劇院數字化創作管理系統是基于計算機虛擬現實技術平臺上，集劇院演出工藝、劇院舞臺設備管理以及信息技術為一體的計算機應用系統。在劇院數字化創作管理系統中，實時渲染技術逼真地展現了劇場場景的三維視覺效果；交互式實時驅動，虛擬場景設備的運動狀態與現實場景的完全一致；多媒體技術的應用，使系統在視頻、音頻和光效等視聽感觀方面，高度還原現場感。因此，劇院數字化創作管理系統是一個沉浸于現場感、實現藝術與管理數字化和信息化的系統。

（本文圖片均源于網絡）

數字化劇院管理系統技術主要包括以下幾個部分：（1）實時渲染技術；（2）數據庫技術；（3）計算機網絡與通信技術。

1 實時渲染

實時渲染技術是數字化管理系統的基礎技術，是計算機技術發展的結果。GPU（圖形處理加速器）處理圖形的單元數量一般數以千計，專門用于并行處理圖形數據，工作效率非常高。尤其是近些年來，GPU的發展速度非常迅速，這些技術的發展為計算機實時渲染提供了保障和支持。

DirectX（Direct eXtension，多媒體編程接口）和OpenGL（Open Graphics Library，開放圖形庫）提供了基于GPU硬件技術開發的API（應用程序接口），通過API可以直接訪問和調用硬件處理器的數據處理功能來完成數據處理。不但可以處理幾何數據的轉換與渲染，還能處理音頻、視頻數據。這些數據的技術處理可提供展現真實視聽感的平臺。按真實比例建立三維場景，并將真實感的材質與紋理賦予模型上，場景中加上光照系統，運用高級渲染器完成對場景的逼真感渲染處理后，即創造了一個真實感的三維場景，這是虛擬現實技術的重要特征。實時渲染對系統的運行性能要求很高，除了計算機硬件環境外，系統本身的優化也是必不可少的。主要在以下幾個方面做好優化：

（1）取消渲染程序中無用的流程，一次性賦值和計算；

（2）定制貼圖的長寬像素，優化利用計算機資源；

（3）小圖拼和，提高圖像加載效率，減少加載次數；

（4）采用midmap貼圖技術，動態加載不同分辨率圖像，提高圖像處理效率；

（5）采用LOD（分層顯示）技術，動態加載不同精度的模型，提高圖形處理效率；

（6）采用烘焙技術替代實時光照，加快實時渲染的效率；

（7）對于不再用的資源應當及時卸載，節約系統資源；

（8）相同模型只加載一次，采用克隆技術復制。

2 數據庫

數據庫技術應用于劇院的設備管理、演藝管理、文化交流推廣管理等。分層設計數據庫，建立不同的表，分別記錄不同分類的數據信息；各表之間建立關聯信息，以方便查找和訪問數據。建立一個數據庫備份，以防數據庫信息丟失或數據破壞。

設備管理的數據庫設計，除了包括一般設備的管理信息、屬性信息、模型信息等，還要記錄一些關聯信息，如設備與模型處理的關系、設備與管理數據的關系、設備層級間的父子設備的關系、各層級設備的運動屬性等等。

演藝管理的數據庫設計，要體現藝術創意和演藝流程的過程管理，管理過程都要基于時間軸的設計，如演出序列設計、虛擬彩排、舞美與光聲電合成、設備運動序列等等。因此，數據庫中要加入時間記錄，由時間來觸發數據庫調用和事件發生。

文化交流與推廣的數據庫設計，重點在于展現劇院的簡介、功能、業績、成果、科研、資源、合作、交流、展示、拓展、服務、水平、管理等方面。其他媒體形式的文化傳播，如電影、電視、網頁、微信、電子期刊等，都可以用數據庫來支持和管理。

3 網絡與通信

設備管理平臺，通過網絡獲取設備的控制信息，在虛擬劇院中驅動相應設備，與現實劇場設備同步實時地展現設備運動。基于網絡的文化推廣與交流，可以拓寬劇院的市場，如充分利用虛擬劇場設備，實現網絡創意、網絡舞美設計、網絡彩排、設計虛擬道具等；基于網絡的文化服務，可實現網絡三維票務系統，人機交互訂票，座位預視等。

節選自《演藝科技》2016年第1期

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