《金猴鬧春》3D全息投影技術全解析

顧彩玉

2月6日，2016遼寧衛視春節聯歡晚會（以下簡稱遼寧春晚）為觀眾奉上了一個由六小齡童主演的節目《金猴鬧春》，節目精妙絕倫的畫面呈現艷驚四座。

伴隨《西游記》經典音樂奏起，風景秀麗的花果山水簾洞映入觀眾眼簾。隨著天地旋轉、星光閃爍，六小齡童騰云駕霧、飛天遁地，其間三五猴童空中嬉戲、九天玄女搖曳生姿，更有六小齡童一秒“變身”齊天大圣，施展魔法變出無數分身在空中揮舞如意金箍棒，好不熱鬧。

借助“3D全息投影技術”，5分鐘的表演虛實結合、美輪美奐，每個人物、場景閃轉騰挪的瞬間都燃爆熒屏內外。

技術與性價比

記者了解到，目前國內市面上的3D全息投影技術表演主要使用的設備和軟件有高亮度工程投影機（或LCD、LED屏幕）、全息幕（全息膜）、影像融合軟件和舞美特效燈光設備等。

成本不菲。杭州帝思特銳文化創意有限公司市場總監姜勇表示，從硬件投入來說，10000流明（描述光通量的物理單位）以上投影機價格每臺在15-30萬元之間，20000流明投影機在40-60萬元之間，30000流明以上更貴；實現立體影像的全息膜，每平米價格從幾百元到幾千元不等。沈陽猛瑪動畫數字媒體有限公司常務副總李霆透露，自己團隊在《金猴鬧春》中賺取的是技術費。“3D全息投影表演的成本高低取決于舞臺設計方案、導演對節目效果的要求等。”

《金猴鬧春》節目創意由遼寧衛視春晚導演組敲定。為應景猴年賀歲、重溫經典，導演組希望整個節目基調要突出“大圣歸來”的意境，除了需要呈現秀美的花果山、壯麗的天宮外，還要凸顯齊天大圣神通廣大的本領。李霆團隊根據創意擬定一個設計稿，涉及《金猴鬧春》的整體畫面、各演員動作以及流程等。節目中出現的天空、假山等是根據設計稿由專業人士畫出，然后再通過后期技術添加動態的云彩、瀑布等，整體看上去動靜相宜。空中出現的猴童嬉戲、九天玄女舞動身姿、齊天大圣揮舞金箍棒等動作、樣態都是前期錄制，并通過后期剪輯、編排，在真正播出時以技術手段在現場投射到熒幕上。“所有錄制畫面都屬于背景素材，為了避免細節缺失，我們將能想到的、可能出現的畫面都一一進行錄制。”問及素材體量，李霆表示“實在太多，已經記不清了。”

素材齊備，接下來就是技術問題。現今，國內應用3D全息投影技術主要分兩種類型：45度全息膜反射方式、投影機直接投射方式。

45度全息膜反射方式主要采用投影機+幕布的放映方式。技術團隊在地面放置一個屏幕，鋼架上架設一個45度傾斜的半透明的薄膜（全息膜），將地面屏幕顯示的內容投射到舞臺屏幕上，并反射到觀眾的眼睛里，形成一個看似立體的圖像。“之所以采用半透明的薄膜，是因為一方面要保證部分光可以透過，不遮蓋幕布后面的人或物；另一方面是有一定的漫反射，確保投影的圖案觀眾可以看見。在環境光很暗的條件下，薄膜幾乎看不見，投影出的圖案像懸在空中，效果驚艷、科幻。”姜勇表示，中央電視臺羊年春節聯歡晚會中《蜀繡》使用的就是這種方法。

比45度全息膜反射方式更先進的是投影機投射方式，技術團隊在后臺系統中計算好不同角度應該顯示的物體樣子，之后在中央設置一個高速旋轉的鏡子，并利用鏡子將光反射出去，這樣無論人在哪個角度觀察，由于視覺暫留作用，都會看到一個好像懸在半空中的物體。

目前，3D全息投影演出大多以45度全息膜反射方式為主，但《金猴鬧春》的全息幕并非45度傾斜，而是90度垂直于舞臺。六小齡童上場之前，花果山出現——這是投影機將事先錄制好的畫面，通過全息幕投射到屏幕上；待六小齡童上場時，全場舞美燈光變暗，六小齡童立即站到特定地點（舞臺中央）。當需要飛天、遁地、施法等表演時，舞臺燈光再次變暗，投影團隊將原來錄制好的畫面投射到屏幕上，與舞臺上真實的六小齡童形成完美銜接，讓觀眾誤以為他真的在飛天、遁地和施法。李霆透露，“節目中，所有人的出現、消失以及動作樣態都是依靠這個方法。暗與亮的變換節奏必須精確，前后誤差不超過15秒。”

為什么不采用45度全息膜？李霆解釋，45度前傾廣角很大，投影的人雖然也立體，但有一個弊端——人不能做到反復消失和出現。如果演員需要消失，就意味著他必須下場，并不再出現。“《蜀繡》中李宇春通過升降臺出場與謝幕，但《金猴鬧春》中，根據劇本設定，六小齡童等演員需要一會兒出現一會兒消失，45度全息膜解決不了這個問題。”

應用領域

目前市面上的3D全息投影技術主要應用于展覽、舞臺表演等方面，但在影視行業較少出現。李霆表示，從成本角度說，影視劇如果需要3D效果，可以在后期進行特效處理，大可不必進行錄制、投影等；從效果角度出發，3D全息投影技術更注重現場感。“《金猴鬧春》通過電視和現場觀看的感受完全不一樣，想象一下——一個人突然在自己身邊消失和出現的神秘感。”

雖然3D全息投影技術在影視劇中的應用有待商榷，但在像春晚等節目中的運用尚還可期。那么，如何才能呈現一檔精彩的3D全息投影表演？“良好的創意、能夠制作電影級畫面的制作團隊以及成熟的現場技術支持。”李霆表示，除此之外，一個完美的3D全息投影表演還需要舞美燈光、投影團隊以及所有演員的默契配合。

《金猴鬧春》前期拍攝階段，由10人組成拍攝團隊，進行素材拍攝錄制；中期，由10-15人進行投影的制作和準備工作；后期剪輯階段，由7人負責抽檢所有畫面，并進行最后精剪，形成最終播放內容；實操階段，需要現場技術團隊6-7人，舞臺燈光、音響5-6人。除了要精確錄制前期畫面，所有人員還要通過多次彩排建立默契。比如，燈光定的是舞臺的某一個點，演員在表演時就必須站定在那個點上，如此一來，燈光投過去后，觀眾就能且只能看到這一個亮點，如果還可以看到其他地方，那就說明環節上出了問題。李霆表示，為了避免出錯，彩排時，節目導演、晚會導演以及團隊負責人要全程跟進，時刻檢查演員走位、節目節奏等。

此外，時間方面也要周密計劃。“由于過年前夕錄制時間緊張，加之場地不足，我們只得自行搭建、拆卸錄制棚。”李霆表示，事實上這項技術從籌備到實現的周期很長，大約1個月時間，如果節目考慮使用就要早做籌劃。

當下，VR全景視頻正興起，3D全息投影技術與其聯系的可能性也很大。北京郵電大學信息光子學與光通信國家重點實驗室博士生導師桑新柱教授表示，已有廣電行業的制作公司與北京郵電大學信息光子學與光通信國家重點實驗室洽談合作事項，試圖將3D全息投影技術與VR結合起來，制作一些虛擬現實的視頻（節目）。“VR是一個全景角度，3D全息投影技術可以三維展現物體，這樣的結合可以讓觀眾看得更真實、全面。”在需要多角度呈現某一個物體時，VR所投影的物體圖像特征，不如3D全息投影技術所投射的精準。因為VR全景范圍大，當左右移動時，如果要精準展現場景的各個側面便會受局限；而3D全息投影技術記錄了物體的光波，可以多角度呈現物體每個面的真實圖像。

此外，姜勇表示3D全息還可延伸至家庭娛樂和兒童教育等應用領域。“這與目前的3D全息演出技術原理較為接近。用戶可以用小型投影設備和顯示裝置來實現，國外已有相關設備投入市場。”

雖然3D全息投影技術目前受技術所限，尚需影像載體（全息膜或全息幕）才能成像。“但值得期待的是，日本宇都宮大學光學研究與教育中心的科學家已研發出一種新型的激光全息技術。”姜勇介紹，他們通過“飛秒激光技術”創造出三維虛擬對象，亦可不需要借助載體直接在空間（空氣中）成像，觀眾可以直接觸摸圖像并與之互動。“目前僅能做到小體積單一像素影像，隨著技術進步，科幻片中的神奇全息場景有可能變為現實。”