李谷一作为知名歌唱家，其形象也广为人知，2014年湖南卫视的马年春晚现场，歌唱家李谷一与30年前李谷一同台演唱歌曲《乡恋》。要完成她与30年前自己虚拟影像的对唱，现实真人与虚拟人对比强烈，同样是一项复杂的工程。承接这一项目的数虎图像公司利用增强现实技术实现真人与虚拟人物跨时空对唱，其技术特点如下。

　　1 真人3D复原

　　制作团队前期收集了大量30年前李谷一的影像资料、生活照片、演出剧照等，但当时的影像都是模拟信号、成像质量差。为了获得更好的表现效果，重新为现在的李谷一拍摄了全身照作为参考。后续涉及异常繁重的团队制作与现场调试工作，需要完成包括前期资料收集、建模(见图10)、材质、数据修复等一系列工作。

　　图10 人脸建模

　　在动作捕捉阶段，数虎聘请专业演员进行表演动作的捕捉，并按照舞台表演要求进行数据调试修复，见图11。为了真实还原30年前的服装，制作团队还请李谷一拿出珍藏的当年春晚演出服装，作为布料材质模拟的参考。

　　图11 动作调试

　　舞台角度与灯光渲染是整个虚拟人像跟舞台配合最多的地方。在调试阶段，特效人员在制作软件中虚拟设置了三台与实拍一致的摄像机，以保证实际演出时不出现角度偏差，确保真人与虚拟人的相互配合。

　　2 增强现实表现

　　增强现实(Augmented Reality)技术就是通过将虚拟仿真系统产生的图像信息合成到真实环境中，使虚拟与现实有机融合。一个完整的增强现实系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关的软件系统协同实现的。

　　2014年湖南卫视春晚李谷一与虚拟“李谷一”完成对唱，所依靠的增强现实技术工作原理如下：虚拟李谷一(30年前影像)是通过运用二维码类的标记来定位，摄像头捕捉到标记图像后由软件计算出内容来实现真人与虚拟人的互动。直播中至少运用了以下几个基本设备。

　　图12 图像识别标记

　　(1)标记点，用于图像识别(图12)。

　　(2)捕捉标记图案的摄像头，摄像头可能就在标记点的上方。

　　(3)计算机综合系统，主要包括四部分：摄像机运动的传感器跟踪系统;生成与摄像机运动相匹配的虚拟前景渲染系统;切换台及背景视频延时器;将前景和背景无缝合成的色键系统，如图13所示。

　　图13 增强现实系统虚实影像合成原理

　　晚会现场摄像头拍摄现实场景，并通过计算机追踪技术捕获标记，实时记录其位置和方向，将虚拟的李谷一影像叠加到该位置，构成虚实融合的景象，从而实现了李谷一同30年前的自己穿越时空对唱《乡恋》的奇观，见图14。

　　图14 李谷一同30年前的“李谷一”对唱

　　虚拟影像技术的快速发展，为观众带来了影像奇观与特殊的视听享受，丰富发展了舞台演艺市场。但是，虚拟影像技术在舞台演艺领域的应用也存在一些问题，主要表现在以下三个方面。其一，技术亟需完善，3D全息成像并不能实现虚拟演员360°全方位立体逼真呈现，增强现实技术呈现的虚拟人像，现场观众裸眼无法看到。虚拟演员活动范围有限，无法同观众互动。其二，相关法律不完善，虚拟影像也涉及到肖像版权问题，相关法律目前还是空白。其三，制作成本昂贵。目前，国内掌握虚拟人技术的有数虎图像、诺华视创等企业，但制作成本较高。据介绍，虚拟邓丽君台北演唱会的制作成本就高达1 500万美元。当然，笔者认为，一方面，随着虚拟现实技术与增强现实技术的不断融合发展，虚拟影像技术会愈加完善;另一方面，随着国民收入的增长，文化娱乐消费会逐年增长。因此，未来虚拟人演艺市场有着巨大的发展空间与商机，有志于此的创新企业可以及早谋划，拓展相关市场。

　　来源：中国演艺科技网