中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》｜揭秘精彩演出背后的“黑科技”— —BlackTrax智能追踪系统

华汇音响 2024-05-14

中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》｜揭秘精彩演出背后的“黑科技”— —BlackTrax智能追踪系统

在中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》（点击回顾）中，应用了L-Acoustics K2系统，出色的表现让人印象深刻，除此之外，舞蹈《锦鲤》还使用了Blacktrax追踪系统，今天给大家详细介绍这套系统，揭秘其精彩演出背后的先进技术。

什么是BlackTrax？BlackTrax作为智能追踪系统能够智能地识别和定位舞台演出中任意的物体，包括演员、道具、投影幕等等，采用主动式红外线光学定位技术，是目前追踪定位系统中，拥有抗干扰能力、精度和识别能力较强技术的品牌之一。BlackTrax的定位精度误差能够达到毫米级别，最大误差仅约6mm。除了3D位置XYZ的坐标信息以外，还能够额外提供物体的每个轴向的旋转信息，这种旋转信息可以应用到移动投影、摄像机、机械臂、虚拟现实等等领域。每秒100Hz的高刷新率，使BlackTrax系统不仅可以捕捉一般动态的物体，甚至可以捕捉运动速度更快的物体，例如汽车、运动员等。在国内外拥有许多经典的应用案例（点击回顾），其出色的表现获得众多好评。

BlackTrax的工作流程从设计、安装、调试都有着非常完善的步骤和数据提供。在使用过程中，我们能凭借其流畅的工作流程，实现项目的前中后期的计划。BlackTrax系统的主要设备是由追踪器、传感器和处理器组成。舞蹈《锦鲤》中，共使用了12个腰包作为追踪器，系在演员身上用于位置定位的发射设备。每个设备互不干扰，有独立的识别ID且都能获得同样的毫米级别定位精度；追踪器所发射的红外线信号则由传感器进行采集和识别追踪，舞蹈现场每个追踪器均由3个传感器识别信号，根据舞台上舞蹈演员的跟踪位置匹配LED屏幕的画面，最终实现LED的扩展显示，还可以绑定人物的AR效果。

前期设计节目中舞台演员需要使用威亚上升到舞台半空中，进行镜头的拍摄以及增强现实的互动。在设计阶段，BlackTrax的追踪范围需要覆盖到舞台上方大约12米的高度。BTWyg模型

得益于BlackTrax自带的BTWyg设计软件，我们可以提前将场地的模型、舞美设计、桁架等等的组件导入到软件中，实现3D可视化的实时设计和传感器布置。在确定现场可以用于悬挂传感器的位置后，在软件中进行传感器位置布置和覆盖角度、范围的设计。

BTWyg模型

现场的舞美装置相对复杂和庞大，舞台左右两侧设有巨型的LED移动屏幕，我们无法在所有的方向上布置传感器。因此在现场传感器的设计主要分为四个部分（如下图所示），弧形LED屏幕上方总共悬挂了9个广角的传感器（绿色部分），舞台上方的灯光Truss上也布置了5个传感器（蓝色部分），从上往下覆盖，这部分的每个传感器都能覆盖舞台地面以及高空。在观众席的上方马道，我们也配置了9个窄角的传感器（黄色部分）往舞台方向覆盖。但由于距离的限制，我们无法使用广角镜头来覆盖，所以采用可视距离最大为45米的镜头适配。到达现场实际安装时，我们通过传感器管理软件查看每个传感器实时的覆盖画面，以及比较BTWyg软件在设计阶段的覆盖范围进行更加精准的调整和优化。传感器安装完成后，仅需大概十分钟的校准时间，就能把整个追踪范围的空间以及其原点、轴向等快速校准和确定。最后，把追踪的位置信息RTTrP协议通过网络传递到第三方系统，例如媒体服务器系统中，以非常低的延时获取位置信息。通过渲染引擎，把需要绑定在虚拟现实组件（如特效粒子），联动到演员身上的追踪器，特效粒子就能通过与地面LED屏幕的合成，呈现到画面上。