盤點北京冬奧開幕式「黑科技」 打造世界最大LED立體舞台

編輯︰言嘉庸

  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」。

捨棄「人海戰術」的北京冬奧開幕式簡約、唯美而精彩,在現場參與人員只有3,000人的情況下,營造出了空靈浪漫的現代科技感。而人工智能、5G、AR、裸眼3D、雲計算、仿真技術等被大量運用在開幕式表演中。(圖片來源:AP)

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。 

北京冬奧開幕式03
在北京冬奧會開幕式上,11,000平方米地面顯示屏、1,200平方米冰瀑布、600平方米冰立方、1,000平方米看台屏組成了世界最大的LED立體舞台。(圖片來源:AP)

  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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傳統的地面屏沒有經歷過冬季室外環境的考驗,而冬奧開幕式的LED舞台在防雪、防凍、穩定、抗壓等方面也處於世界領先地位。(圖源:AP)

  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。

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捕捉技術是運用在運動員的運動分析上,實時渲染技術多用在大型遊戲領域中,而北京冬奧開幕式的創意是把這兩種技術完美地結合在一起。(圖源:AP)

  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。

巨型雪花形狀的主火炬台閃耀著晶瑩剔透的光芒,儘管沒有點燃的動作,也沒有以往的熊熊聖火,但呼應了北京冬奧強調低碳環保理念。(圖片來源:Getty)

  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。

北京冬奧開幕式實現了奧運歷史上又一次點火方式的創新,雪花和火炬也是冰與火的完美結合。(圖片來源:AP)

  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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