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、宇宙聚焦等不同動畫，實力成為現(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)牽頭的國家重點研發(fā)計劃項目的示范應(yīng)用，由楊占昕教授擔(dān)任項目負(fù)責(zé)人。其中，中國傳媒大學(xué)韓紅雷老師團隊依托 Unity 引擎研發(fā)的“體育互動展示沉浸式虛擬預(yù)演系統(tǒng)”，對于項目在內(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
“我們的項目充分應(yīng)用了 Unity 引擎的特性，比如實時 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，讓我們在項目初期就有很強信心，這種信心來源于我們對 Unity 強大功能的認(rèn)可。Unity 引擎助力我們團隊快速開發(fā)出具備很強虛擬預(yù)覽和創(chuàng)作功能的數(shù)字化工具軟件。Unity 提供的強大團隊協(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行快速迭代研發(fā)。”韓紅雷老師說道。
團隊師生進行項目討論
在熒光棒秀的創(chuàng)作過程中，團隊面臨場地測試時間短、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，韓老師團隊中的成星老師、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冬奧冰球場館創(chuàng)作完成主題動畫 16 個，效果動畫 6 個，配合動畫 9 個，此外還設(shè)計了 24 個參賽國家的入場動畫。
據(jù)悉，該“預(yù)演系統(tǒng)”使用 Unity 開發(fā)完成，創(chuàng)作團隊可以快速地將動畫創(chuàng)意輸入到系統(tǒng)中進行實時編排，可以從任意角度進行“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)作的動畫。
除了單獨展示之外，觀眾席智能熒光棒動畫還可以配合地屏投影以及現(xiàn)場拉拉隊表演。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)進行協(xié)同編排。還可以將拉拉隊表演所用音樂進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行直觀、真實的動畫效果預(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，團隊使用了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，提升了項目研發(fā)效率。
部分動畫分鏡
使用實時 3D 技術(shù)來打造“熒光棒秀”，不僅最大限度保障了最終效果，還能降低時間成本，即便面臨突發(fā)情況，也可以及時解決。
比如在冬奧開賽前幾天，韓老師的團隊接到了要使觀眾席熒光棒系統(tǒng)配合現(xiàn)場拉拉隊表演的需求。團隊在 Unity 引擎強大的實時渲染技術(shù)的幫助下，及時研發(fā)出新功能，支持團隊創(chuàng)作出很好滿足需求的配合動畫，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。”韓老師激動地說到，“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、香港機場等基于 Unity 打造的數(shù)字孿生落地項目。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。”
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