在中央廣播電視總臺《2024年春節聯歡晚會》中，應用了L-Acoustics K2系統，出色的表現讓人印象深刻，除此之外，舞蹈《錦鯉》還使用了Blacktrax追蹤系統，今天給大家詳細介紹這套系統，揭秘其精彩演出背后的先進技術。
什么是BlackTrax？BlackTrax作為智能追蹤系統能夠智能地識別和定位舞臺演出中任意的物體，包括演員、道具、投影幕等等，采用主動式紅外線光學定位技術，是目前追蹤定位系統中，擁有抗干擾能力、精度和識別能力較強技術的品牌之一。
BlackTrax的定位精度誤差能夠達到毫米級別，最大誤差僅約6mm。除了3D位置XYZ的坐標信息以外，還能夠額外提供物體的每個軸向的旋轉信息，這種旋轉信息可以應用到移動投影、攝像機、機械臂、虛擬現實等等領域。每秒100Hz的高刷新率，使BlackTrax系統不僅可以捕捉一般動態的物體，甚至可以捕捉運動速度更快的物體，例如汽車、運動員等。在國內外擁有許多經典的應用案例（點擊回顧），其出色的表現獲得眾多好評。
BlackTrax的工作流程從設計、安裝、調試都有著非常完善的步驟和數據提供。在使用過程中，我們能憑借其流暢的工作流程，實現項目的前中后期的計劃。
BlackTrax系統的主要設備是由追蹤器、傳感器和處理器組成。舞蹈《錦鯉》中，共使用了12個腰包作為追蹤器，系在演員身上用于位置定位的發射設備。每個設備互不干擾，有獨立的識別ID且都能獲得同樣的毫米級別定位精度；追蹤器所發射的紅外線信號則由傳感器進行采集和識別追蹤，舞蹈現場每個追蹤器均由3個傳感器識別信號，根據舞臺上舞蹈演員的跟蹤位置匹配LED屏幕的畫面，最終實現LED的擴展顯示，還可以綁定人物的AR效果。
01 前期設計
現場演出效果驚艷全場
節目中舞臺演員需要使用威亞上升到舞臺半空中，進行鏡頭的拍攝以及增強現實的互動。在設計階段，BlackTrax的追蹤范圍需要覆蓋到舞臺上方大約12米的高度。
BTWyg模型
得益于BlackTrax自帶的BTWyg設計軟件，我們可以提前將場地的模型、舞美設計、桁架等等的組件導入到軟件中，實現3D可視化的實時設計和傳感器布置。在確定現場可以用于懸掛傳感器的位置后，在軟件中進行傳感器位置布置和覆蓋角度、范圍的設計。
BTWyg模型
現場的舞美裝置相對復雜和龐大，舞臺左右兩側設有巨型的LED移動屏幕，我們無法在所有的方向上布置傳感器。因此在現場傳感器的設計主要分為四個部分（如下圖所示），弧形LED屏幕上方總共懸掛了9個廣角的傳感器（綠色部分），舞臺上方的燈光Truss上也布置了5個傳感器（藍色部分），從上往下覆蓋，這部分的每個傳感器都能覆蓋舞臺地面以及高空。在觀眾席的上方馬道，我們也配置了9個窄角的傳感器（黃色部分）往舞臺方向覆蓋。但由于距離的限制，我們無法使用廣角鏡頭來覆蓋，所以采用可視距離最大為45米的鏡頭適配。
02 調試階段
傳感器覆蓋畫面
到達現場實際安裝時，我們通過傳感器管理軟件查看每個傳感器實時的覆蓋畫面，以及比較BTWyg軟件在設計階段的覆蓋范圍進行更加精準的調整和優化。傳感器安裝完成后，僅需大概十分鐘的校準時間，就能把整個追蹤范圍的空間以及其原點、軸向等快速校準和確定。
追蹤器的實時監控信息
最后，把追蹤的位置信息RTTrP協議通過網絡傳遞到第三方系統，例如媒體服務器系統中，以非常低的延時獲取位置信息。通過渲染引擎，把需要綁定在虛擬現實組件（如特效粒子），聯動到演員身上的追蹤器，特效粒子就能通過與地面LED屏幕的合成，呈現到畫面上。