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2月4日晚间，国家体育场“虚拟鸟巢”首次呈现在北京2022年冬奥会上，给全球亿万观众带来极致享受的视觉盛宴。这也是全球第一次规模化应用8K技术来进行开幕式直播和重点赛事报道。

在谈及开幕式时，冬奥会开闭幕式总导演张艺谋在知乎问答中表示，过去我们（开幕式）不来几百个人排个队，整齐划一，好像都会说“演得不好”。现在，我们敢不再去“秀肌肉”，不再去炫技，不局限于好不好看，而要去想什么东西最能打动人。“作为一个创作者，我通常不愿给自己打分，但我要对昨晚开幕式的团队打出100分！”张艺谋在新闻发布会上说。

在技术的支持下，此次冬奥会在现场参与人员只有3000人的情况下，营造出了空灵浪漫的现代科技感，人工智能、5G、AR、裸眼3D、云计算、8K显示、数字孪生以及仿真技术被大量运用在开幕式表演中。

五环升起背后的“光影技术力”

本届冬奥会的开幕式上，飞流直下的“黄河水”、瞬间凝结而成的“冰立方”、“冰面”上幻动的雪花以及奥林匹克五环构成了第一个高潮。

“导演一直在要求我们，要在光影的内容中找到东方文化的自信。”冬奥会开闭幕式视效总监王志鸥说。

以水瀑布的形成为例，在创作的过程中，王志鸥所在的视觉团队除了找寻大量的资料来对水进行分析和学习外，还利用了图像处理算法，对大量的中国传统水墨画进行机器学习，建立水墨纹理特征模型，以此营造“黄河之水天上来”的意境。

随后当黄河之水慢慢冰冻，形成了近3层楼高的“冰立方”，历届冬奥会的标志也随着激光刻刀逐一被雕刻出来。

“这一次我们做了全球唯一一个360度的裸眼3D的数字装置，也做了大量虚拟数字化的预演，才能够让大家感觉到水立方升起时候的光泽。而在激光雕刻中，需要一个点位信息，我们把数字内容给到激光控台让它完全同步，需要几万个画面。最后通过数字化编程以及自己开发的程序，才把所有在冰立方的激光点位都转化成了数字信息。”王志鸥在知乎问答中写道，这些以往需要灯光师和激光师去连夜进行物理校对的画面，现在变成了一个直接数字化的工程信息，保证在第一时间把设想的激光和人型跟踪在冰立方得到完美呈现，一秒不差。

而为了让冰立方的破冰更精准，负责冬奥开幕式舞台保障工作的长征天民研制团队，在场地受限的情况下，通过精确控制电机驱动16条链条、16条钢丝绳组成的4套同步传动单元，让总重量约400吨，升降重量达180吨的冰立方升降定位精度控制在±1mm。

上述团队在舞台机械控制系统的设计中加入了航天系统产品研发中采用的数字化仿真软硬件设备，控制算法的优化设计，并进行半实物仿真测试试验。相对一般火箭飞行试验前需要进行近百项地面试验，冬奥会舞台系统则进行了近千项地面测试。

此外， 为了让舞台地面达到炫彩夺目的效果，开幕式的舞台地面采用了目前最大的8K超高清地面显示系统，由国内屏幕企业京东方提供。该地面显示系统共计使用40000块LED屏，整个场地所用的线缆总长超过了20公里，创下吉尼斯世界纪录。

“雪花”形主火炬台：虚拟与现实的结合

开幕式上，最受瞩目的巨型“雪花”形主火炬台闪耀着晶莹剔透的光芒缓缓升空，近百朵写着参赛地区名字的虚拟雪花也开始汇聚在一起，伴随圣火点亮，将整个开幕式气氛推向高潮。

张艺谋表示，雪花就像一个“卧底”，从倒计时开始，到孩子们唱出“万千雪花竞相开放”，雪花一直在。“百年奥运历史上，第一次有这样的主火炬，全部参赛国家和地区的名字都在上面，它由全世界构成，无论火的大小，它是我们心中的火。全世界不同的雪花汇聚在北京，成为一朵人类共同的雪花。”

为了实现火炬台“钻石般璀璨闪耀”的创意理念，开幕式主创团队把一些数字化的可视化编程手段运用到了设计和制作过程中。“用中国结和橄榄枝，编织成了一朵雪花，雪花装置宽为14.899米，内部有96个中国结的小雪花，周围加上了6条橄榄枝，每一个都是发光装置。”王志鸥表示，将数字编程算法映射到雪花装置里面，可以让它的光每一秒都完全不同，既有雪花的绽放感，也有橄榄枝的浪漫。

而整个火炬台一共嵌有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。

与此同时，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。技术背后是英特尔提供的3DAT计算机视觉动作捕捉技术以及北京电影学院声音学院师生团队提供的AI实时视频特效技术。

英特尔称，通过AI算法，通过4台摄像机就覆盖了冬奥会全场，并让演员与现场铺设的大屏实现实时互动，在传输效率上，从图像采集、识别到检测和处理只需要不到几十毫秒的时间。

而在火炬点燃那一刻，巨型雪花屏由中心向四周辐射开来，闪耀出波浪般层层递进的璀璨光芒，快速变换的显示画面背后，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。

在张艺谋看来，开幕式的最大特点是创新。它有很多创意的点，它的规模不是最大的，表演也不是最多的，但创意理念表现了人类在一个艰难时刻的那份温暖。

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