基于UE4的虚拟舞台仿真软件开发

2021-11-06点击:11

项目名称:基于UE4的虚拟舞台仿真软件开发


负责人:蒋子柔

获得奖项:第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛(北京赛区)三等奖



一、 关于互联网+大赛项目:


Q1:简单介绍下您参加的项目?(项目名称、负责人、获得奖项、项目简介)

我们的项目名称是《基于UE4的虚拟舞台仿真软件开发》。负责人是蒋子柔。获得的奖项是第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛(北京赛区)三等奖。项目简介如下:我国传统的舞台基本上是基于静态敞开式的,缺乏更加数字化、智能化的舞美设计技术近年来,随着影视娱乐业的飞速发展,观众对舞台灯光、特效以及布景等场景效果提出了更高的要求。如果采用现场彩排技术具象化,这毫无疑问会极大地增加舞台设计成本。因此,项目组针对传统数字舞台运动创意及排演过程中存在的排演效率不高、难以直观展示等问题,基于UE4软件对动态舞台进行仿真设计,构造面向实际应用的演艺空间灯光仿真和投影仿真空间与计算模型,实现所见即所得的舞美设计呈现算法,达到舞台表演创意端与排演端的高效实时交互,极大地提高舞台运动的排演效率和演出效果。



Q2:您选择这个项目和主题的初衷是什么?

由于中国舞台应用技术发展起步较晚,应用范围较小等因素,传统的舞台基本上是基于静态敞开式的,缺乏更数字化、智能化的舞美设计技术。但90年代后,随着技术的发展和各种传播手段的兴起,舞台技术日新月异,国内的舞台技术呈现出了多元化发展的态势,现代化的舞台已经从原始的,静止的状态变为多媒体的、动态的舞台。

逐渐地,我们可以看到更多动态舞台和3D全息投影技术相结合的技术。多媒体动态舞台已成为现代舞台的代表,它实现了舞台场景的快速切换,增强了舞台的时间表现力和艺术感染力。

项目组为此提出采用UE4进行动态舞台效果仿真从而实现舞美虚拟预演,提高灯光设计的效率。此项目可对舞美创意进行高可信度的三维立体展示, 满足从导演设计到方案汇报等各种业务需求。


Q3:完成项目的过程中出现过什么样的困难?您又是怎样克服和度过的?

我们团队人比较少,时间紧、任务重,所以一时间大家都有些不堪重负。为了增强队伍的凝聚力,除了上课时间外我们基本上都会呆在一起,这样沟通起来也会比较方便,大家也会更加团结,有问题就一起讨论解决。


Q5:谈谈您的选题及实施方法?

项目组基于UE4对舞台效果进行三维仿真模拟,设计师可通过项目软件中的交互式设计界面,对舞台实际效果进行模拟演示,完成灯光、烟雾、投影等全方位的模拟设计。

当舞台灯具照射向台面时,照射路径上会由于空气粒子的散射而具有光束的效果,所以聚光灯的照明效果可以使用体积光仿真算法来进行模拟。项目组正是根据此原理对舞台灯光效果进行模拟,并设计交互式舞台。

交互式舞台灯光排演系统以三维仿真引擎为平台,通过虚拟视觉呈现与人机交互技术,实现对舞台灯光投射图案、旋转角度、切换颜色、调节光束角、线性调光、空间定位等功能模块的控制,并且制定统一的数据接口,构建舞台灯光视觉效果协同控制模块,实现舞台灯光排演的技术创新。

交互式舞台灯光排演系统充分利用了计算机仿真技术、实时渲染技术以及人机交互技术。该系统以三维仿真引擎数据解算模块为核心,通过交互控制台实现对舞台灯光类型和属性 的选择及调整,并且通过外部控制设备和参数设定方式实现对灯光的实时控制,根据统一的数据接口将数据传输给舞台机械,实现仿真系统舞台机械的协同控制。

交互控制模块使用UI交互控制平台制作软件创建UI控制台,通过代码实现UI控制台与节点的连接,由此实现对UI控制台的操作。UI下拉菜单中可以包括常规舞台灯光,并对舞台灯光进行颜色、角度、亮度的调试。

除软件交互式设计以外,为达到较真实地模拟舞台的灯光及各种特效效果,项目组采用以下方法进行三维立体场景的构造和灯光效果的模拟。

(1)使用实时渲染的三维仿真引擎建立虚拟场景。

(2)多种舞台灯光仿真手段。

(3)使用虚拟灯光控台Dot2 onPC完成灯具照明效果的控制。


Q6:在项目实施阶段,团队内部是如何沟通的?是否遇到分歧?如何解决?

我们基本上都是在线下见面沟通。会提前发现问题并总结然后一个一个解决。当然会遇到分歧,我们会积极参与讨论,共同商议最好的解决方案。


Q7:您认为优秀的项目需要满足哪些条件?

能够解决实际问题。有创意。有完备的实施方案。


Q8:团队成员收获有哪些?

收获了宝贵的友情,以及解决问题的经验,时间管理能力也是得到了提高。

团队合照


二、 传媒特色:


Q1:你的项目与文化、传媒相关度,你对传媒领域项目的看法?

该项目与文化、传媒息息相关,为我国舞台综合呈现技术平台提供科学的设计依据和支撑, 增加舞美创意设计中的数字化含量和利用程度,提高现代科学技术在舞美设计中的应用, 有效地缩短舞台表演内容制作的时间, 简化工作复杂度, 具有良好的实用性。


Q2:在传媒大学的学习对你的参赛项目有什么样的影响?

传媒大学为我们提供了良好的平台以及资源,对我们参赛项目的萌生与发展提供了莫大的帮助


三、 对在校大学生申报互联网+大赛项目的同学有什么建议?需要注意哪些问题?

首先要“敢想”,先有好的想法,再想去如何实现它。找队友要尽量从各个领域中寻找,大家各自发挥自己的长处,实现互补和共同进步。需要注意怎么团结好团队,让每个人都发挥出自己最大的力量。