2月4日晚，北京2022冬奧會(huì)開(kāi)幕，由張藝謀導(dǎo)演的開(kāi)幕式完美呈現(xiàn)，獲得網(wǎng)友的贊譽(yù)。開(kāi)幕式兼具美學(xué)、創(chuàng)意與科技元素，包括航天科技、航空工業(yè)、京東方、北京理工大學(xué)、北京電影學(xué)院、高巨創(chuàng)新、優(yōu)必選等多家院所、院校、公司團(tuán)體提供了相關(guān)的技術(shù)服務(wù)。

開(kāi)幕式場(chǎng)地定為鳥(niǎo)巢。航天科技一院15所和12所分別負(fù)責(zé)建設(shè)了舞臺(tái)系統(tǒng)和地屏。整個(gè)地面舞臺(tái)系統(tǒng)施工面積約21000平方米，舞臺(tái)中央是一個(gè)巨大的升降臺(tái)。在整個(gè)開(kāi)幕式中，雪花臺(tái)、火炬等眾多創(chuàng)意表演均在這個(gè)中央升降臺(tái)完成。舞臺(tái)兩側(cè)旗桿的設(shè)計(jì)工作也由航天科技工作人員完成，相較于2008年北京夏季奧運(yùn)會(huì)的旗桿，此次冬奧會(huì)的旗桿增加了旋轉(zhuǎn)功能，可以更好地適應(yīng)鳥(niǎo)巢風(fēng)向的變化，讓旗子在任何時(shí)刻都可以迎風(fēng)招展。

地面顯示屏由4萬(wàn)多塊屏幕組成，面積達(dá)10100多平米，由京東方生產(chǎn)制造，是目前最大的8K超高清地面顯示系統(tǒng)。地面顯示屏可呈現(xiàn)出100000:1超高對(duì)比度，3840Hz超高刷新率，以及29900×15096超高分辨率。航天科技12所大道公司負(fù)責(zé)顯示屏背后播控系統(tǒng)的建設(shè)，依托該公司自有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)——長(zhǎng)征云平臺(tái)串起這數(shù)萬(wàn)塊屏幕，時(shí)刻監(jiān)控溫度、濕度、電壓等數(shù)據(jù)，四路信號(hào)確保安全可靠。

北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)字表演與仿真技術(shù)團(tuán)隊(duì)所打造的冬奧開(kāi)幕式仿真系統(tǒng)中的“鳥(niǎo)巢”

“虛擬開(kāi)幕式”仿真圖

北理工師生們采用該校原創(chuàng)的“智能化創(chuàng)編排演一體化”系統(tǒng)，打造了全仿真的“虛擬鳥(niǎo)巢”。數(shù)字表演與仿真技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、北理工計(jì)算機(jī)學(xué)院丁剛毅教授介紹，該系統(tǒng)相當(dāng)于電影預(yù)演系統(tǒng)，幫助導(dǎo)演團(tuán)隊(duì)等直觀了解開(kāi)幕式的整體效果，對(duì)演員、燈光、音樂(lè)、煙花、奧運(yùn)火炬，甚至轉(zhuǎn)播機(jī)位等全要素進(jìn)行全方位排兵布陣。以《立春》節(jié)目為例，北理工團(tuán)隊(duì)成員對(duì)每一位演員的動(dòng)作效果逐一進(jìn)行了仿真，為每一位表演者提供了“定制”表演手冊(cè)，將節(jié)目細(xì)節(jié)一一標(biāo)注清晰，對(duì)節(jié)目效果進(jìn)行了上萬(wàn)次修改。此前，在該系統(tǒng)上開(kāi)幕式排演了約12次。

開(kāi)幕式現(xiàn)場(chǎng)，冰立方和奧運(yùn)五環(huán)的出現(xiàn)效果，現(xiàn)實(shí)和虛擬結(jié)合，做出了激光雕刻出五環(huán)的震撼效果，驚艷全場(chǎng)。航天科技集團(tuán)一院5所承擔(dān)了冰立方和五環(huán)的升降驅(qū)動(dòng)。冰立方，長(zhǎng)寬高分別是22米、7米和10米，重量達(dá)400噸，升降重量達(dá)180噸，是整個(gè)開(kāi)閉幕式最大功率的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。冰立方升起來(lái)之前，它“藏”在一個(gè)巨大的地倉(cāng)里，地倉(cāng)長(zhǎng)度是84米，寬42米，深度是10米。一院15所采用了多級(jí)的折疊結(jié)構(gòu)，使冰立方升降的最大速度可達(dá)每秒0.28米，完成整個(gè)升起過(guò)程，最短耗時(shí)43秒，運(yùn)行誤差只有正負(fù)1毫米。同時(shí)，五環(huán)也有嚴(yán)格的重量限制，一院15所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)做了多次仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，最終完成了五環(huán)的完美亮相。

主火炬沒(méi)有往屆冬奧會(huì)熊熊燃燒的大火，而是“一葉知秋”的微火，就是最后一棒的火炬，體現(xiàn)了環(huán)保、低碳的理念。構(gòu)成主火炬的雪花形狀的，是本次冬奧會(huì)參賽國(guó)家/地區(qū)代表團(tuán)的名牌小雪花。航天科技六院11所（京）和101所研制了主火炬燃燒系統(tǒng)。在“雪花”異形屏方面，工作人員采用彩LED直顯屏方案，出光面根據(jù)舞美造型隨型設(shè)計(jì)兼顧美觀鏤空，實(shí)現(xiàn)燈光圖案的多彩變化，針對(duì)火焰顏色可視化需求，團(tuán)隊(duì)在氫氣火焰區(qū)中以特殊方式植入微量顯色劑配方，以安全、環(huán)保的方式實(shí)現(xiàn)氫氣火焰的可視性；采用線性多點(diǎn)式耦合燃?xì)夥峙浼夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)火焰“飛揚(yáng)”飄逸的造型，使得火炬最終取得了手感舒適度、功能完整性的平衡。

京東方公司負(fù)責(zé)了主火炬臺(tái)的整體硬件支撐和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)京東方介紹，主火炬由96塊小雪花形態(tài)和6塊橄欖枝形態(tài)的LED雙面屏創(chuàng)意組成，采用雙面鏤空設(shè)計(jì)，嵌有55萬(wàn)余顆LED燈珠，每一顆燈珠都由驅(qū)動(dòng)芯片的單一信道獨(dú)立控制。主火炬點(diǎn)燃那一刻，巨型雪花屏幕輻射點(diǎn)亮，完美同步，背后離不開(kāi)京東方AIoT技術(shù)體系及自主研發(fā)的同/異步兼容信發(fā)系統(tǒng)，異步集控能在極短時(shí)間內(nèi)將大規(guī)模視頻內(nèi)容快速下發(fā)，同步集控確保102塊雙面屏幕實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)；此外，“主路+環(huán)路”備份的高冗余控制系統(tǒng)確保了火炬臺(tái)播控系統(tǒng)的超高可靠性。

北京電影學(xué)院的師生團(tuán)隊(duì)完成了《Imagine》《漂亮的雪花》節(jié)目的視頻實(shí)時(shí)特效。該項(xiàng)目由北京電影學(xué)院教務(wù)處長(zhǎng)、聲音學(xué)院院長(zhǎng)童雷教授擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，率領(lǐng)聲音學(xué)院師生組成的實(shí)時(shí)交互視頻特效團(tuán)隊(duì)聯(lián)合INTEL團(tuán)隊(duì)共同完成，經(jīng)過(guò)了“基于人工智能技術(shù)的影像識(shí)別跟蹤”和“基于交互引擎技術(shù)的實(shí)時(shí)渲染呈現(xiàn)”兩個(gè)核心技術(shù)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是世界上首次在超過(guò)一萬(wàn)平米的場(chǎng)地上對(duì)超過(guò)600名演員進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤與互動(dòng)的表演。

▲圖中箭頭所指為FM接收器

開(kāi)幕式的演職人員經(jīng)過(guò)壓縮后仍然多達(dá)3000余人，這些人的通訊是頭等大事，航天科技一院12所大道公司開(kāi)發(fā)出有線內(nèi)通系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)和無(wú)線FM三類子系統(tǒng)，三個(gè)子系統(tǒng)完全相通。通信系統(tǒng)終端由48塊面板、52個(gè)有線腰包、36個(gè)無(wú)線腰包、700個(gè)無(wú)線對(duì)講機(jī)、7000個(gè)FM接收器組成，冬奧會(huì)開(kāi)幕式的指揮監(jiān)控系統(tǒng)依托大道公司的“長(zhǎng)征云”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研發(fā)，給分場(chǎng)導(dǎo)演、舞臺(tái)總監(jiān)、技術(shù)保障人員等提供指令信息。

在開(kāi)幕式開(kāi)始前的十城聯(lián)動(dòng)和24節(jié)氣倒計(jì)時(shí)處，都出現(xiàn)了無(wú)人機(jī)表演的身影，這些無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演的效果由高巨創(chuàng)新提供，在深圳用2022架無(wú)人機(jī)組成了漫天雪花、2022冬奧會(huì)logo、冬奧會(huì)吉祥物冰墩墩和雪容融等圖案。

除無(wú)人機(jī)外，深圳還采用了優(yōu)必選的悟空機(jī)器人，9臺(tái)悟空機(jī)器人化身滑雪、滑冰運(yùn)動(dòng)員展示運(yùn)動(dòng)員英姿。悟空機(jī)器人還穿上56個(gè)民族服裝，一邊熱舞一邊揮動(dòng)冬奧旗幟，傳遞中華56個(gè)民族對(duì)北京冬奧會(huì)的美好祝福。

本文內(nèi)容綜合自：航天科技、北京理工大學(xué)、北京電影學(xué)院、京東方、高巨創(chuàng)新、優(yōu)必選等公眾號(hào)。