PC鲜辣报奥运特辑：盘点开幕式背后的科技力量

面积超大的地面显示屏、晶莹剔透的冰雪五环、浪漫唯美的雪花火炬…北京2022冬奥会开幕式上的这些绝美瞬间是否有惊艳到你？虎年开工第一天，我们来聊一聊开幕式背后的科技力量。
2022春节假期已经结束，虎年开工第一天，本期PC鲜辣报我们来聊一聊北京冬奥会。2月4日，大年初四，又正值立春，北京冬奥会（第二十四届冬季奥林匹克运动会）盛大开幕。相信大家与笔者一样，都被这场气势宏大、美轮美奂、又充满温情、极富科技感的开幕式所折服，诗意的24节气倒计时、巨型“冰面”地屏、晶莹剔透的“冰雪五环”、浪漫的雪花火炬…都给人留下了深刻的印象。中国为世界献上了一场融合数字科技与美学创新的视觉盛宴。·超万平米的8K地面显示屏 LED组成雪花主火炬此次开幕式的舞台地面是目前世界上最大的8K超高清地面显示系统，它平铺在鸟巢中心，一直延伸到跑道，整体面积达10393平方米，包含4万2千多块的LED模块，供应商来自BOE京东方。（图片来自新华社）京东方采用多个8K+级分辨率的画面融合技术，超大规模的光学校正算法可对每个显示画面进行像素点级的光学校正，可呈现出100000:1超高对比度，3840Hz超高刷新率，以及29900×15096超高分辨率的超高清绚丽画面。（图片来自BOE）另外，向世界传递低碳环保，又别出心裁地“微火”主火炬，“雪花”主火炬台也是来自京东方。主火炬台直径达14.89米，由96块小雪花形态和6块橄榄枝形态的LED双面屏创意组成，采用双面镂空设计，嵌有55万余颗LED灯珠，每一颗灯珠都由驱动芯片的单一信道独立控制。当两位火炬手将微火插在雪花主火炬台上时，巨型雪花屏由中心向四周辐射开来，效果惊艳。快速变换、完美同步的显示画面背后，采用的是京东方AIoT技术体系及自主研发的同/异步兼容信发系统，异步集控能在极短时间内将大规模视频内容快速下发，同步集控确保102块双面屏幕实现毫秒级响应；此外，“主路+环路”备份的高冗余控制系统确保了火炬台播控系统的超高可靠性。此外，从冰立方中破壳而出的五环更是呈现出了360°的裸眼3D效果，逼真的碎冰效果让不少人惊呼“是现场雕刻的”。事实上，整个冰雪五环也是个巨大的LED异形屏，长达20米，重3吨。为了保证亮度与显示效果，采用了仅2毫米的PC板，透光率达到70%，内部采用了经过航天技术强化的电池，缩减了近半吨的重量。·英特尔三维运动员追踪技术与地面显示屏自然互动在开幕式的《致敬人民》和《雪花》两个节目中，相信大家都注意到了漫天流动的风雪在滑冰运动员的脚下实时消散、五百多个孩子如晶莹的雪花在舞台上欢笑嬉戏的唯美画面，这样的效果的实现除了演员们的精心排练，还有来自英特尔的技术支持。（图片来自Intel）英特尔以基于英特尔至强可扩展处理器的3DAT（三维运动员追踪）技术，联合第三方专业团队定制开发了“基于人工智能技术的演出实时特效系统”。整个系统大概包括摄像机系统、进行计算机视觉和人工智能处理的服务器系统、后端进行渲染的渲染系统。（图片来自Intel）技术团队通过安放在鸟巢看台6层的4台检测精度极高的摄像机覆盖全场，随后将视频信号通过光纤传输到英特尔在国家体育场内搭载了第三代英特尔至强可扩展处理器的边缘计算系统上进行三维信号重建及渲染，随即将生成的艺术形象呈现在LED大屏上，依赖于先进的AI算法专门设计开发了多个人体检测AI模型，可以稳定精准识别场中上百名演员，最终利用多相机标定结果实时输出他们的真实位置信息，最终实现了我们在直播画面中看到的效果。在世界范围内，这套系统也是首次将英特尔3DAT技术运用在大型活动的演出中。·三维仿真技术预演开幕式 精确到0.01秒作为世界瞩目的体育盛事，开幕式的成功与否至关重要。事实上，在北京冬奥会开幕式惊艳世界之前，它已经完整地在北京理工大学数字表演与仿真技术实验室里预演了无数遍。开幕式系统界面（图片来自北京理工大学）简单来说，这是一个冬奥会开幕式的投射，能实现表演全要素、全流程、全业务的集成与融合。作为科技冬奥的项目之一，冬奥会开闭幕式大型表演智能化创编排演一体化服务平台，是由北京理工大学计算机学院教授丁刚毅的团队完成。它集成活动策划与智能创意系统、训练彩排方案生成系统、表演预演系统、装备协同控制系统和仿真转播关键技术，形成了新一代表演全流程技术解决方案。先进的仿真技术，也是现在大热的“元宇宙”概念中的关键技术。五环展示时多机位镜头模拟效果（图片来自北京理工大学）冬奥会开幕式仿真系统，以可视化的界面和图纸、视频等多种数据输出载体，将各种表演方案的真实效果进行三维呈现，将每一个要素的时空变化，精准至0.01秒，让地屏的震撼展现到“极致”，并且大大提升了大型演出的排演效率。（图片来自新华社）事实上，本次北京冬奥会开幕式中所涉及到的科技力量还远不止这些，像为鸟巢插上“数字羽翼”的5G网络全覆盖、奥运火炬所使用的氢燃料的存储及火焰可视化、来自航天科技集团的机械与通信技术支持、阿里云的4K超高清转播服务以及百度智能云团队的AI手语主播等等。正如开幕式总导演张艺谋所说，“北京2022冬奥会的开幕式与以往完全不一样，科技含量很高”。（文中图片来自网络，本文仅作引用）