往眼镜，经眼镜的过滤，把分离左右影像送到各个眼睛，大脑再把这两个影像合成高清晰3D影像。因为不闪式3D能够体现1秒钟240张3D合成影像，没有重叠画面和拖拉现象，所以不闪式3D也被称作世界唯一的240赫兹3D电视。
2.2 裸眼3D显示技术
目前3D立体显示技术，大部分要依赖特制的眼镜，长时间的观看会有恶心眩晕等感觉。舒适度大大降低。由以下这两种技术（视差障壁；柱状透镜技术）的基础上改良而成的裸眼3D显示技术能较好解决这些问题，代表3D立体显示技术发展前沿。
⑴视差障壁技术。在显示器和眼睛之间设置一个栅栏式的挡板，就可以改变奇、偶列图像的光线走向，使之分别送达左、右眼，形成立体视觉效果。这种方法的双眼视图也是位于屏幕上的奇列和偶列分区，实施是用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹宽几十微米。通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。通过一系列的缝隙来观看奇、偶列图像，这样的装置使左、右眼能分别看到对应的图像，形成立体视觉效果。
缺陷：由于视差障壁，亮度会降低，分辨率也降低，导致清晰度将降低。
⑵柱状透镜技术。在显示器前面板镶上一块柱透镜板（透镜板由细长的半圆柱透镜紧密排列构成）组成裸眼立体显示的光学系统，像素的光线通过柱透镜的折射，把视差图像投射到人的左、右眼，经视觉中枢的立体融合获得立体感。
优点：亮度不受到影响，3D显示效果更好。
缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线
为了克服上述不足，还有一些改进版的新技术：
⑶MLD技术―微位相差板法。使用微位相差板改变光的偏极态来分离左、右眼视图。也是使用视差图像来实现立体场景，两幅图像分别显示在奇列分区和偶列分区。
优点：观看3D影像时，不会产生眩晕、头疼及眼睛疲劳；分辨率高；可兼容文字等二维影像和3D影像；可视角度大。
⑷指向光源技术。这种裸眼立体显示器在LCD像素后面使用线光源提供背光照明，密集的线光源照明使奇、偶列像素的图像传输路径产生分离，分离后的视差图像能分别到达对应的眼睛.全部像素被分为奇、偶列交错的两个显示单元。用来显示具有视差的立体对图像。
优点：分辨率、透光率较高，能沿用现有的设计架构，3D显示效果出色
缺点：技术产品还不成熟。
2.3 全息影像技术
人类之所以能感受到立体感是由于人的两眼视差。根据这个原理，可以将3D显示技术分为两种：一种是利用人眼的视差特性产生立体感；另一种则是在空间显示真实的3D立体影像，如基于全息影像技术的立体成像。全息影像是真正的三维立体影像，用户不需要佩戴带立体眼镜或其他任何的辅助设备，就可以在不同的角度裸眼观看影像。全息显示技术的问世给真正的立体三维电视带来了希望之光。全息电视与立体电视相比，其优越之处不仅仅在于立体三维图像更接近于物体自身，而且还要从人眼对物体深度感在生理上的心理暗示来加以考虑。
⑴3D全息影像技术简介。全息技术最早是应用在照相上的。它实际上是利用了光的干涉原理。把物体特有的光波资讯记录在感光材料上，经过显影定影处理後，得到一张全息图。这张全息图上面是没有图像的。要想看到图像，就是要使光波重现。重现的图像与原物一模一样，如同透过窗口观看外面的景物一样。移动眼睛可以看到物体的不同侧面。观看前后不同距离的景物时，效果更加出色，与看话剧演出没什么两样。
世界上最酷的透明玻璃电视―CLARO推出了一款以前从未见过的显示器――透明玻璃电视，名为“Holoscreen”。它不同于现在的任何一款电视，是全息技术与视觉审美的无瑕结合的产物。它可以接受所有输入格式。从电视、DVD、录影、个人计算机到笔记本，都能使用。可称得上是显示技术的大革命。
⑵3D全息影像技术产品。全息投影3D全息立体投影设备不是利用数码技术实现的，而是投影设备将不同角度影像投影至进口的MP全息投影膜上，让你看到不属于你自身角度的其他图像，因而实现了真正的3D全息立体影像，是近期非常流行的技术。可实现的全息投影从技术上分为三种。1）空气投影；2）激光束投影；3）日本公司研制了一种利用激光束来投射实体的全息影像投射方法。
以360全息成像为例，是由透明材料制成的四面锥体。当观众的视线透过椎体的一个面时，通过表面镜射和反射，能够从椎体内的空间里看到自由飘浮的影像。
2010年上海世博会中，多个国家馆就采用了全息投影技术，其亦幻亦真的感觉，带给人全新的视觉体验。可以把远处的人或物以三维形式投影在空气之中。《阿凡达》视觉团队把这一技术应用在湖南卫视2012跨年演唱会的舞台上，不必借助3D眼镜、IMAX屏幕，如幻似真的奇幻场面就呈现在舞台现场。全息投影技术本质上是通过空气或其它特殊的介质形成立体的影像，突破了传统的声、光、电等介质的局限性，成像色彩鲜艳，对比度、清晰度都非常高，强烈的空间感和透视感是这种技术最具魅力之处。全息投影有望超越当前的各种3D技术，成为终极立体显示解决方案。
3 3D技术发展前景
在激光全息技术中，全息显示技术由于更接近于人们的日常生活而倍受关注。它不仅可制出惟妙惟肖的立体三维图片美化人们的生活，还可将其用于证券、商品防伪、商品广告、促销、艺术图片、展览、图书插图与美术装潢、包装、室内装潢、医学、刑侦、物证照相与鉴别、建筑三维成像、科研、教学、信息交流、人像三维摄影及三维立体影视等众多领域，近年来还发展成为宽幅全息包装材料而得到了广泛的应用。由于白光再现全息技术可在白昼自然环境中或在普通白光照射条件下观看物体的三维图像，一直是研究全息技术的最新发展及运用，期待自身的努力使得全息显示技术得到了迅速的发展。
“全媒体”作为一种媒介实践的形态是“媒介化社会”背景下中国影视传媒领域广泛采用的核心概念之一。概念的提出建立在传媒业界积极的探索和媒介资源整合实践的基础之上。“全媒体”概念的提出是以互联网为主导的数字化革命的必然结果。旨在建立某种新型的集媒介生产、传播、与媒介运营模式于一体的介质平台。它颠覆了传统媒介形式广泛意义上的生产消费观念。在全媒体语境下电视舞台美术设计可以选择众多的实现与表达方式打破了传统的单一形态提高增值效果；同时，“全媒体”加强了电视舞台美术设计中“技术”与“艺术”各媒介形态之间的相互交流和组合运用。
建立在电子技术基础上并经历了从模拟到数字、高清历程的视听艺术——电视，由于技术条件的限制在全媒体时代信息技术大爆炸的背景下其发展过程中诸多环节都遭到了限制。电视舞台美术在相当长的时期内依旧延续着传统意义上“画笔布景”的尴尬，与如火如荼的影视技术发展与革新之间形成了巨大的脱节现象。究其原因不难发现，技术的快速发展主要集中于后期剪辑等方面的应用，而电视舞台美术究根追底是移植于戏剧属于文化艺术的产物。戏剧舞台作为一种综合性的艺术形式具有丰富的内涵与外延，其艺术语言千变万化很难用一种媒介或技术形式进行表达；传媒技术的发展很难适应舞台设计多样性的要求。戏剧舞台历经千年发展已经形成了相对规范的发展程式与模式化表达手法，这也一定程度上与日益求新的电视艺术寻求新的艺术发展诉求相互矛盾，并成为当代舞台艺术人共同面临的挑战。
2 舞台美术设计的历史“溯源”
舞台美术设计的发展史也是其技术不断蜕变与革新的里程史，每一次舞台美术设计的重大发展身后都蕴含着技术的变革。舞台设计最初源于希腊原始的祭祀活动需求，雅典人依据自然山体形态筑建酒神剧场，容纳万人的观众席靠近接近于扇形的高坡上，可见早期的舞台形式主要是为祭祀和舞蹈提供场所，早期的舞台空间概念初步形成。中世纪以及文艺复兴等时期，出现了奥林匹克剧场，建筑师阿利奥提建立了第一个具有固定式属性的镜框式舞台并引入了幻觉式布景的概念，戏剧舞台也随剧场的变化开始走出“室内”进入自然。建筑与美术艺术家开始成为舞台设计的主导，相适应的关于舞台绘画学的研究也广泛开展，“透视画法”概念的引入正式宣告舞台布景设计时代的来临，尤其是意大利文艺复兴时期透视概念在舞台设计上应用所创造出纵深的广场视觉奇观强烈刺激和震撼了受众的审美心理与诉求。18世纪中叶之后，工业与人口的急剧增长导致了境况剧场与机械化舞台的诞生，1874年巴黎大歌剧院的落成华丽而庄严、豪华而颇具规模在建筑史和舞台美术史上都留下了光辉的一笔。科技足以支撑艺术家按照自己的意愿进行舞台的艺术化改造，画面幻觉的时代终究来临。近代以来，结构几何学理念以及透视在戏剧舞台设计中的创造性运用成为舞台设计空间感塑造的重要影响因子。舞台投影的发明更是颠覆了传统意义上机械师的人工舞台设计形式。舞台设计泰斗斯沃博达更是创造性的使用了投影，其舞台设计力图创造四维空间——时间与空间的结合体，在他的活动舞台与建筑中活动性成为组织舞台空间生气勃勃的力量。舞台美术经历了多种艺术思潮与流派争鸣的长时间的繁荣时期后伴随着技术的进步而获得了长足的发展。然而令人遗憾的是在19世纪后期以来戏剧舞台美术设计的发展呈现逐渐式微的倾向，传统的舞台制作程式与工艺理论呈现出逐渐脱节的现象而不能很好地满足人们日益增长的对戏剧艺术审美逐步提高的局面，即艺术家的创作欲望受到媒介技术手段的限制而为以后其自身舞台艺术的发展留下了隐患。
3 舞台美术发展的滞后——以电视舞台美术为例
诸多戏剧的元素被借鉴到电视这个新型的视听媒介中，自然而然的戏剧舞台美术也被应用到电视舞台设计领域之中。电视正如文艺复兴时期的建筑给众多的艺术家以施展才华的平台，一时间诞生出了一大批优秀的电视舞台美术设计师。然而电视艺术同样是建立在科技基础之上的，舞美设计师似乎被置于了边缘性的层面。舞台美术设计长期以来重视艺术专业与设计修养的发展提升上，戏剧舞台长期落后的生产、制作方式以及电视数字技术制作方式相融合也是重要的原因。直到新千年之后这种局面才有了不少的变化新技术的不断涌出为舞台美术设计注入了一丝活力。视频技术、激光电子技术、计算机微电子技术等闪亮登场标志着电视舞台美术大变革时代的到来，舞台美术的概念也突破了传统意义上电视技术和舞台艺术相互不匹配的问题，而舞台美术影像加入了动画合成、后期特效处理技术等大量电视制作方法，应用高科技影像技术将舞台美术演变成为一门新兴的舞台影像美学。
舞台设计的载体也发生了根本性的变化，屏幕影像代替传统意义上的布景画面绘画，虚拟科技世界进行自然的再现并适时根据节目需要进行不断调整，相较于传统舞台美术设计以真实材料作为具体的载体媒介进行表达具有极大的灵活性和新颖性，给观众营造一种奇特的视幻觉感官效果，舞美影像通过专业视频软件进行制作取代[( dylw.NEt) 专业提供专业论文写作和发表教育论文的服务,欢迎光临]传统戏剧舞美设计手锯、纸张、模板等真实物质材料为媒介进行的制作手法。这种技术的转变使舞台美术设计呈现出传统布景形式无法比拟的灵活性与时空性，创作者可以根据自己的主观意图表达任何想呈现的事物，动静结合、虚实相间极大提升观众的想象力，增加观众的心理感受进而对观众的假定性幻觉进行突破，观众如同置身于真实的视幻觉空间氛围中，产生如梦如幻的真实感。
关键词：新媒体艺术；展示；虚拟成像艺术；互动艺术
1绪论
（1）本文的研究背景。新媒体艺术是新媒体技术在艺术创作和艺术设计中的应用，是二十世纪以数字化为主的新的科学技术成果与艺术的结合。“新型科学技术的产生给艺术的范畴注入了无限的活力，也推动了艺术新领域的确立和发展。视觉艺术内容通过数字化的演绎，利用数字媒介将虚幻的视觉元素呈现在界面上，新媒体技术是一种开拓艺术的极佳方式。”受信息时代新媒体技术的影响，当今的展示设计在表现手段和传播方式上更加的多样化，新媒体技术的介入使得展示设计走向虚拟化和互动化。
（2）国内外研究现状。在展示设计日益追求多样新颖的表现手法的时代，越来越多的艺术家涉入展示设计领域，并将艺术与技术相结合。新媒体以其独有的特点备受艺术家们青睐。国内外一些艺术家
（3）研究方法。1）文献综述法：查阅各种艺术期刊、书籍、网上收集论文、专著等。2）实例个案研究法：依据展示的不同类型列举新媒体应用实例进行分析。3）逻辑分析法：运用归纳类比的方法对所得信息进行处理研究
2新媒体艺术与展示设计
（1）新媒体艺术概论。1）新媒体、新媒体艺术的定义。什么是新媒体和新媒体艺术？关于什么是新媒体这一问题，目前并无科学和严格的界定。但是依据种种理论进行分析我们可以给新媒体和新媒体艺术下一个中庸式的定义：新媒体，从广义上来讲是一个随着时代的变化而变化的概念，指出现时间较晚，相对于已有媒体在功能或传播方式上存在明显差异的一种新的媒体。狭义上讲，当今信息时代的新媒体指基于数字化和先进的传播技术的媒介或内容载体。[1]新媒体艺术，即以数字媒体技术及数字信息传播科技委支撑和媒体的艺术形态。2）新媒体艺术的基本特征。从新媒体艺术的创作观念、表现形态、艺术，与载体的互动关系以及艺术与技术的关系来看，新媒体艺术具有如下特征：①从新媒体艺术的创作观念来分析，新媒体艺术在观念和思想上具有广泛的包容性，同时强调艺术的大众化，以及审美过程的互动性、参与性。②从表现形式来看，新媒体艺术具有综合性、包容性、互动与多媒体等特征。③从艺术与载体的互动关系来看，新媒体艺术对媒体具有很强的依赖性。④从艺术与技术关系的视角来看，新媒体艺术对技术依赖特征突出“新”。
（2）展示设计概论。1）展示的概念。[2]“展示艺术是一种利用现有技术和艺术手段，通过主题化时空的构建，实现表达与沟通目的的应用性综合艺术。其核心目标，是在现有技术条件下集艺术之所能，创造一个主题化的展示时空，通过现场作用实现情感交流和认知互动。”2）展示范畴与内容。展示的内涵十分丰富，综合多种观念，可将展示大致分为如下几类：商业展示、博物馆展示与展览会展示。其中展览会展示又可分为博览会展示、专题性展示、会议活动展示和网络虚拟展示。①行为方式上，可以选择自己的方式去参与浏览展示活动，根据自己的意愿行事而不会影响他人。②虚拟展示具有模拟仿真的特点。对用户做出的探询，在仿真情况中与现实情况一样能够得到回应。
3新媒体艺术在展示设计中的应用
（1）新媒体艺术为现代展示设计带来的新特征。1）互动性。互动性是新媒体艺术独具的艺术特征。新媒体艺术把以往的一切艺术形式包括音乐、舞蹈、绘画、雕塑、建筑、文学、戏剧、影视等都纳入进来。展示设计中新媒体艺术的互动性除了体现在上述与艺术和其他学科之间的结合与交互外，还体现在受众的参与性。参观对象可以不再是被动的观赏物，它可以通过各种方式与观赏者进行互动。2）虚拟化。在新媒体艺术时代，3D虚拟成像技术代替了大量的实物展示，大大的节省了空间、材料、运输等资源。同时，它能够在有限的面积变化出不同的空间。让观众在一个弹丸之地获得多种体验。3）娱乐性。新媒体展示具有娱乐性的特征，作品的娱乐性设计，令枯燥的内容趣味化，不再受年龄差异的困扰。新鲜感、惊喜感伴随着某种刺激吸引男女老幼，参观成为嘉年华。知识、教育、信息、娱乐融为一体。
（2）各类展示中新媒体艺术的应用实例分析。1）商业展示。[3]商业展示是商品经营者与消费者之间的媒介，其主体是零售业。主要包括店铺空间设计、印刷广告设计、购物环境气氛设计、橱窗陈列设计和利用展示促销活动展示信息等。新媒体技术的应用能令顾客驻足，流连忘返，加强商品促销和品牌认知度。2）博物馆展示。博物馆展示大致可分为两类：一类是解说性博物馆展示（或称叙事性博物馆展示），就是利用讲故事的方式来陈述一个事件、观念或者主题，使人们产生兴趣，引发好奇心，进而产生态度的改变。如科学类博物馆或历史博物馆。另一类是非解说性博物馆展示，主要用于艺术品的欣赏，如法国巴黎的卢浮宫艺术博物馆。观赏者凭借感官刺激以引起情感上的共鸣。3）展览会展示。随着社会的进步，科技的飞速发展展览会也在发生着各方面的变化。[4]其中最主要的变化是从以物为主的展示转变为以人为主的参与展示。它强调人在展示环境中物质和精神全方位的需求；强调人与展品的互动；强调人在了解产品的过程中的行为方式和生理与心理上的科学规律；强调参观时的参与精神和主动性。[5]例如世界博览会历史长卷，装置如一个历史的长卷，卷上展示150年来各国博览会场馆建筑的激光全息影像，这些全息影像清晰立体的突现在观众面前。
4结论
当代科学技术的迅猛发展使艺术设计领域从观念到形式都产生了巨大的变化，展示设计也不例外。随着全球范围内技术的高速发展和信息的迅速传播，新的艺术种类不断涌现。同时随之出现的新的方式方法使得展示的效果得到迅速改善提高。新媒体艺术是信息时代的一种较为典型的，对艺术界影响比较深远的新的艺术类型。其对展示设计的影响可谓深远。它的表现多元化、综合化的趋向不仅为展示设计带来全新的机遇而且也面临新的挑战。展示设计作为一个拥有150多年历史的学科，需要的是推陈出新，取百家之长。只有将新兴的艺术形式中的先进元素融入到展示设计中去，才会在信息社会日益激烈的情况下突出自身的优势。
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【关键词】教育技术;三维成像;光技术;虚拟现实
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)12―0102―04
一 虚拟现实研究现状
虚拟现实技术是许多相关学科领域交叉、集成的产物。它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、超声波、心理学等。我们必须清醒地认识到,虽然这个领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。
就像电影《黑客帝国》里描述的那样,未来的我们竟可以生活在一个由电脑控制的虚拟世界里。在这个世界里,我们同样拥有各种感觉,同样拥有亲戚朋友,同样拥有工作,同样拥有现实世界的一切“真实”。只是,这一切都是虚拟的[1]。虚拟现实如果应用于教育有可能是教育技术仿真的一个飞跃。虚拟现实营造了“自主学习”的环境,由传统的“以教促学”的学习方式代之以由学习者通过自身与信息和环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式,能做到在教学活动中“学生为主体、教师为主导”。将其引入课堂,展现那些在传统的教学模式中无法实现的教学过程、虚拟各种实验设备和实训环境,甚至用于远程教育,从而生动地表现教学内容。因此,虚拟现实技术进入高校教学的研究,势必将会对探索发展现代教育思想、提高教学质量水平、改善实验培训环境、优化教学过程、加速培养现代化的专业技术人才产生深远的影响[2]。
如何显示虚拟场景呢?现在应用的虚拟现实广角(宽视野)的立体显示,主要采用多通道平面或环幕立体投影展示系统,需配戴跟踪头部运动的虚拟现实头套,另外一些设备还需要数据手套和数据衣。这些系统使用复杂,局限性强,仿真效果差,价格昂贵推广不易。本文虚拟仿真显示的设计构思是采用光技术,利用光投影机投射而成的3D全息展示系统,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。能将课堂教学情景、课件内容立体真三维可视化,再配合声音、资源库、智能系统等双向互动,完全模拟真实情景,与现场无异,它具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率,以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。
美国麻省一位叫Chad Dyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术,这是显示技术上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理,将图像投射在水蒸气上,由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像。另据报道,日本公司Science and Technology发明了一种可以用激光束来投射实体的3D影像,这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时,混合成的气体变成灼热的浆状物质,并在空气中形成一个短暂的3D图像。还有,南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员目前宣布他们成功研制一种360度全息显示屏,这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像,只不过好像有点危险。可以说这些技术很多国家都在研制,毫不夸张的说这项技术它包含了未来,谁最先使用这项技术,谁就最先走入未来的先进技术行列。[3]
二 光技术及其应用效果
1 三维成像如何显示
人看周围的世界时,由于两只眼睛的位置不同,得到的图像略有不同,这些图像在脑子里融合起来,就形成了一个关于周围世界的整体景象,这个景象中包括了距离远近的信息。当然,距离信息也可以通过其他方法获得,例如眼睛焦距的远近、物体大小的比较等[4]。
根据人眼立体视觉的特性,实现立体电视的方式也对应为两大类:一类是利用两眼的视差特性,使一对视差信号的两幅图像同时出现在屏幕上,让两眼分别观看这两幅图像来获得立体感觉;第二类是利用一只眼睛也能获得立体感的特性,将一对视差信号的两幅图像先后轮流地出现在屏幕上,从而获得立体感觉。
第三种就是真三维成像,本文拟推荐应用光技术全息三维成像,使用普通光束即可(不需银幕真三维)。这个系统可以用来拍摄诸如篮球比赛的三维影片。如果你的家中有三维播放机,你就可以在虚拟现实状态下观看篮球比赛,观看者会感觉自己仿佛就在场内一样(见图1)。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展。同理,课堂教学也能够获得同样的视觉和听觉效果。
图1 三维播放机
2 如何实现光电三维成像
使用课堂多媒体光电三维成像设备,主教室和各分教室双方的三维立体全息图像便瞬间出现在对方面前,让两个不同空间的人同时出现在一个空间,就好像一个真人站在你面前一样(见图2),然后你便可以和他随意交谈,使用各种表情,那是一种呈现在空气中的光学立体影像,不需要任何屏幕之类的媒质,不像今天的网络卫星远程教学、可视电话还需要一个屏幕才能显像。光虚拟现实技术可很好地应用到虚拟学习环境的建立。它可以虚拟地建立起与真实环境相近的学习场景,可以把远处的人或物以三维的形式投影在空气之中,使学生似乎已处于真实环境之中。另外,比如配一套可触摸超声波虚拟三维物体的系统设备。可使用户通过超声波高度逼真地触摸到虚拟图像,让人们感觉如同把三维图像掌握在手中一样。
图2两个不同空间的人同时出现在一个空间
3 虚拟光电三维成像应用原理
以光干涉为例,获得相干光的方法:两列或几列光波在空间相遇时相互迭加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象。不过,只有两列光波的频率相同,位相差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。[5]
因此,由两个(或两个以上的)光束,在满足一定条件下迭加时,在交迭区的不同地点呈现稳定的互相加强或减弱的现象,称为干涉现象。通常两个独立的光源或同一光源上的两个不同部分都不会产生干涉现象。运用某些方法,如光的反射或折射,可以将同一光源发出的光分成两个光束,当这两光束在空间经不同路径而重新聚合时,就能实现干涉现象。
通常采用的方法有两种:分波阵面法和分振幅法。如杨氏双缝、菲涅尔双面镜、洛埃镜和薄膜干涉等。下面分析杨氏双缝干涉原理,如图4。
图4杨氏双缝干涉原理
由垂直于纸面的单缝发出的柱面波的波前被s1和s2两缝分成部分,当两束光到达屏幕P点时,将产生相干叠加,P点的光强
由此可知:半波长的偶数倍加强,半波长的奇数倍减弱。
光的衍射原理:光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射,只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时,才能观察到明显的衍射现象[6]。
全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术[7]。
根据相干光干涉、光的衍射原理和利用全息技术原理推理,三维摄像机采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光板,另一束经被摄物的反射后再射向感光板。两束光在感光片上叠加产生干涉,感光板上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的位相关系而不同。所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度,也记录了位相信息,如图4。
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图4 全息三维摄影原理
感光板采集后的三维动态数字信息被记录传输全息到存储器,播放时用三维全息投影机播放存储的全息动态三维数字信息,同时利用激光去照射投射的干涉光和衍射光形成的空间立体虚拟光屏上,人眼透过空间立体光屏就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像(见图5)。
图5 动态全息三维投影光电成像
当然,被拍摄的不只是人和物体,同样也包含场景。虚拟光电三维成像就是利用相干光和衍射光等技术以及激光、全息照相等其它相关技术来实现光的空间三维成像,根据前面所述是可行的,可达到虚拟仿真所需图像的目的。利用全息投影机,将拍摄全息影像以大画面显示,实现真正无需戴眼镜的3D效果。这才是立体显示的终极目标。其时,“人的头脑就是一部全像摄影机[8]。” 而“世界是一张全息图[9]”。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展[10]。目前,国外已经有电视、展示等部分行业开始使用这项技术[11]。由于全息立体显示所需要的技术比较复杂,资金投入相对较高,因此目前还没有得到普遍应用。相信随着技术的发展,成本的降低,使用投影技术实现真正全息立体显示将会成为普遍现象。可望在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、信息存储、遥感,研究和记录物理状态变化极快的瞬时现象、瞬时过程(如爆炸和燃烧)等各个方面获得广泛应用。
4 光电三维成像与其它虚拟现实技术的异同
虚拟现实技术利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境,用户通过使用各种交互设备,同虚拟环境中的实体相互作用,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流,是一种先进的数字化人机接口技术。
光电三维成像与其它虚拟现实技术的异同见表1。
表1光电三维成像与其它虚拟现实技术的异同
光电三维成像 其它虚拟现实技术
实时三维可视化 同左
虚拟环境由基于真实数据建立的数字模型组合而成,严格遵循工程项目设计的标准和要求,属于科学仿真系统。 同左
操纵者亲身体验虚拟三维空间,身临其境。具有双向互动功能,没有时间限制,可真实详尽的展示。 同左
以高性能计算机为核心的虚拟环境,视觉无需配带眼镜、头盔显示器,以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、通过超声波高度逼真地触摸到虚拟图像,省却了数据手套和数据衣等外部随身设备。味觉、嗅觉与触觉反馈系统等功能单元构成。是一种较为接近人们生理习惯,较易接受的一个虚拟物理环境。 以高性能计算机为核心的虚拟环境,以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备[12]。以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。
三 未来课堂教学应用虚拟现实技术的研究方向
未来的新型多媒体教学将是以多媒体技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术、传感技术、光技术、人工智能和虚拟现实技术等的有机结合,能够全面整合网络各种“资源”而形成先进的网络多媒体教学平台。在这种教学平台上,多媒体教室不再是孤立的,它已融入到校园网教学系统中,并以校园网资源为“背景”构建出一个富有时代特色的现代化教学环境:即集教学、管理、娱乐为一体的“数字化校园”[13]。多媒体课室是现代教学环境建设的重要组成部分,是教育技术信息传递的展示平台,是教师了解、联系、应用教育技术的桥梁。因此,虚拟现实技术建构的仿真场景对教育的发展起到多么重要的作用。
设想,未来的三维虚拟场景将更接近现实,先进的传感设备,采集现场场景内所有物质,将采集到的信息,利用现代分析技术,特别是仪器分析方法,测定分子的链和聚集态结构实时进行物质“分子结构[14]”分析,比如人的外观形态、表层分子结构、味道分子结构、温度大小、色彩声音触觉等。并将所得分析结果编组成信息传输,还可实时同步远程分子结构重组,重现虚拟仿真场景,与现场无异。编组后的信息压缩存储于智能资源库,用户只要登陆虚拟平台,即可将编组信息异步分子结构重组重现虚拟仿真场景。不但场景与现场无异,所有物体和人物都与真的相似,有触觉、味道、温度、声音、感情等。信息显示终端可能会配置物体、味道、温度等所需的分子编组箱,编组信息按菜单提取并按分子结构重组。应用原理如图6所示范。
图6未来的三维虚拟现实应用结构图
未来的虚拟校园为的是要提供学生与讲师们另一个沟通的平台,给学生提供一个能够共同学习、互动、分享以及引导创意的空间。学生们在日益普及的虚拟世界里也能感受得到身为学生的归属感,提倡学生们在现实与虚拟校园中的社交活动。也吸引来自世界各地的访客通过虚拟世界来了解大学,并与在线的学生与讲师们沟通。用户可以自由塑造自己的虚拟人物,甚至把虚拟人物打扮成和现实的自己相似的造型。在虚拟教室上课的情况和现实的课堂情况相似,每个学生需找个位子坐下,而讲师在课室的中央或在学生中间授课。虚拟课堂上可以展示幻灯片,播放影像、音乐,还可以通过虚拟的麦克风同时与多名学生即时交谈,与现实无异。
当然,教学不是盲目地追求科技的步伐,但科技确实能够有效地辅助教学。虚拟和现实的教学平台,各有不同的教学效果。能够巧妙地融合两种平台,来传授教学重点,才能有效地引发学生学习的兴趣,达到教学的目的。
四 结束语
信息时代的到来,社会节奏的加快,知识呈现出高速增长和快速更新之势。随着科学技术的发展,还会有更多的新技术应用在教育技术中,光技术就是其中重要的一项,21世纪将是光技术应用发展的时代。我们相信,随着三维虚拟仿真技术的快速发展和软硬件技术的不断进步,在不远的将来,真正意义上的虚拟现实技术将为人类娱乐、教育和经济发展做出新的更大的贡献。
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1．为舞台表演提供更丰富的表现力多媒体把艺术创作“搬”上舞台，让艺术品创作的过程展现在观众面前，如果在节目中仅仅展现艺术品的成品，未免太单调。以书法为例，若加入舞台多媒体背景技术，书法作品在创作时一笔一划都将展现在观众眼前。动态的创作笔法与静态的完成品相比，那种抑扬顿挫的创作过程则更能让观众感受到艺术的气息。这是传统艺术与一般数字艺术、视觉艺术相结合的产物。多媒体背景所能展现的动态背景比传统舞台背景更具有表现力。在真实剧情背景里，动态背景就能把场景表现得更加真实，如多媒体背景中常用的风吹草动的背景，比实物背景布景中不动的道具“草”要生动得多。在渲染氛围背景中，动态背景更能起到渲染整个节目节奏和氛围的作用。如：2008年春晚的杂技表演《花式篮球》，背景以不同姿势动态人物的剪影闪过，突破了以往杂技节目纯粹表演的表现形式，使整个节目氛围活跃且更具时代感。2．电影语言得以运用多媒体所特有的非线性叙事能力能轻松实现时间大跨度转换。如今把非线性叙事搬上舞台，便可使舞台表演时间的转换更直接地传达给观众。如倒叙或插叙叙述方式，只要舞台背景更替，就能很轻松很直观得告诉观众时间的转换。同样，非线性叙事也能让编剧或导演在时间上进行更大胆地进行创作和加以把握。舞台多媒体背景使电影蒙太奇走向舞台，实现舞台空间的灵活转换，如分割方式——技巧转场（淡，化，划，甩如甩出，定格，数字特效）和连贯式转场（相似性转场，逻辑性转场，比喻性转场，过渡性转场），在舞台多媒体技术出现后，都能运用到舞台背景转场，使舞台的场景转换自然、合理、连贯、流畅。同时，舞台多媒体背景能把更多形式的场景“搬”上舞台，实现虚拟空间的真实再现，打破了传统舞台背景的空间局限性。比如大海、太空、沙漠、草原、戈壁等等。在传统舞台背景设计中，这些背景都不可能被“搬”上舞台，而舞台多媒体技术则把这些“不可能”变成“可能”，实现了传统舞台背景中难以实现的布景设置。如：2008年春晚小品《军嫂上岛》中成功地营造了大海的环境背景，让观众真实地感受到军嫂遥望海岛思念丈夫的急切心情。波涛汹涌的大海背景，咆哮的海浪拍打礁石的声音效果与演员们惟妙惟肖的表演完美融合，整体效果更加真实，更赋感染力。3．降低制作成本传统舞台背景布局基本都采用实物摆设的方式，因此一旦要更换背景就需要拉上帷幕，这就造成节目背景设计的呆板与单调，不能及时做到更替。而舞台多媒体背景解决了这一问题，甚至实现了在几分钟几秒中内的更换，少了“拉帷幕”的环节，使节目更有连贯性，给观众一气呵成之感。并且通过数字压缩，多媒体视频、音响资料可以长时间保存，节省空间，易于保存，不易损坏。同时可利用网络通讯把图像和文件迅速地传到四面八方。将来人们一旦需要某一内容，可通过网络调出，在网络终端上阅读，满意时，再从终端打印机上打印出来。
二、多媒体技术在舞台设计中的应用
多媒体艺术的发展在一定程度上依赖于不同阶段来自技术领域的影响。随着现代科技的发展，更多的电子、物理技术运用进多媒体舞台设计中，为舞台设计注入新的活力。1．LED大屏幕的使用近年来，随着LED显示技术的飞速发展，凭借着高亮度，低电压，功耗小、寿命长、容易拼接等优点，被广泛应用到舞台设计当中。高亮度可以让舞台更加绚丽多彩，容易组合拼接更是可以随意按需要将屏幕装饰成各种形态，既可以作为背景屏使用，更作为舞台道具被随意装饰摆设，具有非常大的可塑性。而低能耗，性能稳定，寿命持久更可以保证舞台的安全使用。它的诞生深刻地影响着装饰艺术和其他艺术形式，基于它这些显著的优点，高性能的全彩LED屏一出现即成主舞台设计的宠儿，被广泛应用在各种舞台设计当中。从小舞台剧到大型文艺会演，它的身影总是那么璀璨。如：北京奥运会开幕式中的击缶表演，安置在缶敲击面四周的LED灯光与现场的背景灯光相互配合，营造出变化千万的开幕式“倒数”效果。还有空中升起的“奥运五环”标志和表演中心舞台上的卷轴，都是由LED灯管所组成的。2．声光电的运用舞台的发展与舞台声音的发展是并存的。随着舞台的一系列变化，舞台声音的运用也融入了高新科技的成分。多媒体技术在舞台声音上的运用，使舞台的纵深空间大大增加，使舞台声音的层次也更加丰富了。舞台声音也成为舞台多媒体技术的重要表现手段。八声道可以营造出一个立体的空间声音场，坐在下面的观众可以清晰的听到雨水从沿着屋檐的铁皮雨管从左边流到右边，可以听到风从左边的树梢上吹过，听到右前方鸟儿的啼鸣。以往，这些感受是根本不可能实现的，但现在通过多声道的控制，完全可以给观众营造出极致的现场视听效果。同时舞台布光是演出空间构成的重要组成部分，是根据情节的发展，对人物内心和特定场景进行全方位的灯光设计。如：百老汇名剧《猫》运用声、光、电等各种现代技术手段创造出梦幻般的舞美效果，其强烈的视听冲击力让观众真正置身于猫的世界。如从天而降的大鞋，巨型下水道口，猫通向天国的长廊，这些大型道具在全电子控制下制造出让人瞠目结舌的视觉效果。3．互动让舞台空间得到更大的扩展虚拟互动系统结合了多媒体技术，网络技术，数字图像技术，其核心技术是混合现实，混合现实技术是通过计算机产生影像，提供给观众一个可以感观的虚拟客观世界的一种技术。这种技术提前了虚拟现实与现实混合的后期制作时间，让人身临其境地感受到现实环境和虚拟物品处在同一时空。实时混合现实技术是比较尖端的新技术，我们所研究的舞台多媒体艺术则必须是实时混合的。这有利于虚拟世界和真实世界相融。让人们在现实的世界中感受虚拟空间所存在的事物，这种身临其境的感觉给观众带来的更强的感官感受。近年来戏剧界不断进行多媒体戏剧的尝试，在新的作品中采用大量的影像与互动媒体技术作为叙事的表现手段，将248影像与表演两个空间互相交错，演员可以与电脑制作出来的虚拟的角色在舞台上进行对话交流，甚至舞蹈，为观众制造出更多元的艺术体验。如：中国音乐剧《蝶》将先进的混合现实技术和动漫技术融入其中，在剧中加入全息影像技术，代替演员和LED大屏幕动画出场的将是重生一般的全息虚拟造像，无论从哪个角度来看，效果都将事半功倍，让人赞不绝口。
三、未来舞台多媒体艺术的发展方向
1．更广阔的舞台空间目前，多媒体技术在舞台上的运用，还仅仅是在舞台背景上进行尝试。多媒体技术仍可以运用在舞台表演的其他方面。比如把舞台背景的场景扩展到观众席，让观众有身临其境之感。我们设想是否可以将观众席置于方形背景之中，让多媒体背景将在场观众包围，并且配合灯光和现场烟雾等舞台效果营造更为幻化虚拟的舞台空间。让观众不再仅仅是本论文由整理提供
旁观者，而是置身于舞台之中。如2007年星光大道年度总决赛中北京选手张芯的歌曲节目《天下无双》。其背景为三个错落摆放的屏幕上显示的翠绿的竹林，加上绿色的朦胧灯光，虚无缥缈如同仙境。但是，为何不把观众也融入进这动人的场景中去呢？如果把观众席周围也摆放上大尺寸的显示屏，展现出竹林的场景，逼真的效果是否更能打动台下的观众？2．加强舞台的预示性多媒体技术应该可以用来模拟整场舞台表演，即导演可以在正式表演之前对整场演出，包括场景，灯光，特技效果，演员表演等进行全方位模拟（如三维模拟效果，更加真实）。多媒体模拟演出的演出效果有很强的预视性，可以在演员进场彩排之前看到舞台的大体效果，以及为安排演员所在位置提供参照等等。同时导演只需在模拟的多媒体影像中就能很好的掌握整个演出的时间，减少屡次彩排所造成人力，物力，财力的消耗。2008年春晚在播出前进行了5次彩排，导演在最后两次彩排的时候仍在调整时间。整整5次彩排花费人力物力难以想象。假设多媒体技术运用到舞台演出模拟上，那么导演对整场演出就能更好把握。
总结
多媒体艺术给舞台设计注入了一股新的活力，使舞台设计形式等出现了根本性的转变。从产生，发展到今天的广泛运用，它的优越性让我们看到多媒体技术将成为今后舞台设计中必不可少的中坚力量。它的优越性让我们看到今后舞台设计的多元化，可以说它给了设计者更大的设计空间去展现舞台的魅力。换个角度想，它同样加大了设计者的技术难度和能力要求，设计者不仅要掌握好传统的舞台布景设计，也要研究透多媒体技术的运用和表现形式。同样，在新兴多媒体技术的研究和发展上，我们还停留在初级阶段，要想多媒体技术在舞台发展上走得更远，仍需要不断的努力与研究。从舞台背景的运用延伸到其他领域，让多媒体技术融入舞台的方方面面。
∷参考文献
[1]李兴国主编：《影视艺术与高科技应用》，中国传媒大学出版社，2005．7
[2]陈玲著：《新媒体艺术史纲》，清华大学出版社，2007．2
