陈 威在2021国际音视频智慧集成展（深圳）“音视频技术在文体旅游中的创新应用”上的演讲
1 未来剧场的功能要求及需求变化
“十四五”发展规划特别指出:“加快数字化发展，推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。”从这一论述中可以看出，剧场数字化转型或建设数字化剧场是未来剧场发展的必然潮流。
通过研究发现，针对未来剧场不同的使用群体呈现出不同的功能要求：
（1）对运营团队
快速掌控场馆运营全局；
实时在线交流艺术创编成果。
由此可以看出，未来剧场面临着需求变化：一是观众与艺术工作者对剧场的服务体验要求由单一项目向全方位多层次转变；二是剧场的建设与管理专业需要信息与数据的强力、精细的支撑；三是剧场信息化理念将从“服务于管理”逐步转变为“服务于人”。因此，建设未来数字化剧场要将现代信息技术与传统剧场资源相结合，构建面向管理者的智能化、数字化信息共享体系，打造面向观众及艺术家的剧场智慧型服务系统，以网络为径，利用实时高清转直播与实时三维仿真技术，从而获取虚拟与现实相融合的沉浸式体验感受。
未来数字化剧场必将是智慧型的场馆，充分运用移动互联、物联网、大数据及人工智能等技术手段，除实现专业演艺场馆必备的艺术交流、传播、教育等基本功能外，通过多媒体、AR/VR、AI机器人等新兴技术，对演艺场馆的建筑物及人、财、物、业务行政和运营提供安全、可靠、有效的智慧化管理。智慧型场馆关联的技术元素如图1所示。
图1 智慧场馆关联技术元素
• 辅助运营决策，提供人性化服务；
• 参与制定宣传策略，实现智能精准营销。
（2）对观演群体
足不出户，可以获得线上沉浸式观演体验；
演出过程实时互动，便捷了解演出背景；
享受定制化服务，获得个性化推送。
（3）对创编团队
不必亲临现场，舞台信息尽在掌握；
在虚拟环境中，进行艺术创编；
实时在线交流艺术创编成果。
由此可以看出，未来剧场面临着需求变化：一是观众与艺术工作者对剧场的服务体验要求由单一项目向全方位多层次转变；二是剧场的建设与管理专业需要信息与数据的强力、精细的支撑；三是剧场信息化理念将从“服务于管理”逐步转变为“服务于人”。因此，建设未来数字化剧场要将现代信息技术与传统剧场资源相结合，构建面向管理者的智能化、数字化信息共享体系，打造面向观众及艺术家的剧场智慧型服务系统，以网络为径，利用实时高清转直播与实时三维仿真技术，从而获取虚拟与现实相融合的沉浸式体验感受。
未来数字化剧场必将是智慧型的场馆，充分运用移动互联、物联网、大数据及人工智能等技术手段，除实现专业演艺场馆必备的艺术交流、传播、教育等基本功能外，通过多媒体、AR/VR、AI机器人等新兴技术，对演艺场馆的建筑物及人、财、物、业务行政和运营提供安全、可靠、有效的智慧化管理。智慧型场馆关联的技术元素如图1所示。
2 剧场数字化体系的整体构架
2.1 设计理念
未来剧场数字化体系的设计理念是“以服务为中心、以数据为主线”，采取以云计算平台为基础、大数据分布式处理构架为主体的技术手段，实现对各类管理、服务以及用户海量的特色数据进行模型分析与定制处理，从而获取决策处理数据支撑以及个性服务体验，进而大幅提高内部管理与客服质量。
2.2 整体构架
未来剧场数字化体系整体构架主要包括：展现层、应用层、基础服务层、数据储存处理层、数据采集层、基础设备层等六部分，如图2所示。在系统搭建中采用软件服务、平台服务以及基础设施服务等三种主要的大数据处理模式，同时制定管理机制、安全制度、流程优化、应用培训、评估机制等相关工作机制，并且执行平台运行管理规范、系统接入技术规范、数据元规范、应用接口调用规范等标准与规范。
图2 数字化体系整体构架
2.3 核心技术
剧场数字化体系整体构架的核心技术是：大数据处理技术、算法模型与可视化，其主要作用见图3。
图3 数字化体系构架核心技术的作用
3 未来发展走向
未来剧场数字化转型发展主要方向：一是为剧院经营者提供剧场智慧型服务系统；二是为观众提供虚拟与现实相融合的沉浸式体验平台；三是为艺术家提供三维实时仿真舞台艺术创编系统；四是为管理者提供舞台智能集成运维管理系统。
3.1 剧场智慧型服务系统
观众是场馆的血液，观众的服务满意度是场馆运营的根本。智慧型服务系统建立的目标是在常规重“内部管理”信息化的基础上，利用多手段进行信息采集与处理以及多模式数据分析与研判获取服务数据，加以AI分析进一步提高个性服务的实用性及公共服务的多样性。智慧型服务系统的典型功能如图4所示，其大数据处理架构如图5所示。
图4 智慧型服务系统典型功能
图5 智慧型服务系统大数据处理架构
智慧型服务系统是面向场馆内部管理的一站式平台，包括人事管理、财务管理、档案管理、物业管理、资产管理、部门管理、人员管理等模块，涵盖门户网站、公众号、APP等对外展示窗口。根据用户社会属性、访问习惯和消费行为等信息抽象出标签化的用户模型，通过AI分析评估挖掘各群体潜在的价值空间实现精准营销。
智慧型服务系统为场馆的经营者提供现代化经营手段，包括项目管理、票务管理、场馆管理、艺术教育及宣传媒体管理等子系统。从多个维度汇集展示场馆数据，将各种商流、物流、客流、资金流和信息流进行整合。采用大数据模式，最大限度挖掘数据潜力，指导场馆的运营决策。
3.2 虚拟与现实融合的沉浸式体验平台
沉浸式体验平台调用并建立与演出相关的多关联资源库，打破时间与空间的限制，实现专业及个性化服务。从高清网络实时直播，到虚拟现实转播点播，再到增强现实沉浸式体验，为场馆的现场活动提供摄制、直播、转播等业务，让观众即使不在现场也能获得身临其境的艺术体验。
沉浸式体验平台分为三个层次：一是网络点播直播平台，将高清直播系统融入体验平台，支持互联网直播（LIVE）及点播回看，如图6所示，呈现给观众丰富的直播互动体验，并从中相应获取观众的兴趣数据，为后续场馆运营分析提供数据支撑；二是虚拟现实多角度体验，在场馆不同角度安排多台摄像机，在视频直播流上叠加VR跟踪模块，观众在线观看演出时可以选择不同的角度，也可以通过VR眼镜设备全角度体验；三是增强现实沉浸式体验，将会员管理、票务管理及后端的艺术档案和谱务管理系统整合于体验平台中，让观众在观赏演出的同时能够获取相关的背景资料、艺术档案等。
图6 网络点播直播平台架构
3.3 基于三维实时仿真的舞台艺术创编系统
未来剧场可量身定制虚拟环境舞台创编系统，实时呈现舞台艺术创编的过程和效果，为创编者提供仿佛置身于真实舞台现场的场景，通过逼真现场感的实时呈现，实现创编的连续性与现实性。
系统组成包括元素数据库、交互界面以及三维建模实时仿真，如图7所示，既能灵活创编，也能与实际设备联动，实现虚拟与现实相结合的艺术创编。元素数据库是将设备信息、创编过程、演员数据、道具数据、灯光数据等舞台创编的各个元素全部信息化存储。交互界面是集系统界面、时间轴界面、设备操作界面、演员操作界面、道具操作界面、灯光控制台、音频控制台、视频控制台、特效参数界面、信息提示等为一体，便于操作的交互工具。三维建模实时仿真是采用基于高性能图形加速器的硬件及物理性能的高级渲染器，真实还原舞台演出环境，为艺术创编提供沉浸式创编空间。在该虚拟空间中，创编者可在剧场舞台空间内随意漫游，操控舞台上所有设备、灯光、舞美、道具、音视频和特效，选择最佳的创编视角，捕捉创编灵感，审视创编效果。系统主要功能：
图7 舞台艺术创编系统的主要组成
艺术创编全流程的数字化仿真，数字化存档，实现储存与加载创编资源，优化资源库，同时具备实用性和观赏性；
艺术创编全流程的宽时域与异地协同，既可以分时段创编，也可以异地创编，在仿真虚拟运行的同时，了解舞台设备、灯光、音响等设备的运行状况，降低实地排练的成本；
友好、操作简便的界面，其实时呈现的方式从根本上改变了传统创编的方法，提供给导演真实感的舞台环境，可进行身临其境般的创作，是全新的艺术创编工具软件。
3.4 舞台智能集成运维管理系统
舞台设备运行安全是舞台智能集成运维管理系统的重中之重。本系统以“设备的全寿命管理”为目标，基于BIM理念，将三维场景和数据库结合，将三维场景与设备现实控制系统相接，将传统设备管理的表格化扩展到可视化，建立了设备和数据库之间的双向信息交互模式。其主要功能如图8所示。
图8 舞台智能集成运维管理系统的功能
舞台智能集成运维管理系统主要包括实体设备、三维场景（三维模型）以及数据库。三者之间存在着紧密的关联关系，如图9所示。在实体设备与三维场景之间，三维场景中实时显示设备的动态信息（如工作数据、运行状态），同时设备控制系统可直接使用三维场景中的模型运动成果；在实体设备与数据库之间，储存设备运行信息并对其分析比对，为设备维修保养、更新技改等决策处理提供数据支持；在数据库与三维场景之间，数据库实时储存模型运行成果数据，同时在三维场景中访问某设备模型时可获取设备的静态信息（如参数规格）。
图9 舞台智能集成运维管理系统的结构关系
4 结语
本研究从多角度进行需求分析，提出适合中国剧场数字化转型发展及未来走向的方案，构建了“内容-平台-终端”新型传播体系，力求具有一定通用性和推广价值，主张发挥专业场馆的平台效应，将专业剧场有限的实体空间在虚拟空间延伸，反之虚拟网络环境又为专业场馆服务，为演艺产业的健康可持续发展提供内在驱动力。
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