“黑科技”，打開冬奧之門

蔡擁軍　張博群

空中的一滴水墨凝結成冰，一塊冰立方從地下升起，24道激光在上面回顧歷屆冬奧會，最后停留在北京;6個冰球運動員快速擊打，配合激光“雕刻”碎冰，一個冰五環最終顯現出來……當冰立方被激光“雕刻”成晶瑩璀璨的五環時，燃爆了現場，也點燃了屏幕前觀眾的熱情。

據介紹，“雕刻”的視覺是在激光與冰立方3D視效的結合下產生的，上升又降落的冰立方，則使用了三維數字裝置，借助五面裸眼3D效果實現。

冰立方長22米、寬7米、高10米，是由LED屏組成的。五環本身也是一個LED屏，當它亮相的時候，位于看臺4層的激光照射在冰立方上，對冰立方進行“雕刻”;配合著激光的“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三維視覺效果，形成了五環被一點點“雕刻”出來的視覺效果。

開幕式現場，“黃河水”傾瀉而下，滾滾而來。隨后，河水慢慢冰凍，變成一片冰的世界。

這塊豎屏是一塊近60米高、20米寬的LED屏，名為“冰瀑”。

開幕式視效總監王志鷗解釋道：“屏幕中的水流圖像，是經過圖像處理算法而形成的。機器‘學習’大量中國傳統水墨畫，建立水墨紋理特征模型，以此生成風格化的山水圖像。我們將三維動畫轉化為激光機需要的點位數據，并實現快速的效果迭代，滿足創意更新需求，這是數字科技對中國傳統水墨風格的解構與重塑。”

平地豎起這樣一塊大屏，并非易事，第一個考驗就是大風。冰瀑建好后正是秋冬季節，場內的風速足以把屏幕撕爛。

支撐團隊為了研究鳥巢場內的風是如何刮的，記錄了一兩百種風況，還設置了模擬實驗。最終團隊將屏幕的寬度從30米調整到20米，還采用了透風的格柵屏，才解決了風的問題。

開幕式上流光溢彩的舞臺與演員表演交相輝映，也成了關注的焦點。

據了解，此次開幕式的舞臺地面是目前全球最大的8K超高清地面顯示系統。

地屏整體面積達1萬多平方米，組成模塊超過42000塊，采用了多個8K+級分辨率的畫面融合技術。超大規模的光學校正算法可對每個顯示畫面進行像素點級的光學校正，可實現100000：1超高對比度、3840Hz超高刷新率的超高清絢麗畫面。

通過搭載超大規模顯示模組控制與同步系統，地面顯示系統還可實時捕捉演員行進軌跡，實現畫面與演員的互動。綜合

開幕式舉辦當晚，鳥巢吸引著全球的目光。這個場館，實現了5G全覆蓋。

在開幕式上，5G網絡滿足了現場觀眾、演職人員近4萬人在線收發短視頻、視頻通話、直播等需求，同時還滿足了場外觀眾沉浸式直播體驗需求。

背后團隊采用了“分布式大規模天線技術”“空頻多維5G能力融合”“載波聚合”“全面的SA網絡”“5G切片”等八大黑科技，為鳥巢打造了全面覆蓋的先進5G網絡，完全滿足場芯運動員5G網絡體驗及全場數萬名觀眾的用網要求。

此外，諸多媒體通過采用5G網絡切片，可隨時隨地做到通訊信號接入，實現開幕式現場照片及視頻的實時回傳。鳥巢成為真正的5G千兆場館。

為了實現這樣的效果，英特爾基于3D運動員追蹤技術，聯合第三方專業團隊定制開發了“基于人工智能技術的演出實時特效系統”。

在覆蓋范圍上，技術團隊專門設計開發了多個人體檢測AI模型，可以精準識別場中上百名演員，最終利用多相機標定結果實時輸出他們的真實位置信息。

在實時性上，攝像機將采集到的數據信號，通過光纖傳輸到國家體育場內搭載了第三代英特爾至強可擴展處理器的邊緣計算系統上，它的算力可滿足實時、大量、精準度要求高的圖形、影像處理和3D建模、數據分析需求。

在傳輸效率上，“基于人工智能技術的演出實時特效系統”通過英特爾OpenVINO視覺工具套件進行開發，并通過英特爾DL Boost技術使能，實現精準、流暢、實時的視頻數據讀取和處理。從圖像采集、識別到檢測、處理，只需要不到幾十毫秒的時間。

冬奧會開幕式上的主火炬臺直徑為14.89米，由96塊小雪花形態和6塊橄欖枝形態的LED雙面屏構成，雙面鏤空設計。其中嵌有55萬余顆LED燈珠，每個LED燈珠都由驅動芯片的單一信道獨立控制。

為實現火炬臺要像“鉆石般璀璨閃耀”的創意理念，核心研發團隊通過500多張設計圖紙和近10輪的制樣，研發出目前行業內發光面最窄的單像素可控異形顯示產品，把雪花的線條感和細膩的畫面完美展現了出來。

火炬點燃后巨型雪花屏向四周撒開，這項技術背后是AIoT技術體系及自主研發的同/異步兼容信發系統。異步集控能在極短時間內將大規模視頻內容快速下發，同步集控確保102塊雙面屏幕實現毫秒級響應。同時，通過采用LoRa（遠距離無線電）低延遲控制系統搭配同步播放時間校正技術，確保了視頻畫面完美同步。