举世瞩目！冬奥会开幕式！北理工释放“元宇宙”力量！

一片片晶莹的雪花

迎风飞舞，在中国绽放

2022年2月4日

“冬奥”如期而至

今日立春

万物起始、万象更新

万众瞩目的北京冬奥开幕啦！

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

我理都有哪些“手笔”？

第一时间

请随官微君一睹为快！

PART.01

“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

涉及仪式环节、表演环节等

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

采用我理原创的

“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到。

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

PART.02

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”

PART.03

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

简约、安全、精彩

北京2022冬奥会

开幕式集自然之美、

人文之美和运动之美于一体

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！

预祝本次北京冬奥会取得圆满成功

愿全世界冰雪运动健儿

在中国的冰天雪地间挥洒激情

各国人民在携手奋进中

一起向未来！

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出品：党委宣传部

来源：机电学院、计算机学院、设计与艺术学院，部分内容来源于北京电视台、“新华社”、《解放日报》《科技日报》《新京报》

图片：来源于团队、部分图片来源于“新华网”、“新华社”公众号、“新华社”微博

编辑：徐梦姗、郭广泽

审核：蔺伟、王征

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