一个“数字化”的杭州亚运会，从开幕式开始

经过了八年的筹备，在我国杭州举办的第19届亚运会终于正式拉开了帷幕。

9月23日晚，上万名观众聚集在在被称作“大莲花”的杭州奥体中心体育场，观看了杭州第19届亚运会开幕式。最令观众印象深刻的场景一定有数字人点火的那一幕：一个凝聚了超过一亿真人ID的巨型数字人穿过城市、跨过钱塘江来到体育场，出现在屏幕中央，和场内的第六棒真人火炬手汪顺汇合，共同完成了最后的点火仪式。

图源：《人民日报》微博

这也是亚运会历史上从未有过的一幕，第一次采用“数实融合”的方式点燃了主火炬。

杭州亚运会开幕式总导演、总制作人沙晓岚在接受新华网采访时提到，“数实融合”是本届杭州亚运会开幕式的一个核心主题。

数字技术的创新应用在这次开幕式中有诸多体现，除了由数字人完成点火仪式，观众看到的数字烟花、以及通过手机在现场实现的AR互动等等，不少都是这次亚运会的第一次尝试。而这些创意背后，也是对工程师和程序员们的不小挑战。

数字人点火，难点在于精准

在开幕式点火仪式环节，数字人在夜幕中的城市和钱塘江面上奔跑着传递火炬、以及俯瞰“大莲花”的场外场景，都只有收看转播的观众才能看到；

而现场观众看到的，是数字人进入场内屏幕，从右至左跑向主火炬台，在主火炬台后站定并最终点燃圣火的部分。

不过准确来说，在场内承载这个巨型数字人的并不是一块屏幕，而是一张“网”。

据沙晓岚介绍，导演组在现场布置了一块185米长、15米高的立体网幕，不仔细看的话很难被发现。这个网幕除了呈现数字火炬手奔跑、点火的场景，其他表演中出现的水墨江山卷、宋韵丹青等中国传统书画艺术，也都用到了这块网幕。

在让画面呈现更加立体外，这块网幕的另一大好处在于，可以让现场任何位置的观众都能清晰地看到数字人点火时刻——

网幕的搭建位置首先就和看台边的观众有一定距离，这让即使是坐在网幕后面的观众，视线也不会受到影响；而且和纱窗的原理类似，网幕的颗粒点距离比较大，而就像透过纱窗看外面的世界，观众也能够透过网幕，清晰地看到场地里的表演。

让数字人和真人一起点火，搭网幕可能还不是最难的，更难的是怎么让数字人和真人的动作能够同步。

因为和很多人理解的主火炬只是靠真人手中的火炬点燃不同，在点火的一刹那，数字人也需要激活现场的一个点火装置，数字人过快或过慢，最终都会影响到点火效果（比如数字人从弯腰到点火需要七秒，慢一点都会不真实）。所以开幕式对点火的要求是，数字人和真人的动作要实现“零误差”。

据杭州第19届亚运会开幕式虚拟执行创意总监崔永江介绍，整个团队过程中需要反复去调整数字人的角度、大小、动作和点火的姿势，来控制数字火炬手播放的频率和速度。并且为了保持点火仪式不提前泄露，每次排练点火环节都要等到清场之后的半夜。

而在经历了许多个通宵之后，最终才有了我们在开幕式上看到的精确的点火时刻。

至于这个巨型数字人的形象，作为“造型设计师”的崔永江也表示，如何把良渚文化融到数字人也经历了反复推敲。电视画面中呈现的数字人是由城市上空升腾出的粒子组成的，每一颗粒子代表着一位观众，而粒子本身是游动的，对数字人的形象进行加工本身就有一定难度。

“（最终）我们把良渚文化里面比较有特色的图腾提取出来，放到了数字人肩膀的位置、手臂的位置、膝盖的后面，其余就是用一些科技的线条，这些线条是会发光的，配合着粒子，让他具有现代感和力量感，还有未来感、科技感。”

“一亿人传递火炬”如何完成

本届杭州亚运会有一个非常重要的理念是“全民参与”。

而就像开幕式上数字人必须像真人一样开启最后的点火装置，如何真正让这个巨型数字人背后代表的、在网上参与了虚拟火炬传递的超一亿网友，都能参与点火仪式的这一概念真正能“名副其实”，开幕式背后的团队也下了不少功夫。

早在今年6月15日亚运会火种采集仪式结束之后，杭州亚运会“数字火炬手”线上火炬传递就已经同步开始。而如果要保证覆盖尽可能多的参与人数，对平台运转的流畅度将会是不小考验。

当中的困难就在于，海量的参与者中，每个人使用的手机型号不同，新旧程度不同，性能高低也不同，比如不少中老年人的手机都是几年前的旧款，一些乡镇地区居民也在使用内存小、运行慢的低性能手机，如果技术问题解决不了，很大一部分网友就无法获得参与感。

为杭州亚运会开幕式提供数字技术支持的是支付宝，为此，支付宝自主研发了Web3D互动引擎Galacean，来保障不同条件的手机都能流畅地进行数字火炬传递。

从此前公布的工作图来看，支付宝团队工作室内放置了数百台不同年代不同型号的手机，而在筹备该项目的三年内，团队写下了20万行代码，用几百台不同型号手机进行了超10万次测试，最终做到了亿级用户规模覆盖，并支持97%的常见智能手机设备，“哪怕是用8年前的老旧手机，也能成为数字火炬手”。

另外将数字火炬传递活动设置在小程序内，也减低了许多用户的参与难度。

而让上亿人的参与能“名副其实”，还有一项重要的前提是，能保证每个参与者的唯一性，而不只是一个数字，有唯一性才能真正让人有参与感。

所以支付宝的做法是，利用数字人技术，通过个性捏脸、动作捕捉和服装设计三道程序，呈现2万亿种数字人不同的形象，来让每个人在传递数字火炬时都能有属于自己的专属形象。

更让人感到新鲜的是，每个参与了数字火炬传递的网友都可以在支付宝领到基于蚂蚁链区块链技术推出的数字点火专属证书，每个证书都会上链，拥有独一无二的编号。亚运数字点火仪式也是世界上第一个应用了区块链技术的火炬传递活动。

把整个“大莲花”数字化

数字技术在亚运会开幕式上的运用，核心目标就是在本届亚运会绿色环保办赛理念的基础上，更好地保障观众的体验。而在这个过程中，另一项大工程便是去采集“大莲花”各个维度的数据。

很多观众可能都对去年北京冬奥会开幕式上“迎客松”的高难度特效烟花印象深刻，而到本届杭州亚运会开幕式，筹备团队则选择了全程不燃放实体烟花，转而通过数字技术燃放电子烟花。

和观众对数字人火炬手的观感类似，“大莲花”上空和钱塘江附近的数字烟花燃放效果，只有电视机前的观众能看到，现场观众看到的则是来自地屏和网幕的数字烟花效果。

但要保证数字烟花能和实体烟花有同样的震撼效果，这时就需要视觉团队进行大量实地取景。据杭州亚运会开幕式AR导演李岩介绍，这个过程中团队对整个杭州奥体中心体育场，乃至整个钱塘江周边的建筑都进行了实时扫描和实时建模，并结合开幕式每一个环节，在地屏和网幕上设计绘制相应画面，最后在整个特效引擎里进行数字烟花模拟。

数字烟花在保障精彩效果的同时，也让整场开幕式有了更多视角，比如可以更加便捷地实现在空中俯拍烟花。

除了数字烟花，现场观众在开幕式过程中能够体验的AR互动，也有赖于将整个“大莲花”数字化。

这些互动包括了用手机扫描主舞台，就能召唤出杭州亚运会的三只吉祥物，放飞数字许愿灯，以及发送古风数字明信片等等。

而据承载这些互动的平台支付宝负责人透露，为此支付宝技术团队派出了一个近30人的小组，在“大莲花”3层看台、24个区域和216个点位，围绕不同角度、用不同方式分别采集了10-20秒的数据，并累计采集了超过40万帧的影像数据。所有图片数据最后会交由AI算法训练，识别成功率超过了95%，也确保了即便是坐在角落的观众，在暗光环境下也能参与其中。

除此之外，杭州亚运会开幕式上的AR技术还体现在《国风雅韵》篇章中“大莲花”上空放飞的无数“孔明灯”，以及AR虚拟半球状的数字穹顶模拟出的篮球、足球等运动项目等等，这些也都建立在对“大莲花”进行了数字化的前提之下。

当然，以上介绍的都只是数字技术在本届杭州亚运会开幕式中的应用。

就像亚奥理事会代理总干事维诺德·帝瓦里此前提到的，杭州亚运会将成为最智能、最绿色的亚运会。杭州亚运会用到的数字技术几乎散布在比赛场馆的各个角落——

比如杭州亚组委上线的“亚运AR服务平台”，就能够让观众体验到“AR导航”、“AR吉祥物迎宾秀”和“AR知识科普”等多种数实融合体验；由商汤提供技术支持的AR智能巴士，也能够精准识别车道线、交通信号灯，预测行人并做出决策和路径规划，自动停留接驳等；杭州灵伴科技研发的AR智能眼镜也在赛事安保、日常巡防等方面发挥着作用；杭州奥体中心游泳馆还采用了基于数字孪生技术，来实现场馆物理世界与数字世界的1:1透视可控等等。

数字改变生活，杭州亚运会也在让更多人了解到数字技术的更多可能，它不再只是一个概念，而是能实实在在改变一些东西。