面積超大的地面顯示屏、晶瑩剔透的冰雪五環(huán)、浪漫唯美的雪花火炬…北京2022冬奧會開幕式上的這些絕美瞬間是否有驚艷到你？虎年開工第一天，我們來聊一聊開幕式背后的科技力量。

2022春節(jié)假期已經(jīng)結(jié)束，虎年開工第一天，本期PC鮮辣報我們來聊一聊北京冬奧會。2月4日，大年初四，又正值立春，北京冬奧會（第二十四屆冬季奧林匹克運動會）盛大開幕。

相信大家與筆者一樣，都被這場氣勢宏大、美輪美奐、又充滿溫情、極富科技感的開幕式所折服，詩意的24節(jié)氣倒計時、巨型“冰面”地屏、晶瑩剔透的“冰雪五環(huán)”、浪漫的雪花火炬…都給人留下了深刻的印象。中國為世界獻(xiàn)上了一場融合數(shù)字科技與美學(xué)創(chuàng)新的視覺盛宴。

·超萬平米的8K地面顯示屏 LED組成雪花主火炬

此次開幕式的舞臺地面是目前世界上最大的8K超高清地面顯示系統(tǒng)，它平鋪在鳥巢中心，一直延伸到跑道，整體面積達(dá)10393平方米，包含4萬2千多塊的LED模塊，供應(yīng)商來自BOE京東方。

（圖片來自新華社）

京東方采用多個8K+級分辨率的畫面融合技術(shù)，超大規(guī)模的光學(xué)校正算法可對每個顯示畫面進(jìn)行像素點級的光學(xué)校正，可呈現(xiàn)出100000:1超高對比度，3840Hz超高刷新率，以及29900x15096超高分辨率的超高清絢麗畫面。

（圖片來自BOE）

另外，向世界傳遞低碳環(huán)保，又別出心裁地“微火”主火炬，“雪花”主火炬臺也是來自京東方。主火炬臺直徑達(dá)14.89米，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，嵌有55萬余顆LED燈珠，每一顆燈珠都由驅(qū)動芯片的單一信道獨立控制。當(dāng)兩位火炬手將微火插在雪花主火炬臺上時，巨型雪花屏由中心向四周輻射開來，效果驚艷。

快速變換、完美同步的顯示畫面背后，采用的是京東方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塊雙面屏幕實現(xiàn)毫秒級響應(yīng)；此外，“主路+環(huán)路”備份的高冗余控制系統(tǒng)確保了火炬臺播控系統(tǒng)的超高可靠性。

此外，從冰立方中破殼而出的五環(huán)更是呈現(xiàn)出了360°的裸眼3D效果，逼真的碎冰效果讓不少人驚呼“是現(xiàn)場雕刻的”。事實上，整個冰雪五環(huán)也是個巨大的LED異形屏，長達(dá)20米，重3噸。為了保證亮度與顯示效果，采用了僅2毫米的PC板，透光率達(dá)到70%，內(nèi)部采用了經(jīng)過航天技術(shù)強化的電池，縮減了近半噸的重量。

·英特爾三維運動員追蹤技術(shù)與地面顯示屏自然互動

在開幕式的《致敬人民》和《雪花》兩個節(jié)目中，相信大家都注意到了漫天流動的風(fēng)雪在滑冰運動員的腳下實時消散、五百多個孩子如晶瑩的雪花在舞臺上歡笑嬉戲的唯美畫面，這樣的效果的實現(xiàn)除了演員們的精心排練，還有來自英特爾的技術(shù)支持。

（圖片來自Intel）

英特爾以基于英特爾至強可擴展處理器的3DAT（三維運動員追蹤）技術(shù)，聯(lián)合第三方專業(yè)團(tuán)隊定制開發(fā)了“基于人工智能技術(shù)的演出實時特效系統(tǒng)”。整個系統(tǒng)大概包括攝像機系統(tǒng)、進(jìn)行計算機視覺和人工智能處理的服務(wù)器系統(tǒng)、后端進(jìn)行渲染的渲染系統(tǒng)。

（圖片來自Intel）

技術(shù)團(tuán)隊通過安放在鳥巢看臺6層的4臺檢測精度極高的攝像機覆蓋全場，隨后將視頻信號通過光纖傳輸?shù)接⑻貭栐趪殷w育場內(nèi)搭載了第三代英特爾至強可擴展處理器的邊緣計算系統(tǒng)上進(jìn)行三維信號重建及渲染，隨即將生成的藝術(shù)形象呈現(xiàn)在LED大屏上，依賴于先進(jìn)的AI算法專門設(shè)計開發(fā)了多個人體檢測AI模型，可以穩(wěn)定精準(zhǔn)識別場中上百名演員，最終利用多相機標(biāo)定結(jié)果實時輸出他們的真實位置信息，最終實現(xiàn)了我們在直播畫面中看到的效果。

在世界范圍內(nèi)，這套系統(tǒng)也是首次將英特爾3DAT技術(shù)運用在大型活動的演出中。

·三維仿真技術(shù)預(yù)演開幕式 精確到0.01秒

作為世界矚目的體育盛事，開幕式的成功與否至關(guān)重要。事實上，在北京冬奧會開幕式驚艷世界之前，它已經(jīng)完整地在北京理工大學(xué)數(shù)字表演與仿真技術(shù)實驗室里預(yù)演了無數(shù)遍。

開幕式系統(tǒng)界面（圖片來自北京理工大學(xué)）

簡單來說，這是一個冬奧會開幕式的投射，能實現(xiàn)表演全要素、全流程、全業(yè)務(wù)的集成與融合。作為科技冬奧的項目之一，冬奧會開閉幕式大型表演智能化創(chuàng)編排演一體化服務(wù)平臺，是由北京理工大學(xué)計算機學(xué)院教授丁剛毅的團(tuán)隊完成。它集成活動策劃與智能創(chuàng)意系統(tǒng)、訓(xùn)練彩排方案生成系統(tǒng)、表演預(yù)演系統(tǒng)、裝備協(xié)同控制系統(tǒng)和仿真轉(zhuǎn)播關(guān)鍵技術(shù)，形成了新一代表演全流程技術(shù)解決方案。先進(jìn)的仿真技術(shù)，也是現(xiàn)在大熱的“元宇宙”概念中的關(guān)鍵技術(shù)。

五環(huán)展示時多機位鏡頭模擬效果（圖片來自北京理工大學(xué)）

冬奧會開幕式仿真系統(tǒng)，以可視化的界面和圖紙、視頻等多種數(shù)據(jù)輸出載體，將各種表演方案的真實效果進(jìn)行三維呈現(xiàn)，將每一個要素的時空變化，精準(zhǔn)至0.01秒，讓地屏的震撼展現(xiàn)到“極致”，并且大大提升了大型演出的排演效率。

（圖片來自新華社）

事實上，本次北京冬奧會開幕式中所涉及到的科技力量還遠(yuǎn)不止這些，像為鳥巢插上“數(shù)字羽翼”的5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋、奧運火炬所使用的氫燃料的存儲及火焰可視化、來自航天科技集團(tuán)的機械與通信技術(shù)支持、阿里云的4K超高清轉(zhuǎn)播服務(wù)以及百度智能云團(tuán)隊的AI手語主播等等。正如開幕式總導(dǎo)演張藝謀所說，“北京2022冬奧會的開幕式與以往完全不一樣，科技含量很高”。

（文中圖片來自網(wǎng)絡(luò)，本文僅作引用）