Unity助力科技冬奧，探索“文理工藝”交叉融合的新文科建設(shè)范式
北京冬奧會的冰球比賽現(xiàn)場,，除了緊張刺激的冰球比賽,，華麗的智能熒光棒秀也吸引了全世界觀眾的目光,。此次熒光棒秀,，通過在觀眾席上安裝的 7000 多個(gè)群控智能彩色熒光棒，讓冰球場館的觀眾席變身巨幅“屏幕”,，先后呈現(xiàn)出北京城,、歡快熊貓、宇宙聚焦等不同動(dòng)畫,，實(shí)力成為現(xiàn)場“氛圍組”擔(dān)當(dāng),，為大家?guī)砹艘粓鏊囆g(shù)感與科技感十足的視聽盛宴。
本場熒光棒秀是由中國傳媒大學(xué)牽頭的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的示范應(yīng)用,，由楊占昕教授擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,。其中，中國傳媒大學(xué)韓紅雷老師團(tuán)隊(duì)依托 Unity 引擎研發(fā)的“體育互動(dòng)展示沉浸式虛擬預(yù)演系統(tǒng)”,，對于項(xiàng)目在內(nèi)容創(chuàng)作,、效果預(yù)覽、熒光棒控制等方面的順利實(shí)施,，起到了至關(guān)重要的作用,，這也集中體現(xiàn)出中國傳媒大學(xué)和參與單位在“文理工藝”交叉融合方面的專業(yè)優(yōu)勢。
宇宙聚焦現(xiàn)場
“我們的項(xiàng)目充分應(yīng)用了 Unity 引擎的特性,，比如實(shí)時(shí) 3D 技術(shù),、大規(guī)模場景優(yōu)化、多平臺發(fā)布等,。得益于我們在 Unity 引擎方面長期的教學(xué)和科研積累,，讓我們在項(xiàng)目初期就有很強(qiáng)信心，這種信心來源于我們對 Unity 強(qiáng)大功能的認(rèn)可,。Unity 引擎助力我們團(tuán)隊(duì)快速開發(fā)出具備很強(qiáng)虛擬預(yù)覽和創(chuàng)作功能的數(shù)字化工具軟件,。Unity 提供的強(qiáng)大團(tuán)隊(duì)協(xié)作支持，以及科學(xué)的工作流,，讓我們可以按照使用需求進(jìn)行快速迭代研發(fā),。”韓紅雷老師說道,。
團(tuán)隊(duì)師生進(jìn)行項(xiàng)目討論
在熒光棒秀的創(chuàng)作過程中,，團(tuán)隊(duì)面臨場地測試時(shí)間短、智能熒光棒間隔大,、亮度有限,、場館布局不均、上層看臺坡度大、變形大等困難,。但最終,，韓老師團(tuán)隊(duì)中的成星老師、王振中老師帶領(lǐng)學(xué)生,，依托“預(yù)演系統(tǒng)”,，配合冬奧場館媒體展示要求，為國家體育館和五棵松體育中心兩個(gè)冬奧冰球場館創(chuàng)作完成主題動(dòng)畫 16 個(gè),，效果動(dòng)畫 6 個(gè),，配合動(dòng)畫 9 個(gè)，此外還設(shè)計(jì)了 24 個(gè)參賽國家的入場動(dòng)畫,。
據(jù)悉,，該“預(yù)演系統(tǒng)”使用 Unity 開發(fā)完成，創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)可以快速地將動(dòng)畫創(chuàng)意輸入到系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)時(shí)編排,，可以從任意角度進(jìn)行“沉浸式”預(yù)覽,，還能直接將預(yù)覽導(dǎo)出為熒光棒控制文件。依靠本項(xiàng)目的其他研究成果,，控制比賽現(xiàn)場的熒光棒,，在場館的觀眾席重現(xiàn)出創(chuàng)作的動(dòng)畫。
除了單獨(dú)展示之外,，觀眾席智能熒光棒動(dòng)畫還可以配合地屏投影以及現(xiàn)場拉拉隊(duì)表演,。借助Unity 對多媒體文件的支持，可以將地屏投影導(dǎo)入系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同編排,。還可以將拉拉隊(duì)表演所用音樂進(jìn)行有效的可視化處理,，將其與熒光棒表演融合在一起。
冰球圖標(biāo)預(yù)覽
得益于 Unity 引擎對 VR 的支持,，該“預(yù)演系統(tǒng)”還支持VR 模式,。通過對體育場館、熒光棒表演和其他表演元素進(jìn)行精確建模,，制作虛擬場景,，使得創(chuàng)編人員在賽前便能對熒光棒秀進(jìn)行直觀、真實(shí)的動(dòng)畫效果預(yù)覽,，保證了創(chuàng)編精度,，提升了創(chuàng)編效率。
為了讓 VR 的預(yù)覽效果更逼真,，團(tuán)隊(duì)使用了Unity 通用渲染管線（URP）,，URP 不僅能夠提升畫面表現(xiàn)，還可以帶來很可觀的性能提升,，并且支持更便捷的調(diào)試與開發(fā)工具,，提升了項(xiàng)目研發(fā)效率,。
部分動(dòng)畫分鏡
使用實(shí)時(shí) 3D 技術(shù)來打造“熒光棒秀”，不僅最大限度保障了最終效果,，還能降低時(shí)間成本,，即便面臨突發(fā)情況，也可以及時(shí)解決,。
比如在冬奧開賽前幾天,，韓老師的團(tuán)隊(duì)接到了要使觀眾席熒光棒系統(tǒng)配合現(xiàn)場拉拉隊(duì)表演的需求。團(tuán)隊(duì)在 Unity 引擎強(qiáng)大的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)的幫助下,，及時(shí)研發(fā)出新功能,，支持團(tuán)隊(duì)創(chuàng)作出很好滿足需求的配合動(dòng)畫,，獲得了良好的現(xiàn)場表演效果,。
“很多人習(xí)慣稱呼 Unity 為游戲引擎，但現(xiàn)在的 Unity 其作用遠(yuǎn)不止于開發(fā)游戲,。通過‘預(yù)演系統(tǒng)’項(xiàng)目,，我們看到Unity 能夠作為賦能數(shù)字孿生等嚴(yán)肅用途的重要工具?！表n老師激動(dòng)地說到,，“我是 Unity 最早一批全球認(rèn)證講師，還是 Unity 全球教育咨詢委員會成員（Unity Global Education Advisory Board）,，非常認(rèn)可 Unity 平臺,，也希望更多人能學(xué)習(xí)并在工作中使用 Unity。一直以來,，我都帶著學(xué)生在探索 Unity 引擎在數(shù)字媒體全領(lǐng)域的應(yīng)用,；業(yè)內(nèi)也不乏上海地鐵、香港機(jī)場等基于 Unity 打造的數(shù)字孿生落地項(xiàng)目,。我相信在未來,，Unity 一定會成為開發(fā)者在數(shù)字孿生領(lǐng)域必不可少的重要工具?！?/p>
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