刊登日期 : 2022-02-08
2008年北京奧運會聲勢浩大的開幕式驚艷世界，給全球觀眾留下深刻印象。14年後，同樣在北京，同樣在國家體育館（鳥巢），同樣由張藝謀擔任總導演，一場融入科技創新、低碳環保的冬奧會開幕式再次成為焦點，上萬平米的巨型LED三維舞台呈現8K效果，為觀眾帶來視覺盛宴，並創下多項世界之最。以下就來揭秘本次北京冬奧開幕式值得關注的一些「黑科技」。
北京冬奧開幕「黑科技」之一：表演舞台呈現裸眼3D效果
一滴墨從天而降，唐代詩人李白筆下的「黃河之水天上來」，穿越到了2022年北京冬奧開幕式，飛流直下奔匯成「冰」，凝結成3層樓高的「冰立方」。歷屆冬奧會的標誌隨著激光刻刀被逐一雕刻出來，「冰雪五環」破冰而出，冉冉升起。
這一幕水、冰、雪之間不斷交融的奇幻場景，兼具科技與美感。據介紹，為了營造「黃河之水天上來」的意境，冬奧會開閉幕式視覺團隊找尋大量的資料來對水進行分析和學習後，還利用了圖像處理算法，對大量的中國傳統水墨畫進行機器學習（Machine Learning），建立水墨紋理特徵模型。
至於冰立方的呈現效果，視覺團隊做了全球唯一一個360度的裸眼3D的數碼裝置。冰立方長22米、寬7米、高10米，由LED屏組成的。奧林匹克五環亮相時，看台4層的激光首先照射在冰立方上，配合激光「雕刻」，底部的五環緩緩上升，冰立方四面的LED屏一邊緩緩下降，一邊播放冰渣四濺的3D視覺效果，三方面完美配合，就形成了五環被「雕刻」出來的視覺效果。
北京冬奧開幕「黑科技」之二：LED地面屏創世界之最
北京冬奧開幕式的LED地面屏（地面顯示系統）也給人留下深刻印象，演員們在舞台地面上躍動飛揚，配合3D舞美視覺效果，營造出夢幻唯美的沉浸氛圍。
據悉，這塊地面屏是全世界最大的LED屏幕，面積達到10,552平方米，由合共42,000多塊LED屏幕組成，採用了目前最大的8K超高清地面顯示系統，整個場地所用的線纜總長超過了20公里，創下健力士世界紀錄。
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負責開幕式「地面顯示系統」的團隊來自中國航天科技集團，為了讓地面屏經受住雨雪考驗，他們打造了一層特殊的「防護服」作為保護裝置，這塊蒙版還能在視覺上凸顯出冰塊的朦朧感。
此外，開幕式上輪滑表演人員在舞台上滑行，上述保護裝置還起到了承重的作用，每一平方米的這個承受的重量超過500公斤以上，在抗壓方面功不可沒。
北京冬奧開幕「黑科技」之三：AI「實時捕捉」近700位演員
開幕式上，漫天流動的風雪在滑冰運動員的腳下實時消散；小演員們雙手舉着「和平鴿」燈飾，隨着他們的走動，腳下「開出」一朵朵晶瑩潔白的雪花，那麼地面屏和演員又是如何實現互動的呢？
不少觀眾猜測這塊地面屏幕有「觸屏」功能，但實際上要實現「如影隨形」效果，靠的是兩個系統的完美配合——一個是基於人工智能（AI）的運動員運動分析的實時捕捉技術，另一個是實現實時渲染的交互引擎。
通過多台視頻攝像機實時捕捉場上演員所在的位置和形狀姿態，完成識別後再將該演員的相關數據傳送到實時交互引擎系統，即可按照導演或者美術創意的需求，生成類似於腳下雪花的綻放、推開等效果，並且實時、無延時地重現在演員腳下。
在超過1萬平方米的場地上，對將近700個演員進行「實時捕捉」和實時效果的跟蹤和呈現，這種嘗試在大規模的文藝演出場合屬於世界首創。
北京冬奧開幕「黑科技」之四：雪花火炬台旋轉升空
北京冬奧開幕式的點燃聖火環節，其呈現方式一直保持神秘，直到完好最後才揭曉。一朵由全部參賽代表團的引導牌「小雪花」組成「大雪花」，最後一棒火炬手把火炬插在「大雪花」台上，「大雪花」旋轉升起。伴隨聖火點亮，將整個開幕式氣氛推向高潮。
雪花主火炬高高地懸掛在體育館上空，這個高難度的空中動作自然也離不開高科技支持。據介紹，主火炬地面裝置系統由LED底盤、主火炬輔助翻轉提升裝置和台階踏步升降裝置組成，經中國團隊自主研發的精密控制系統，可以完成一系列升高和騰空動作。
而主火炬翻轉提升裝置驅動系統由4套龐大又精密的齒條機構組成，總長約9米。值得留意的是，主火炬的升空並不是簡單的上下直升，而是要完成不同高度升降和不同角度旋轉等複雜的曲線運動。因此主創團隊花了一年多時間來攻克各類技術難題，利用「四兩撥千斤」的巧勁來設計，最終呈現出優美的弧線，穩穩舉高8米。
此外，為了實現雪花火炬台「鑽石般璀璨閃耀」的創意理念，主創團隊把一些數碼化的可視化編程手段運用到設計和製作過程中。主火炬台直徑達14.89米，由96塊小雪花形態和6塊橄欖枝形態的LED雙面屏組成，採用雙面鏤空設計。它們每一個都是發光裝置，嵌有55萬餘顆LED燈珠，每一顆燈珠都由驅動芯片的單一信道獨立控制。
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