原创《惊艳北京8分钟，多少秘密在其中》
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2018年2月25日,韩国平昌冬奥会闭幕式上,随着国际奥委会主席巴赫将五环旗交给北京市长陈吉宁,冬奥会正式进入北京时间！随后由张艺谋指导,名为“2022,相约北京”的文艺表演缓缓拉开序幕.在短短8分钟的表演里,中国的科技、历史与人文……都一一呈现在世人面前.
更令人惊喜的是,此次冬奥会的“北京8分钟”采用了大量的科技手段呈献 ：世界上最大却又最轻的熊猫道具、可以与人共舞的智能机器人……这些新技术,成就了平昌冬奥会闭幕式上惊艳的“北京8分钟”.现在,就让我们一起去探索一下这场视听盛宴背后的秘密.
灵活轻盈的“熊猫使者”
整场表演中,两只憨态可掬的大熊猫让人印象深刻,它们不仅是文化的使者,更代表着中国“国宝级”工艺的传承.熊猫道具出自四川省南充大木偶剧院的工艺师之手,他们始终致力于这项中国国家级非物质文化遗产的保护和传承.
因为熊猫道具要由人穿着进行表演,所以重量必须控制在15 千克以下.为了达到预期效果,南充大木偶剧院的制作团队在选材上先后尝试了人造纸藤、天然白藤、竹篾条、铝合金丝、碳纤维条、PVC 仿真藤条等多种材料,一共进行了上百次测试,才最终确定了用铝合金管材和碳纤维条相结合的方案.甚至连熊猫道具上的LED 灯,也是从数百种灯具中精挑细选出来的.
凭着这种精益求精的精神,最终版的熊猫道具高达2.35 米,重量却仅有10 千克,比初期的版本轻了几十千克,其灵活度、高度在世界上同类的表演道具中都是排在第一位的,当然它的重量也是最轻的.
翩翩起舞的智能机器人
如果说两个“熊猫使者”是最醒目的表演嘉宾,那自由滑行的24 个智能机器人应该称得上是最“聪明”的表演嘉宾了.它们时而左转、时而右行,灵活得就像翩翩起舞的蝴蝶.更厉害的是,它们与轮滑舞者配合得天衣无缝.
这也是中国新一代智能机器人第一次在国际赛事上表演高难度舞蹈动作.智能机器人不仅要完成自己的动作编排,还要与演员、地面投影进行联动表演,绝对称得上是智能机器人技术领域的一次升级创新.
此次冬奥会上的智能机器人主要实现了技术方面的两点突破：一是智能机器人导航更加精准.从智能机器人控制的角度来讲,演员和智能机器人之间有频繁的穿梭互动,演出场地内的灯光干扰多,这就要求智能机器人要看得远、看得清,同时用最短的时间做出判断,并迅速做出适应和调整,所以导航的精准度尤为重要.另一点是与常用的工业智能机器人相比,此次的“演员”智能机器人动作更复杂,包括完成行进中的旋转、摆动,配合演员做出困难动作等,在灵敏度上有了很大进步.
晶莹剔透的“冰屏”
当然整场表演最炫酷的表演嘉宾非“冰屏”莫属.它们是24 块装在智能机器人身上的大屏幕,按照长城砖的比例设计,象征的就是长城.当智能机器人在翩翩起舞的同时,“冰屏”的屏幕上也不断播放着不同的画面,从而形成多层次、递进式的现场效果,将整个表演的观赏性又提升了几个台阶.
为了体现冬季主题,24 块大屏幕被打造成了像冰雪（雪花洁白,冰晶透明）一样效果的“冰屏”,实现了透明图像显示,播放效果更逼真,也更灵动.每块“冰屏”长3 米,中间没有横梁,背后卡槽与屏幕之间的距离,可以用微米计算.此外,所有屏幕经过了风洞和冷库测试,都能做到不惧严寒和强风.
冰屏的单屏幕尺寸达到1.5 米的跨度,两块屏长3 米,如果中间没有支柱,很难稳定.此外,LED 屏越长,颜色的一致性越不好,也就是说一块屏幕上很容易出现色差.但是,“冰屏”的技术团队日夜进行技术攻关,不仅生产出了比预期目标规格更高、工艺更完善的产品,也同步实现了LED 屏工艺的升级更新.我国当前的“冰屏”技术,处于世界领先水平.
不惧严寒的轮滑少年
“北京8 分钟”于北京时间2 月25 日20 时19 分进行,现场气温为零下3 摄氏度.为了做好演员的防寒保暖工作,主创团队采用了石墨烯智能发热服饰,来确保他们在穿着较薄的演出服时不会被冻伤,还可以保证动作舒展.利用石墨烯的特性,我国科研人员研制出了超薄透明的石墨烯电热薄膜技术,用于智能装备制造,并申请了专利保护.
设计之初,大家对石墨烯服饰的预期目标是在零下5 摄氏度的环境中,持续发热8 分钟；后来考虑到候场等因素,就调整到在零下20 摄氏度的条件下,发热4 小时.设计团队在进行了艰苦攻关后,顺利完成了预期目标.
功劳不小的视觉仿真系统
针对“北京8 分钟”参演要素多、创意过程复杂、排练关联度高的特点,北京理工大学与北京电影学院组建的虚拟视觉团队利用影视虚拟制作技术和数字表演与仿真技术,专门创新研发了文艺表演预演系统和训练彩排与数字验证系统.
其中,文艺表演预演系统以可视化的界面和图纸、视频等多种数据输出载体将各种待选表演方案的真实效果进行呈现,帮助导演把控、决策及完善表演方案,从而确定最终方案.
另外一套系统为训练彩排与数字验证系统,它将创意数据转化为执行数据,指导表演要素进行排练,并保证数据在时间、空间上的一致性与准确性,同时将执行中修改的执行数据在表演要素中同步,帮助导演实时观察到演员和道具的队形状态以及演员的姿态,以便指导后续节目的编排,演员也能迅速直观地了解自身和理想运动轨迹的偏差并纠正,实时、快速地熟悉表演方案.
正是在这两套系统的帮助下,“北京8分钟”才能以最完美的姿态呈现在世界各地的观众面前.
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