随着中国演艺市场规模的不断发展,演出市场的演出场次和观众人数不断增加,演出排练的质量要求逐渐提高。开发一个虚拟编排系统具有重要的价值和意义。本文针对目前编排效率低下、效果展示不直观的问题,提出了适用于较大规模人群路径编排与实时展示的虚拟仿真技术,并据此开发出一套跨平台的虚拟编排系统。该系统基于编排的需求被分为两个子系统,分别为二维路径输入子系统和三维虚拟展示子系统。二维路径输入子系统实现的主要功能是完成每个关键帧下每个演员位置信息的输入和二维视角下队形效果的展示。针对位置信息的输入设计了“棋盘模式”,将整个表演舞台划分为一个个小格,重新规划了用户交互事件队列、二维舞台层级结构,使得导演只需单击即可完成演员的布局。针对队形展示则设计了一套高度贴合本子系统的二维动画框架来实现整体的动画效果。这就大大减少了导演在布局方面的工作量,能有效提高其创作灵感。三维虚拟展示系统使用了基于WebGL的Babylon.js来搭建基本三维场景,为了增加整体表演的真实性,添加了灯光、烟雾、天空、地面、音乐、阴影等基本元素来辅助整体的表演,同时赋予了用户操控相机的能力,能够自行切换观看视角。人物三维模型则采用JSON文件格式,分离了模型内的纹理、骨骼动画等基本模块,能够做到高效生成模型。最后同样设计了高度贴合本子系统的三维动画框架,整体定时时间粒度由原来的十毫秒级别优化至了一毫秒级别,整体三维动画更为流畅,增强了用户体验。整个虚拟编排系统使用了数据压缩、绘制优化、模型关键信息提取生成等性能优化方案,针对编排过程中的每一个步骤尽可能采取一定的优化,使得最终本系统适用的虚拟人物编排规模由数十人提升到了数百人以上。本系统将计算机的计算能力与传统的演绎路径编排相结合,使得用户在浏览器上即可完成一场大型编排的基本过程,具有良好的应用前景。