北京冬奧會：科技之光(上)

牙牙

這是一次激動人心的冬奧盛會，不論是開幕式上晶瑩剔透的冰雪五環、黃河之水天上來，還是冬奧場館低能耗的“冰菱花”、智能化造雪，抑或是采用5G技術的“8K+VR”全方位高清直播帶來的極致觀感，都在全方位展示著北京冬奧會的科技范兒。本期，我們先介紹開幕式上的黑科技。

冰雪五環：重3噸的LED異形屏

開幕式上，晶瑩透亮的冰雪五環在經過24道激光“雕刻”后，從冰立方中破冰而出，這是怎么做到的？事實上，整個冰雪五環就是個巨大的LED異形屏，長20米，重3噸。據《盛會》紀錄片報道，當時面臨兩個問題：一個是透亮，即便是在大風、大雨等極端天氣下也要保證觀眾能看得到，經過不斷地調試，技術人員最終確定用2毫米PC板制作屏幕。二是供電方式和重量。按原計劃，冰雪五環升起時需用兩根挨著地的拖線來牽引，以確保即便是在大風情況下，也不會晃得太厲害。但張藝謀導演團隊認為，這樣呈現出的效果不夠美，他們希望能上下都不拉線，僅用威亞吊起五環。這就要求技術團隊需改變供電方式，以及減輕冰雪五環的重量。在供電方式上，技術團隊把外部供電方式改為電池供電方式，使用航天強化電源;而在重量控制上，技術團隊苛刻到連一顆小螺絲釘的重量都要計算在內，最后，冰雪五環的總重量從3.5噸控制到了3噸。

雪花引導牌：LED燈珠放光芒

據制作團隊介紹，原本想用3D打印技術制作引導牌，但這樣制做出的引導牌透光率不行，呈現不出雪花晶瑩剔透的樣子。最終制作團隊決定雪花和字母部分用LED燈珠制作，其他部分用細鋼絲支撐，利用光的折射來隱藏鋼絲。為了防止出現因缺電導致字母缺失、雪花不亮等問題，制作團隊采用了五路供電方式。這樣，即便有3、4根電線斷了，引導牌也能正常發光。當中國代表隊入場之后，引導牌匯聚在一起，組成一個巨大的虛擬雪花，這就是直徑為14.89米，由96塊小雪花形狀和6塊橄欖枝形狀的LED雙面屏組成，嵌著超55萬顆LED燈珠，且每顆LED燈珠都可獨立控制的主火炬臺。

最強AI輔助：4個攝像頭控場

在《雪花》這個節目中，參加表演的上百位小朋友每走一步，腳下都有一朵雪花，場面十分唯美。可你知道嗎？生成雪花的這個過程從數據采集、傳輸到實時渲染，僅用了不超過0.1秒的時間，才能給人這種“步步生花”的感受。這是世界上首次對超過600人進行實時AI動作捕捉的任務，而且令人難以想象的是，如此艱巨的任務僅需4部攝像機就完成了。技術人員先用英特爾提供的3DAT三維運動員追蹤技術，識別出舞臺上的演員，并定位他們所在的位置，然后由北京電影學院提供實時渲染技術支持。

8K地面屏：42000多塊LED模塊

開幕式整場節目的效果能夠完美呈現，少不了一個大功臣——8K地面屏，它是目前世界上最大的一塊LED地面屏，面積達到了10552平方米，光LED模塊就用了42000多塊，能呈現出100000∶1超高對比度，3840Hz超高刷新率，以及29900×15096超高分辨率的超高清絢麗畫面。這塊最大的地面屏除了要實現8K超高清視頻播放視覺體驗外，還要兼具舞臺的耐磨、結構承重、防水防寒以及電氣安全等特性。而且更具挑戰的是，傳統的地面屏沒有經歷過冬季室外環境的考驗，因此沒有任何可供參考的數據。負責地面屏建設的航天科技集團，為了解決這些問題，給這塊地面屏穿上了一層特殊的“防護服”，讓每一平方米的地面屏都能承受超過500公斤以上的重量。

“我負責精彩，航天負責成功。”這是開幕式的總設計張藝謀導演掛在嘴邊的一句話。沒錯，開幕式上的這些震撼畫面的背后，離不開航天科技集團。他們共負責了地面舞臺、冰立方、指揮監控、通信系統、地面顯示系統、冰瀑、視頻渲染機房等11個大項目。回望過去，才發現，原來在我們探索星辰大海的同時，航天科技也在不斷地改變著我們的生活，逐夢宇宙就是在創造未來。

（本文根據量子位微信公眾號、《人民郵電報》登載的相關內容整編。）