首屆虛擬仿真技術支撐下的“數字孿生”冬奧會

由北京電影學院未來影像高精尖創新中心牽頭研發并進行概念驗證和關鍵技術攻克的成果――場館仿真系統Venue Simulation System（VSS 系統）有力支撐了此次冬奧會籌備的規劃與運行設計，使得北京2022 年冬奧會成為首個基于數字孿生與場館仿真技術進行籌備規劃的奧運盛會！

根據牛頓-歐拉式(1)-式(6)，在知道各個關節變量θi，角速度和角加速度的情況下，依次向外遞推，可以得出機械手各桿件的速度、加速度。

大規模場景建模關鍵技術工具

針對賽事場館模型復雜度極高難以高效建模的問題，團隊攻關研究了賽事場館的隱規則模型掃描數據自適應網格重建技術，并結合激光掃描、傾斜攝影等現有技術，從而實現了賽事場館的高真實度、高效率模型重建技術工具。

隨著經濟社會的不斷發展和東西方文化的融合，高校作為新思想產生的沃土，大學生的思想越來越多元和復雜，行為越來越開放,大學期間談戀愛的學生人數明顯上升。而大學生的基本年齡是19～24歲之間，此階段正是精力旺盛的時期，生理發展基本趨于成熟，但心理發展未能同步，因此因戀愛而產生的危機事件也頻頻發生。國內許多專家和學者對戀愛危機問題進行了討論和研究，擬嘗試在前輩們的研究基礎上，對戀愛危機進行一個系統的梳理和研究，以此來呼吁高校和社會以及家庭對這個問題的重視和關注。

同時，團隊還研發了基于平面設計圖紙的三維場館模型智能輔助建模技術工具，實現高度規則化場館建筑的高效語義化建模，進而為大型賽事活動規劃與運行設計仿真奠定場館三維模型數據基礎。

轉播方案設計及預演技術工具

傳統的轉播方案設計工作需要導演或內容制作負責人首先在平面圖紙上先行設計轉播機位及轉播方案，然后再到達現場進行實地考察，還需要攜帶各種設備，以便將預先設計的方案在現場加以驗證。這個現場考察的整體過程相當繁瑣且耗費巨大人力物力，尤其涉及戶外，例如高山滑雪等場館，到達現場考察更加困難。

通過VSS 系統內的轉播方案設計及預演技術工具，這些困難都迎刃而解了！VSS 系統可以在三維空間搭建其完全仿真的場景外觀，且在系統內可以方便地添加眾多的轉播機型、設計機位，并可輕松對攝像機焦距、視角進行仿真模擬及驗證，最大程度的以數字化形式還原內容制作團隊的工作流程。這樣，原本費時費力的轉播設計現場驗證工作足不出戶就可以完成了。

形象景觀設計及展示技術工具

在冬奧籌備中，形象景觀設計方案制定時，需要進行可行性驗證，但考慮到物料、人力的成本，不可能將所有的形象景觀物料布置在現場進行驗證。VSS 系統中的形象景觀設計及展示技術工具通過形象景觀部門給出的設計方案，可直接在系統內對應的位置進行形象景觀擺放，并能夠靈活切換多種不同方案以展現不同效果。而通過系統導出的視頻，則可以更立體直觀的對方案的效果進行展示，不僅大量節省了在現場擺放的人力、物力，更可以為最終決策提供參考，輔助領導快速做出決策。

場館仿真系統架構師戰鵬說：“VSS 演化于影視虛擬預演仿真系統，結合場館三維化仿真與虛擬攝影仿真技術，用戶透過專用仿真硬件作為用戶界面，把不確定的方案通過軟件進行仿真實驗，借助計算機對三維化問題進行仿真求解，并呈現出最佳結果，為綠色低碳高效冬奧提供軟實力?！?/p>