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【冬奥进行时】精彩!北理工在冬奥会开幕式释放“元宇宙”力量

助力冬奥的 工信微报 2022-10-23


2月4日晚8:00北京“鸟巢”再次成为世界“焦点”浪漫与空灵在同一舞台展现向世界展示中国风采!

国际奥委会评价“北京冬奥会开幕式你没有任何理由错过”在精彩的开幕式背后
“北理工”力量再次“鼎力相助”国家盛典精雕细琢的背后北京理工大学都有哪些“手笔”?小编带大家一睹为快!


“虚拟鸟巢”

上演开幕式“元宇宙”



本次冬奥会开幕式
共上演五个篇章约3000名演员参与表演涉及仪式、表演等16个环节涉及调度工作人员和观众30000余人是建党百年庆典之后的最大规模的国家盛典

早在2019年10月作为服务国家盛典的“国家队”北京理工大学计算机学院数字表演与仿真技术团队就开始参与到冬奥会、冬残奥会开闭幕式的创意工作中
计算机学院数字表演与仿真技术团队所打造的冬奥开幕式仿真系统中的“鸟巢”
这支为2008年北京奥运会、平昌冬奥会“北京8分钟”国庆70周年、建党百年庆典提供过科技服务保障的北理工团队再一次冲锋在了北京冬奥会开幕式的第一线这一次他们带来了“虚拟冬奥开幕式”
“虚拟开幕式”仿真图
北理工师生们
采用原创的“智能化创编排演一体化”系统按照开幕式导演组要求打造了全仿真的“虚拟鸟巢”
本次仿真精确到每一位演员的位置、动作步伐速度……精确到开幕式的每分每秒为开幕式的策划、设计和排练提供了有力的科技支撑此前,在该系统上开幕式排演了约12次
在国家体育场开展服务保障的北理工师生们
北理工师生在紧张工作中
“08奥运我们仅仅为表演提供了虚拟仿真支持,14年后,我们通过三维仿真技术,模拟出冬奥会开幕式全流程,对演员、灯光、音乐、烟花、奥运火炬,甚至转播机位等全要素进行全方位‘排兵布阵’。这个平台相当于电影预演系统,帮助导演团队等直观了解开幕式的整体效果。”数字表演与仿真技术团队负责人、北理工计算机学院丁刚毅教授介绍道。
在“虚拟开幕式”的“演出”中观众席、灯带、主舞台和震撼人心的超大型LED屏幕每一个要素都尽收眼底
《立春》节目仿真效果图
在开场节目《立春》中
伴随着悠扬的琵琶乐曲393名表演者手持绿色荧光长杆轻步入场在场馆中央汇成同心圆音乐变换,长杆律动与地面大屏特效融为一体
《立春》节目现场表演效果
由于涉及演员众多站位、动作、挥杆角度皆不相同长达9.5米的发光软杆不能有丝毫碰撞使之成为开幕上最具难度的表演环节之一北理工团队成员对每一位演员的动作效果逐一进行了仿真为每一位表演者提供了“定制”表演手册将节目细节一一标注清晰对节目效果进行了上万次修改
北京冬奥会开幕式仿真系统界面
正是该仿真系统的出色发挥保障导演组的创意第一时间“落地”为演员们的动作找到“最优解”开幕式精彩绽放的背后“虚拟鸟巢”的贡献实实在在功不可没


精确到0.01秒

让16k“大地屏”惊艳世界


世界第一!
在本次冬奥开幕式上一块近一万平方米的“大地屏”惊艳世界

这块分辨率达到16K的地屏铺满了整个国家体育场中心区域地屏与立屏联结一体配合开幕式演出呈现震撼的视觉效果在地屏绚丽变化的背后却是“海量”的数据计算

对于高帧率16K的计算机图形动画生成任务必须采用高性能GPU和CPU服务器集群仅三分钟的素材便50G左右具体渲染时间根据素材的复杂程度可能达到数十天面对这一全新挑战北京理工大学和中央电视台自主研发了渲染集群管理软件可以实现任务自动分配、结果自动通知上传等功能集群渲染速度提高了30倍以上该软件为节目修改的突发情况提供了应急保障
《致敬人民》仿真效果图
更为关键的是“大地屏”的视频呈现、表演者的动作、背景音乐三者要实时配合才能展现最震撼人心的效果三者缺一不可更不可差半离

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”


为世界观众

呈现最精彩的画面


本次冬奥开幕式
每一个精彩镜头的背后都有北理工的科技保障
开幕式转播机位镜头效果仿真

北理工团队所打造的冬奥会开幕式仿真系统模拟出34个不同转播机位通过对开幕式的“全虚仿”对不同转播机位在不同时间点的拍摄效果进行了效果仿真
运动员入场环节的多机位镜头效果仿真
用“仿真”提前“试转播”排除所有可能出现的问题确保将最精彩的效果呈现给全世界观众
除了打造冬奥开幕式
背后的“元宇宙世界”北理工力量还为鸟巢上空的绚烂焰火注入科技力量
“立春”绽放北理工立体烟火技术

在“简约、安全、精彩”的原则下冬奥会开幕式中焰火燃放时长仅仅180秒炽热的焰火倒计时“燃”起整场开幕式的氛围

开场的高空特效焰火“立春”和花束特效“SPRING”绽放于空中郁郁葱葱的绿色更是寓意着生机勃勃一起向未来!

宣布开幕时闪烁发光的巨大“迎客松”张开双臂迎接每一位宾客的到来

与往日焰火五光十色不同
本次冬奥开幕式全程采用银色的焰火主题把代表冬奥冰雪的晶莹剔透、诗意的美学精神充分呈现
北理工团队所布置的燃放焰火的底架

北京理工大学机电学院焰火技术团队为协助导演创意团队讲好“一朵雪花的故事”在焰火创意的技术实现、产品选择、效果试验、燃放编排设计等方面提供了有力的技术支持
为确保燃放过程安全团队在鸟巢顶部燃放区域膜结构铺设了防火石棉布并通过调整顶部焰火发射角度在确保安全的条件下呈现了最佳燃放效果
团队成员与工作人员在鸟巢周边布置焰火燃放底架
在此次冬奥开幕式的
焰火燃放中团队发挥自身的技术优势为冬奥会开幕式焰火的安全、精彩绽放做出了重要贡献
“圣火相传”北理工人设计“飞扬”


2022年冬奥会“飞扬”火炬
完美承载了北京冬奥会的愿景和中国的文化底蕴国际奥委会更评价为:“是体育与文化、艺术和科技的巧妙结合。”而这支“飞扬”火炬的完美设计背后凝聚了北理工1995级工业设计专业校友李剑叶及其主创团队的心血和汗水
2月3日,北理工校友李剑叶参加冬奥圣火传递

经过九个多月的准备以及北京冬奥组委多轮评审李剑叶团队最终从182个全社会有效征集方案中脱颖而出承担火炬的外观设计工作

“飞扬”火炬,丝带飘扬
诠释了一个更自信、更现代、更进步的中国

服务国家重大需要
北理工人把科技成果书写在使命担当中在冬奥盛典中彰显科技美学、文化自信矢志强国北理工人永远在路上!


来源:北京理工大学


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