团体操创编设计的可视化研究.docx

团体操创编设计的可视化研究 (XX 师范大学 体育与运动学院，XX 100875) 摘 要：通过对团体操构成元素的分析，明确计算机设 计的核心内容，提供了应用图像软件设计团体操的特定思 路、方法和部分实例。 关键词：团体操；创编；计算机；设计；可视化 中图分类号：TP399G837 文献标识码：A 文章编号： 10076921(XX)08006403 随着我国经济的繁荣、科技的进步和全民文化生活水 平的提高，团体操作为体育文化的重要组成部分已经得到 空前的发展。自第一届全运会开幕式的大型团体操获得巨 大成功以来，历经半个世纪，团体操已经发展成：“由几 十人，几百人以至成千上万人，在大的场中，通过以体操 为主体的各色各样的体育、艺术形式和队形变化、图案造 型，配以音乐、道具、服装以至背景、场景、灯光等艺术 装饰，所构成的体育艺术性的集体表演项目”1。随着 团体操的发展，传统的团体操创编设计手段手绘平面 设计图，已经满足不了团体操编导的实际需要。运用计算 机可视化技术辅助团体操的创编设计，可以提高创编设计 效率、完善创编设计效果、节约训练成本。 1 问题的提出 一部团体操作品由编排到演出是项复杂的系统工程， 涉及众多领域和学科，其中团体操的创编设计是核心。在 实施大规模的训练以前，呈现团体操创编设计的载体是编 导与各方人员沟通的桥梁，是体现编导创作意图的关键所 在。载体所起的沟通成效与实现其手段的优劣有直接的关 系。然而目前，团体操专业人员进行创编设计的手段至今 没有新的突破，绝大部分仍然以手工绘制平面设计图为主。 这种传统的在坐标纸上手绘设计图的方法存在诸多弊 端： 1.1 创编设计的意图表达不全 传统的设计手段由建国以来一直沿用至今，早期的团 体操表演都在白天，因此，队形图案及其变化是设计图要 表达的主体，用手绘的点示意表演者及其站位，用箭头示 意队形图案的变化。然而，随着团体操表演时空的变化， 灯光布置、舞美设计、场景特效、背景舞台等等艺术性装 饰起着越来越重要的作用。因此，传统的手段已经不能实 现和展示创编者全部的创作设想。 1.2 创编设计的队形图案缺乏实感 传统的设计方法是从垂直俯视的角度来绘制队形图案 及其变化的二维状态。然而，团体操的主要观看区域与表 演区域存在一定的角度，可见传统的平面设计图无法展现 立体透视的三维效果，容易造成创编意图与现场效果之间 的差异，增加训练“返工”而引起的巨大浪费。 1.3 创编设计的工作效率低 例如，用传统的手工绘制 2 000 人构成的简单队形图 需要近 30 分钟的时间。一场有五个队形变化的简单的团体 操表演，最少需要绘制一幅进场图、一幅退场图、五幅队 形图和四幅队形变化图，如果不考虑修改，一次性定稿的 话，也需要绘制 22 000 个点，近 6 个小时的时间才能完成。 显而易见，传统的手工绘制设计图的方法既浪费体力，又 浪费时间，重复性的劳动比较严重。 由此可见，为了提高团体操创编设计效率、完善创编 设计效果、节约训练成本，探索团体操创编设计的先进手 段和科学方法显得尤为必要。 2 计算机可视化技术在团体操创编设计中的应用 2.1 可视化技术的价值 从概念上来说，可视化就是一种用图形或图像来表征 数据的计算方法，即利用计算机图形图像技术将一维数据 转化为可观察的二维或三维几何表示，从而达到增强人们 对抽象信息认知的目的2 。通过计算机可视化技术辅 助团体操的创编设计具有以下优势：首先，利用直观、形 象的二维或三维可视化的团体操静态或动态图像，方便编 导之间、编导和训练人员之间的沟通交流。其次，创编人 员在制作可视化虚拟场景的同时，可以实时发现并及时修 改设计中的缺陷与不足。再次，可视化的二维团体操图像 有利于训练人员和施工人员精确掌握演员与场内道具的位 置与布局。 2.2 可视化技术实现的手段与工具 团体操专门性设计软件的开发是众多团体操专业人士 的梦想。XX 年浙江大学 CAD&CG 国家重点实验室的纪庆革等 人已经开始研发团体操设计软件，他们采用有指导的虚拟 人群仿真技术，设计了一个团体操虚拟编排和演练原型系 统3。但是经过对多位长期从事团体操研究者的调查， 该系统的推广并不理想。期待优秀的团体操设计软件的成 熟和普及的同时，应用现有的功能强大的图形图像软件作 为实现团体操创编设计可视化的工作平台，可以在短时间 内将团体操创编设计手段提高一步。 通过咨询有关专家和学者，本文选择了 3DS MAX 和 POSER 两个软件作为团体操可视化设计的主要工具。其中 以 3DS MAX 为主，它是目前最优秀的三维制作软件之一， 该软件不仅能够制作出三维模型表现虚拟的团体操环境， 同时，又能将三维模型转换成二维图像。POSER 是一种专门 的人体设计和动画制件软件，功能非常强大，主要用它来 设计制作与演员个体有关的内容，如服装、动作、小型道 具等。 2.3 可视化技术展现的团体操核心内容 团体操已经由最初简单的集体做操的形式发展成为普 遍运用声、光、色等高科技手段的集体表演项目。随着团 体操艺术性和观赏价值的不断提高，构成团体操的元素也 越来越丰富。如果运用可视化技术在计算机上制作虚拟的 整场团体操，势必大大地提高创编设计的经济成本。考虑 到团体操是远距离观赏的集体表演项目，创编设计的重点 与核心在于准确把握大场景的整体效果，因而，在此依据 计算机图形图像技术的特点，将团体操众多的构成元素按 照二维和三维、静态和动态的场景特征重新进行划分和归 类。表 2 中静态场景里的背景、舞台、队形图案和动态场 景中灯光、特效和队形图案的变化是计算机仿真的核心内 容，另外，群体服装的色彩、特殊效果的道具以及集体特 效动作等影响整体视觉效果的元素也是计算机仿真的主要 内容。 740)this.width=740“ border=undefined onmousewheel=“return zoom_img(event,this)“ 740)this.width=740“ border=undefined onmousewheel=“return zoom_img(event,this)“ 2.4 可视化技术设计团体操的思路、方法及实例 历经几十年的发展，我国团体操的创编设计思路已经 比较完善。然而应用计算机技术，实现团体操创编设计的 可视化，则需要特定的设计思路，即在遵循传统的创编思 路的基础上，结合图形图像软件的功能特点来进行设计制 作。其基本思路是：要确定需要可视化的核心场景； 按表演场地和表演者及制作的前后顺序，对静态场景元素 进行分类和排序；制作二维和三维的模型展现虚拟的团 体操场景环境。 制作方法大体上分三步：综合利用 3DS MAX 的造型 功能、编辑材质、贴图功能、连接功能、灯光制作及环境 设置、渲染技术等功能，设计制作与表演场地有关的逼真 的团体操三维场景。综合利用 Poser 库面板中的人体、 面部、头发等多种库元素，巧妙运用摆姿工具、编辑工具 和拨盘参数，设计制作与表演者有关的服装和各种动作。 将 Poser 文件导入 3DS MAX 系统中进行队形图案的静态 效果图设计，也可以在二维图像制作软件 PHOTOSHOP 中， 利用其图层原理，在 JPG 格式的场景、人体文件的基础上 进行队形图案的合成。 740)this.width=740“ border=undefined onmousewheel=“return zoom_img(event,this)“ 740)this.width=740“ border=undefined onmousewheel=“return zoom_img(event,this)“ 3 结论与建议 随着时代的进步，团体操的发展，传统的创编设计手 段已经不能满足实际的需要，应用先进的计算机技术已势 在必行。 在期待团体操专门性设计软件成熟和普及的同时，利 用现有的软件资源作为团体操可视化设计工具，依据特定 的创编设计思路，制作团体操的核心场景模型，并通过实 际操作，验证了该方法的可行性和有效性。可视化技术可 以在短时间内有效地提高创编设计的效率和质量，优化与 之相关的其他工作，总体降低团体操完成的成本。 面对快速发展的团体操事业，提高专业人员的水平， 特别是计算机水平显得尤为重要。作为先进的科技手段， 可视化技术正使得当今世界的众多领域发生着翻天覆地的 变化，它的广泛运用也势必会使团体操的发展产生质的飞 跃。 参考文献 1 黄宽柔.我国团体操的发展与展望J.体育科 学，1994，. 2 王乘，周均清，李利军.Creator 可视化仿真建 模技术J.华中科技大学出版社，XX，. 3 纪庆革.团体操虚拟编排和演练原形系统J. 计算机辅助设计与