元宇宙概念下基于Disguise平台的数字化设计创新研究
时间：2023-02-26 18:35:07 来源：千叶帆 本文已影响人
◇朱 蕴 满光瑞
“元宇宙”概念来源于20世纪90年代，在2021年随着全球智能化、数字化的发展流行起来，学界将它定义为：“整合多种新技术而产生虚实相融的互联网应用和社会形态。它基于扩展现实技术提供沉浸式体验，基于数字孪生技术生成现实世界的镜像，基于区块链技术搭建经济体系，将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合，并且允许每个用户进行内容生产和编辑。”
《堡垒之夜》和《火箭联盟》开启了元宇宙新大门，它使我们对于新的平行世界展开颠覆式的灵感体验，在这个世界中创造属于每个人的数字孪生。在平行世界中，我们可以变成任何人设，装备混合模式让我们有了盔甲，从而自我游历在时空中，这强调了虚拟身份的重要性。2015年我国的视频广告广泛使用传统的拍摄剪辑及后期制作方式，如实拍视频、三维动画、二维动画等，而我们的创作源自创意和脚本。虽然国外有一些VR 技术可以丰富呈现方式，但是相对落后的后期技术仍然阻碍了创作者的创意步伐。人们把沉浸式的感官体验搬到了黑匣子里，希望可以通过密封的空间提升感官体验。当只有画面和声源时，人们才能准确地融入设计师所营造的艺术世界。Disguise 开启了沉浸式体验的大门，让人们对于增强现实及扩展现实技术不再是“门外汉”。Disguise 是想象、创造和传递壮观视觉体验的平台，也是视觉叙事平台和扩展现实（XR）解决方案市场领导者，给舞台设计带来了震撼的视听体验，也为广大设计师打开了潘多拉魔盒，丰富了舞台设计效果的多维度空间层次体验，打造引人入胜的现场视觉体验，使艺术效果和交互方式不再是泛泛地运用到荧屏上，而是搬到了大众的眼前，让VR 下的元宇宙直接扩展到现实世界中，开启了扩展现实新体验。
BlackTrax 助力“猎鹰的飞行”项目开幕式振奋了全球，在联合国教科文组织世界遗产德拉伊耶举行，是一场震惊世界的艺术表演。自2019年德拉伊耶修复完工后，沙特皇室就策划了在此处举办大型活动。作为历史悠久的沙特阿拉伯古都遗址，位于首都利雅得西北16 公里处的哈尼法谷地，也是沙特家族的发祥地。2010年，德拉伊耶遗址的阿图赖夫区被列为联合国教科文组织世界遗产，2019年经过大规模考古团队的复原，恢复了其往昔壮观大气的泥城，使其成为全球瞩目的旅游打卡点。对于首席执行官Jerry Inzerillo 来说，此次任务充满挑战。为了实现他的目标，他找到了亚特兰大、洛杉矶和迪拜的Executive Visions 公司。猎鹰是沙特国鸟，联合国教科文组织甚至宣布猎鹰为非物质文化遗产。相关人员以它为创作的灵感来源，做了一个特别巨大的碳纤维道具模型，利用BlackTrax 红外线追踪、移动投影映射对其进行了艺术效果的展示。猎鹰内部有操控功能可以使羽翼进行旋转，无数个零部件构成了一只巨鸟形象，用莱卡材质包裹着这只巨鸟充当投影的表面，借助Disguise 平台创建系统工程，整个舞台使用了20个红外线传感，选用了PRIME 41 的远距离红外线传感器，焦距可达80 米。Disguise 把整个舞台的建筑模型导入工程，用Maya 作为三维建模转换口，把高质量UV 贴图、视频通过Mapping 的形式投射在巨大的城墙上，十几台机器分层投射到模型形体上，实现历史文化和创世纪艺术与技术的呈现，大型的三维舞台空间设计就此拉开了序幕，让人们叹为观止。其通过三维分层投射技术实现现场灯光的布置，巨鸟的形象增强了立体现实效果，给人们带来了一场视觉盛宴。
通过这个大胆的尝试，舞台设计的呈现迎来了新的发展时刻。2019年后国内设计师把Mapping 新形式转到了小型的科技展览馆中，高精度的投射方案让Disguise 组合设备能够更好地为中国文化设计服务。敦煌石窟运用这项技术申请了国家基金，和腾讯公司合作，把整个石窟全部拍摄扫描后存档在科技展览馆当中，保护中华瑰宝。人们通过数字展馆可以沉浸式地融入虚拟石窟，仿佛身临其境，在数字化模拟和信息导向当中更加全面地了解我国的历史文化。设计师也把这种技术通过艺术的表现方式呈现在了服装设计中，例如2018年的时装周裙子投影秀Mapping RINASCIMENTO Fashion Show FW 1415，它的开场使用了Disguise 投射灯光艺术，将人物置于空中，将裙子作为一块巨大的幕布，用Mapping 的形式将画面投射到裙子上，给这个裙子设计了几十种风格各异的视觉效果。两台摄像机分层投射在裙子幕布上，为大家展示裙子美轮美奂的效果。设计师利用特效设计投射出了各种带有层次感、面料感丰富的图案设计，让人们在迷幻的森林中找到了属于世间的精灵，其犹如黑暗里的白天鹅，在月光的照射下熠熠生辉。而在室内空间设计中大家也可以看到类似的媒介呈现方式，如家庭智能音响系统品牌Sonos、数字创意机构Super Nature Design 以及声音创意BANBANBANBAN 共同合作的视觉动态投影作品ray of sound 当中，一个人坐在电视柜前，投射效果不仅仅在电视中，而且环绕式地进行全方位投射，让参与者一瞬间陷入了设计师打造的虚拟世界中。数字化的特效形式、不同的线条空间切换、空间表现形式的纵深设计、破碎的层次感把观者带入了一个破碎的空间，这些都是三维投射带给人们的一些呈现表达形式。在空间展现艺术当中，data verse 空间展示艺术由法国创意机构TETRO 与艺术家Cyrille Montagnier 共同创造，给人们展现了一个数字化的世界，把生活中的一切转变为数字图像和代码，利用四方连续、粒子破碎等特效向人们呈现了一种符号化的视觉艺术，让人们了解到符号化动态叙事的魅力及张力。
（一）元宇宙概念下Disguise 的赋能方式
新的数字化呈现方式离不开空间的搭建和布局。结合现实空间采用虚拟平台建设，可以达到增强现实的效果，而这离不开功能性设备架构平台。Disguise的方便性在于其具备包容性、无缝连接性，在实时渲染的基础上能够快速运行网络生态系统，为人们的想象力插上翅膀，通过集群渲染将虚拟世界呈现在人们眼前。
（二）元宇宙语境下设计类学科与技术的交叉融合
随着游戏设计、数字媒体设计、视觉传达设计、服装设计、舞台美术设计、民族手工艺设计等相关专业融合发展程度不断加深，新的创作形式急需寻找新的生存与传播方式，以传承和发展数字产业文化，推进我国数字化进程及现代化转型。
（一）为数字化产业的应用及产品现场体验展示提供了平台支持
通过对数字化产业内容的铺垫，结合案例分析总结经验和方法，以最大化提升体验感为目标，结合虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）等沉浸式技术，从案例中分析出设计方法及内容表现，准确地找到各阶段应用技术的使用范式，从而更好地为艺术服务。
（二）对于文化产业的保护、传承、发展与推广有着至关重要的作用
信息的采集及数字化保护是元宇宙生态系统的重要支撑内容，可以对非物质文化遗产社区保护提供永久性平台。要在未来做好数字化信息记录、原始化图像形态记录、时间空间概念的历史还原及未来变化的演变研究。
元宇宙相关领域的学科交叉是艺术设计学科建设的重要方向，高校开展的“数字+经济”“数字+治理”“数字+人文”学科研究和交叉学科建设，也是通过元宇宙概念来进行全球国际化战略性技术领域的探索与研究的。
依托元宇宙虚拟技术的创新手段，围绕设计学科与科技交叉融合的新方向，基于扩展现实对数字化展览形式进行研究，融合数字虚拟技术，构建元宇宙语境下的动态影像研究新体验，提出创新评价与设计方法的新模式。研究对象主要有：Disguise 平台建构，Notch Builder 硬件支持，扩展现实（XR）、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）的建构技术，数字化转译方法，虚拟身份的建构。
（一）宇宙虚拟用户身份平台建构
阶段性研究需借助Steam 游戏平台做试播测试，用虚幻引擎5 进行元宇宙系统工程搭建，创建虚拟现实环境，构建沉浸式虚拟数字人，实现用户身份的认证场景应用。在构建中，通过数字识别技术实现人物个性差异分类，提供多项职能选择服务。分析真实交互状态和元宇宙状态下数字孪生的标准同步信息导向传达，实现线上线下多场景多应用的模式。XR 技术目前正处于发展阶段，技术的链接需要面临多重挑战。在研究战略阶段，共有五个模块化内容：一是模块化显示，即对系统进行功能性的梳理和扩展内容的布局；
二是利用光学追踪等设备完善系统当中对于穿戴设备及数字化信息的内容收集；
三是对于内容及交互形式的设计做出合理的调整，利用BlackTrax 实时动态追踪系统进行信息提取，它有6 个自由度的实时追踪能力；
四是利用服务器进行内容渲染；
五是输出控制并返回模块化展示（图1）。
图1 XR 环境研究战略图
（二）元宇宙策划方案及文化背景的提取
做好产业政策相关信息整理，做好前期用户体验调研，结合当前热点话题，做好数字化动态影像、符号语言学分析等相关内容的梳理。
（三）元宇宙虚拟平台架构创新形式的研究
Disguise 所打造的Designer 软件，是多媒体项目制作人互相沟通的协作平台，在设计之初就可以通过平台做环境搭建测试，验证设计实验方案的可行性，确定空间内实体架构的落地方案。平台中可以还原现场设计，通过投影的射程安排场景的搭建，在呈现制作效果的同时确定设备的规格、数量和位置等。
（四）元宇宙语境下设计方法的总结
通过课题研究提取有效信息，总结归纳设计方法，创建模拟平台，根据经验总结设计交叉中的标准范式，结合艺术呈现效果讨论产业升级和跨领域产业融合。
元宇宙虚拟平台构建的关键在于强大的服务器，并将其与其他设备相连接，调整LED 输出信号、驱动DMX 装置，并快速校准投影设备，与时间码、MIDI、MSC、ArtNet 以及OSC 进行同步，将各种内容无缝链接整合到整场演出中，做好规划设计。创造者也是工程师，其可以在Disguise 平台中边设计边演示，给想象力插上翅膀，它独创的D3Net 功能可以让多台服务器组成集群，共同完成超乎想象的输出任务。
结合当前全球热点话题开展课题研究，具有一定的学术价值和应用价值，对于国家数字化产业的发展有一定的推动作用。为落实《“十四五”数字经济发展规划》，相关部门要拓展数字经济发展新空间，推动我国数字经济健康发展。元宇宙时代已然开启，整个世界进入数字化进程。因此，要结合自身发展现状，提出解决问题的方案及未来数字化产业的发展动向。
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