虚拟现实技术在大型体育赛事传播中的应用

2018-04-01王相飞周金钰王真真崔琦瑶

上海体育学院学报 2018年5期

王相飞, 周金钰, 王真真, 李进, 崔琦瑶

(1. 武汉体育学院期刊社，湖北武汉 430079；2. 武汉体育学院研究生院，湖北武汉 430079)

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术起源于20世纪60年代的美国。VR首先由VPL Research公司创始人Jaron Lanier在20世纪80年代提出，是指利用电脑产生一种多源信息融合的三维动态视景和实体行为仿真的系统模拟环境，通过为使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，使其沉浸在该环境中[1]。VR在体育领域中的应用尚不成熟，在大型体育赛事传播中的应用尚处于起步阶段。在2015年10月28日NBA全明星赛勇士队对鹈鹕队的揭幕赛上，VR第1次被应用于大型体育赛事的传播[2]。随后，VR赛事直播被广泛应用到奥运会、美国高尔夫公开赛、ICC国际冠军杯、美式橄榄球赛、美国职业棒球联赛、欧洲杯足球赛决赛等大型体育赛事中。2015年，我国也在大型体育赛事的传播中运用了VR。例如：蚁视对中国网球公开赛2015年赛季进行了比赛现场的实况VR录播，并在2016年为中央电视台体育频道的欧洲杯足球赛VR专区提供技术支持；在2017年中国足球超级联赛中，微鲸VR联合体奥动力对该赛季进行了持续6个月的VR赛事直播；暴风体育与CBA开展合作，进行了相关赛事VR内容的制作和播放[3]。基于此，笔者拟对VR在大型体育赛事传播中应用的领域、问题及优化策略进行探析，为优化大型体育赛事传播效果提供参考。

1 VR在大型体育赛事传播中的应用领域

1.1赛事直播VR应用于大型体育赛事的传播，主要以全景赛事画面的直播为主。此外，直播中还包括以下技术：①VR回放技术。以色列Replay Technologies公司采用全景无死角视频技术(Free Dimensional Video，Free D)可以在VR赛事直播中为用户提供实时VR回放功能，该公司采用Free D技术为美国超级碗、NBA全明星赛、美国职业棒球联赛等赛事提供了VR赛事直播服务。②环绕拍摄技术。例如，硅谷初创公司voke的核心技术voke环绕(voke surround)可以捕捉和创造180°～360°非鱼眼、不失真、立体式高清晰度视频，在直播中用户可以对视角进行自由切换、直播暂停或重播等。③压缩技术。以Next VR为例，该公司的压缩技术能够去除多余的数据，不传播已重叠的内容。④数据显现技术。例如，Virtually Live公司通过与STATS合作获取比赛数据，在VR赛事直播中实时传输比赛数据、球员的三维坐标和动作数据等。

1.2赛事新闻直播新闻直播与VR相结合使新闻事件更具有现场感，更能客观地反映新闻事件的发展过程，充分调动受众的参与性。VR赛事新闻直播还能省略节目制作、播出的许多环节，将新闻事件的原始形态呈现在受众面前，包括新闻事件中无法回避与修正的各种细微差错，保证现场信息传播的真实性和可信性。例如，里约奥运会双人无舵单桨赛艇金牌获得者海伦·格洛夫在赛后参加了利用VR召开的新闻发布会，受众可通过VR设备观看整场新闻发布会的直播内容，仿佛身临现场面对面地观看海伦·格洛夫回答问题[4]。

1.3赛事游戏①赛事体验游戏。在大型体育赛事期间，通过模拟舱、真实场地与VR相结合，可为观众提供与大型体育赛事相关的赛事项目VR体验游戏。例如，韩国在2018平昌冬奥会暨冬残奥会主会场旁建立了信息通信技术(ICT)体验馆，用户可通过佩戴VR设备乘坐模拟舱体验VR有舵雪橇，体验像运动员一样踩着有舵雪橇在赛道上飞驰的乐趣[5]。②赛事电子游戏(主要指线上与大型体育赛事相关的VR赛事电子游戏)。例如，2018年英特尔公司在对NBA赛事的VR转播服务中，在赛场边安装一组专用镜头和摄像机，制作NBA虚拟现实游戏。订阅该项目的受众在戴上三星Gear VR或Google Daydream头显设备后，可通过VR应用程序体验NBA虚拟现实游戏。

1.4其他赛事衍生内容的传播①重构历史比赛。2016年8月，《纽约时报》发表了一段长达8 min的VR视频报道——《现代体育》。选取历年参加奥运会的运动员和比赛场馆的历史档案照片，用VR重建了一个虚拟的、历年的比赛场景，带领受众重温100多年的奥运历史。②传播赛事主办地的城市形象。《华盛顿邮报》在里约奥运会期间推出了一个虚拟现实长篇报道——《The Olympic City》，采用"文字+数字地图+图片+VR视频"的多媒体叙事模式，向受众介绍了奥运会的举办城市里约。③拍摄赛事纪录片。例如，我国由中央电视台与数字王国联合制作的VR奥运纪录片《里约之路》，第一期节目《黑马夺首金张梦雪的信心与坚持》由优酷VR App首发，并获得了可观的点击量[6]。④制作全景图片。Getty Images图片社是2016年奥运会官方指定的图片社，其创建了一个专门的虚拟现实部门，在里约奥运会期间为受众提供VR照片和视频。在奥运会期间，受众使用Oculus Rift头盔或三星Gear头盔等VR设备，可观看该图片社提供的最新的360°全景照片。由此可见，随着VR的发展，它将会在更多的体育赛事相关或衍生领域得到应用。

2 VR对大型体育赛事传播的影响

2.1沉浸传播：“亲身在场”重构时空逻辑VR创建的虚拟环境可使受众获得一种全方位、沉浸式的体验。VR营造的沉浸式体验使其成为一种新的传播形式——沉浸式传播，有利于实现用户高度自由的互动传播[7]。沉浸感是指通过技术手段让受众感觉像是置身于某一场景中，从而产生一种在观察周围事物的同时，还能支配和操控周围事物的逼真感觉。沉浸感的实现与增强主要是对受众感官的调动与刺激，使其获得逼真的感受，仿佛身临其境。例如，在2017年3月23日中国队对韩国队的足球世界杯预选赛中，微鲸VR设置了11个VR拍摄机位，其中一个机位安装在飞猫摄像机上，其提供的“上帝视角”能让使用微鲸VR观看比赛的受众获得深刻的沉浸感。对于无法到现场观看此次比赛的球迷，只需使用相关设备，即可获得比现场和电视转播更独特的观看视角。此外，设置于球门旁的机位还能让受众观看到球踢进球门的瞬间，甚至可获得仿佛球扑向自己的错觉。受众可通过VR设备观看已经结束的录播赛事画面，甚至可通过应用程序选择参与某一场比赛中进行游戏。虽然赛事录播和赛事游戏缺乏即时性，但能够使受众打破时间空间的限制，构想自己处于当时的比赛现场[8]。赛事现场紧张的气氛、比赛精彩的瞬间以及观众真切的现场情绪无法通过单纯观看视频获得，VR可以让受众获得犹如在现场的感觉。虽然VR直播与真实的现场还是有所区别，但对于大部分人群而言，这种低成本和便利性的方式比单纯观看视频的体验感更强。

2.2交互传播：“用户中心”优化受众体验VR的传播交互性是指受众对虚拟环境中物体的可操作程度，以及从虚拟环境中得到反馈的自然程度。交互感即主要借助于虚拟现实系统中的特殊硬件设备，使受众能通过自然的方式产生如同在真实世界中一样的感觉。目前，应用于体育赛事传播领域的VR交互技术主要是眼球追踪技术，通常应用于大型体育赛事的直播或转播中，通过眼球追踪技术获取人眼的真实注视点，从而确认虚拟环境中视点位置的景深，为受众提供当前所处视角中最佳的3D效果。例如，Next VR公司提供的多个大型体育赛事VR服务中都运用了眼球追踪技术，而方向追踪、语音交互、传感器、手势跟踪等交互方式一般应用于赛事游戏中。VR的交互性进一步促进了大型体育赛事的交互传播，使大型体育赛事的传播从人屏界面互动向多维空间互动转变。现阶段基于PC端、移动端的交互，从某种意义上说都是平面交互，所能达到的互动也仅仅是人与屏幕之间的互动，具有一定的局限性。VR技术则实现了一种多维空间的互动，不单单局限于人屏之间的互动，可以实现多通道、现场感、沉浸式的交互。例如，蚁视研发的双目VR相机被应用于中央电视台体育频道在欧洲杯足球赛期间的直播节目《豪门盛宴》，双目VR相机利用人眼瞳距、景深缩放等技术，使受众以第一人称的视角进入虚拟世界重现的事件过程中去体验、参与和思考。

2.3全景传播：“原生影像”搭建真实现场VR赛事传播通过360°的全景技术还原现场，受众可自主地观看现场的任何细节，由受众亲自感受、判断现场的所有事实，不受报道者画面限制和文字引导，在客观上达到了一种全面而真实的效果。一方面，VR赛事传播是全景画面的真实呈现。传统媒体主要通过镜头与景别的变化呈现赛事内容，但并不能让受众产生身临其境的现场感，并且对于赛事过程的细节、环境等深度内容也无法通过镜头传递。VR的应用打破了这一叙事局限，通过360°的全景传播，将现场的具体情况、细节、环境全面地呈现在受众眼前[9]。这不仅弥补了大多数受众不能到达现场的遗憾，解决比赛现场座位有限的问题，也拉近了受众与场地、活动现场观众之间的距离。另一方面，VR赛事传播强调“受众本位”的真实。在传统的赛事直播或赛事新闻报道中，导播、编辑对现场画面的选择、解说词的撰写等都融入了传播者的主观意图，强调的是“传者本位”的传播理念，即媒介将所生产的新闻产品对受众进行单向性的灌输，受众只能被动接受传播者所呈现的内容和所阐释的思想价值。VR促进了大型体育赛事的传播思维从“传者本位”向“受众本位”转变，其传播逻辑是从“受众本位”的角度出发，通过未经剪辑的、全方位的“原声影像”搭建全面真实的赛事内容。

3 VR在大型体育赛事传播中应用存在的问题

3.1VR赛事影像制作亟待优化目前，由于VR赛事影像的制作还存在一定的技术难题，导致用户使用VR时会产生某些不适，从而降低了用户的体验感。①无法改变焦距影响赛事观看的沉浸感体验。一方面，目前主流的VR设备HTC Vive、Oculus Rift和Sony PSVR都不支持焦距调节，这意味着患有近视的用户在体验VR赛事时需要同时戴上近视眼镜和VR设备。虽然我国VR市场上有些VR头盔已经支持焦距调节，但由于技术原因调节焦距的操作繁琐，并且通过VR广角摄像机拍摄的赛事画面不仅难以展示更多的细节性画面，还会降低VR的画质体验。②由多角度拍摄带来的不适感。由于广角镜头无法变焦，因此，VR赛事直播需要通过辅助拍摄设备进行VR拍摄。例如，对索道摄像系统进行改造后，VR相机就能借助其在赛场上空进行拍摄，但观众很可能会对这种半空中的“幽灵视角”带来的强烈冲击感和视觉体验产生心理和身体上的不适。例如，国外媒体TechCrunch的记者Drew Olanoff体验了NBA勇士队和鹈鹕队的VR直播比赛指出，用VR设备观看比赛时，赛事转播画面常出现波动，VR拍摄的摄像机角度不对等会导致观赛体验不佳[10]。

3.2VR赛事传播缺乏社交性观看体育赛事是进行社交行为的主要方式之一，而VR赛事传播缺乏一定的社交性。一方面，影响真实环境中的社交。VR赛事直、转播需要佩戴VR设备，体积较大的设备影响了用户在真实环境中与朋友的互动和交流。例如，用户佩戴VR设备时无法与身边的朋友进行正常的互动交流、打电话、击掌、自拍等。另一方面，缺乏虚拟层面的社交性。沉浸式传播使用户在通过VR观看赛事直播时，仿佛身临赛事现场，但无法与现场观众进行“虚拟”交流互动。例如，国外记者Drew Olanoff也曾在采访中指出，在观看比赛时无法与身边的朋友进行互动交流，也无法与比赛现场的观众进行互动，感受不到现场的真正气氛[10]。

3.3VR设备的兼容性影响用户使用目前的VR硬件设备、应用软件存在着应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)碎片化的问题，影响VR赛事传播的发展。主要表现为各大体育赛事合作的VR内容制作商不同，兼容的应用软件、设备不同。①设备兼容性较差。一方面，国际主流的VR设备不支持观看部分VR赛事内容。例如，2018年冬季奥运会的VR内容只支持三星Gear VR、谷歌Cardboard、谷歌Daydream、Windows MR头显设备。NBA2018赛季的VR内容仅支持谷歌Daydream View、三星Gear VR、SONY PS VR、Windows MR设备。另一方面，我国目前开发的VR设备无法观看部分赛事。例如，2017年我国VR设备销量第一的大朋VR不兼容大部分的VR赛事，导致我国大部分拥有VR设备的用户无法观看赛事内容。②应用软件碎片化。例如，2018年平昌冬季奥运会的有关VR节目需要用户下载NBC Sports VR应用软件观看且该应用并没有推出中文版本；NBA2018赛季的VR赛事节目需要用户下载Next VR应用软件进行观看。观看不同的赛事需要用户下载不同的应用软件，给用户的使用带来诸多不便。因此，基于以上两方面原因，用户观看不同大型体育赛事的VR传播需要不同的VR设备以及不同的应用软件，VR设备的兼容性大大影响了用户的使用，也阻碍了VR赛事传播的发展。

3.4VR赛事传播人才短缺《2017中国虚拟现实开发者报告》[11]显示，在国内主要的VR开发团队中，从事VR影视实拍的团队数量仅占5%，而其中从事体育赛事VR内容开发的团队只有25%。专业型人才匮乏的原因主要有3个：①传统的赛事传播者不擅长VR赛事的拍摄方法。VR赛事传播的视角、拍摄和呈现方式等，与传统的赛事传播不同，导致传统的赛事传播者不太擅长VR的叙事手法。因此，传统的赛事传播者难以转型为VR赛事传播者。②体育VR制作团队组建困难。VR+体育赛事制作需要多种技术人才，不仅包括拍摄采集团队、导演编剧团队、后期剪辑团队、特效团队，还需要擅长VR技术开发、内容运营的人才等，这导致VR赛事传播团队的组建困难。③跨行业技术人员转型难。当前VR开发技术人员大部分是从事游戏、3D仿真、模型、动漫等行业的人才。由于行业技术间的差异性,相关人员并不完全了解VR，也缺乏体育专业知识。VR赛事作为赛事传播中的新兴业态，复合型专业人才短缺。

3.5带宽限制影响赛事的VR传播受带宽限制等因素的影响，许多大型体育赛事的VR直播并未在我国转播。例如， Next VR提供的NBA2017常规赛季和全明星赛的VR直播，自2017年2月23日起，全世界球迷可通过NBA LEAGUE PASS或Single Game pass服务观看直播，但中国除外。主要原因在于VR直播是大码率传输，我国的带宽受限，国内的平均带宽下行速度并未达到4K流媒体直播的带宽传输水平。根据Akamai提供的《2017年度第一季度互联网发展状况报告》显示，中国网速均值为7.6 MB/s，而4K(分辨率为4 096×2 048)的VR直播需要15.6 MB/s的网速。因此，在我国不能观看Next VR提供的NBA赛事VR直播。受带宽限制等生态环境因素的影响，作为NBA在中国的独家网络直播合作方，腾讯体育并未提供专属的VR直播功能[12]。主营VR业务的七维科技副总经理李晓波认为，VR赛事直播的“硬伤”是带宽，阻碍着大型体育赛事VR传播的发展，在5G尚未普及前，只能通过攻克算法对带宽进行动态调节[13]。

4 VR应用于大型体育赛事传播的优化策略

4.1克服VR传播的技术难题中国科学院自动化研究所博士曹煊[14]指出，VR传播中2种关键技术的提升可以缓解眩晕问题。①定位技术。当头部旋转或移动时，VR头盔需要及时显示对应视点下的画面。当画面没有及时更新，就会导致上述的感知冲突，从而引起VR眩晕。当定位精度低时会产生视觉错位，因此，提高定位技术可缓解眩晕感。例如，HoloLens采用的SLAM定位技术依赖于头盔自带的深度相机，只需要根据一些匹配上的关键特征点计算出摄像头相对场景的位置，就可以在自然场景中被定位[15]。②光场技术。光场是一种对空间中光线集合的描述。现阶段的VR头盔会引导眼睛聚焦在固定距离的显示屏上，而光场显示技术允许眼睛自由聚焦在不同的平面上，观看虚拟场景更加自然逼真，同时睫状肌得到舒张和收缩，减缓了VR眩晕和人眼疲劳。Next VR在对NBA的比赛中就使用了光场技术，通过从实况转播的位置建立篮球场的深度图，在3D舞台上有效放映实时拍摄的比赛画面[16]。

4.2增强VR赛事传播的社交性实时的互动分享是观众观看比赛最重要的乐趣之一。大型体育赛事如果能够充分利用各种社交传播途径满足受众的社交分享需求，就可以获得更好的传播效果。一方面，增强用户在真实环境中的社交性。例如，通过VR设备的轻量化，使用户与身边的朋友在观看赛事时可以更方便地进行交流。建立虚拟的体育场馆，使用该应用能让受众进入虚拟的体育场馆，每个用户在应用中都会被显示成一个模拟人偶。在观看比赛时，用户之间可以相互交流，达到实时的互动分享。例如，Live Like VR开发了一款虚拟体育场馆应用程序，用户在CONCACAF足球锦标赛直播器件上可导入Facebook关系链，邀请Facebook好友一同观看比赛，并能在观赛过程中聊天、讨论以及竞猜[17]。另一方面，增强用户与赛事现场观众的“虚拟”互动。通过更多交互设备或功能的研发，使观看VR赛事直播的用户能够与赛事现场的观众进行“虚拟”击掌、在线讨论等。

4.3建立VR行业统一标准①政策层面：国家相关产业部门应推动行业相关标准出台，为我国VR发展提供指导性的国家标准，并与国际接轨。②行业层面：建立开放标准API组织。例如，致力于开发开放标准API的Khronos Group建立了一个VR行业规范标准的开放平台——Open XR[18]。在规范VR硬件设备和应用软件方面，目前已得到Oculus、SONY、谷歌、三星、Intel、Unity、ARM以及我国VR硬件厂商Pico、华为等多家公司的支持。一方面，统一应用编程接口能让代码在多平台使用。另一方面，统一硬件层级Device Layer能让VR程序兼容不同的硬件设备[19]。目前，该平台的标准细节并未明确，尚未真正投入使用，但为VR行业内统一标准提供了新思路。

4.4建设VR人才培养体系①加大高等院校体育VR人才的培养。2017年7月，教育部办公厅发布《关于2017—2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》，明确指出于2017—2020年在普通本科高等学校中开展示范性虚拟仿真实验教学项目的建设工作，该政策的出台将会大大推动学校VR人才的培养。相关高校特别是体育院校应抓住这一时机，在新闻专业中开设VR传播的相关专业课程，大力培养此方面的人才。例如，2016年6月23日，上海体育学院和上海FANC VR泛课信息技术有限公司宣布合作共建中国首个“体育VR研究中心”[20]。②与有成功运作经验的公司合作，带动人才培养。例如，微鲸VR通过投资Next VR的方式与该公司进行合作，获得该内容制作商在VR拍摄设备、VR制作技术方面的支持，利用该公司的设备、技术支撑完成了2017中超足球联赛的VR直播，在实践中提高了现有人员的专业能力，带动了人才的培养。

4.5解决网络带宽问题通过网络大环境的改变以及降低视频容量等方法大幅提高VR大型体育赛事传播的质量。第一，5G时代的到来将会带来更高的传输速率和带宽，从而支持VR直播赛事的各种功能。第二，通过软件算法降低VR视频的容量。①视频压缩。VR直播制作团队——金字塔VR的负责人刘振兆曾在采访中介绍过VR视频的压缩方法：通过金字塔VR的算法将视频压缩到原来的80%，即可实现4K码率最低1.5 MB/s、8K 码率最低6 MB/s[21]。②利用超分辨率技术。一张低清晰度的图片在传输到用户端之前，可以通过机器学习的超分辨率技术，使播放端的图片变清晰。如足球比赛中的球门、赛场、比分板等，这些场景可以在传输时做模糊处理，显示时则以高清呈现。