炫科技撐起閉幕式“中式浪漫”

在北京冬奧會(huì)2月20日晚的閉幕式上，“折柳寄情”“巨型中國(guó)結(jié)”“12生肖冰車”“08北京奧運(yùn)五環(huán)”等中國(guó)元素以高科技聲光電的方式呈現(xiàn)在世人面前，再度展現(xiàn)中國(guó)“科技奧運(yùn)”的實(shí)力與魅力。據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，在閉幕式上，多項(xiàng)航天技術(shù)繼開幕式后再度為表演環(huán)節(jié)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障，也正是得益于這些高精尖的航天技術(shù)，許多展現(xiàn)中國(guó)式浪漫的“夢(mèng)幻場(chǎng)景”才得以完美呈現(xiàn)。

航天“雙冗余”理念助力奧運(yùn)五環(huán)全程閃亮

北京全新名片——世界上唯一的“雙奧之城”以奧運(yùn)五環(huán)的特殊設(shè)定被觀眾所銘記。閉幕式上的奧運(yùn)五環(huán)并不是開幕式上亮相的冰雪五環(huán)，而是類似于2008年北京夏季奧運(yùn)會(huì)的奧運(yùn)五環(huán)。這個(gè)特別的瞬間就將觀眾帶回2008年北京奧運(yùn)會(huì)，意在致敬北京這座“雙奧”之城。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者從中國(guó)航天科技集團(tuán)了解，閉幕式上的奧運(yùn)五環(huán)由航天科技集團(tuán)一院研制。這個(gè)寬18米、高度11.75米、單環(huán)直徑為5米的冬奧五環(huán)，尺寸是2008年亮相“鳥巢”上空的“夢(mèng)幻五環(huán)”的一半大小，它由2.1萬個(gè)LED燈組成，在夜晚遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去就如同點(diǎn)點(diǎn)星光，因此研發(fā)人員也將這個(gè)冬奧五環(huán)形象地稱為“星星五環(huán)”。

研發(fā)人員告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，“星星五環(huán)”雖然相較2008年北京奧運(yùn)的“夢(mèng)幻五環(huán)”尺寸更小，但蓄電池系統(tǒng)卻有大幅提升，2008年“夢(mèng)幻五環(huán)”的“閃亮?xí)r刻”不到5分鐘，但“星星五環(huán)”懸掛在半空可閃耀1小時(shí)。

為實(shí)現(xiàn)“續(xù)航能力”的突破，設(shè)計(jì)人員采用新一代運(yùn)載火箭“通用化、系列化、組合化”的設(shè)計(jì)思路，將航天的“雙冗余”理念應(yīng)用到冬奧五環(huán)的設(shè)計(jì)之中。利用2套蓄電池系統(tǒng)作為供電電源，分別可為五環(huán)內(nèi)的兩個(gè)LED模組和播控系統(tǒng)提供不少于60分鐘的不間斷供電。假若一套出現(xiàn)錯(cuò)誤，另一套能夠作為備份即刻“替補(bǔ)”上去，從而確保整場(chǎng)演出順利舉行。此外，為了體現(xiàn)本屆冬奧會(huì)“綠色、低碳、可持續(xù)”的理念，用于閉幕式“星星五環(huán)”的2套蓄電池是從開幕式上的冰雪五環(huán)“繼承”而來。負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)操作的航天科技集團(tuán)一院冬奧項(xiàng)目隊(duì)員告訴記者，直到21日，這套供電系統(tǒng)的電池還有剩余電量。

火箭發(fā)射支持技術(shù)助力“折柳寄情”

閉幕式上，“折柳寄情”表演環(huán)節(jié)驚艷全場(chǎng)。當(dāng)舞臺(tái)中央的升降臺(tái)向兩側(cè)打開，光束從底部射出照亮夜空時(shí)，許多觀眾都被這一通過光電技術(shù)表現(xiàn)中國(guó)傳統(tǒng)文化意境的場(chǎng)景所折服，也感受到這一幕所帶來的溫情。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，這一舞臺(tái)效果的呈現(xiàn)，與開幕式上雪花火炬出場(chǎng)時(shí)使用的地面中央升降臺(tái)“如出一轍”。為了保證整場(chǎng)演出的節(jié)奏流暢和視覺感受，舞臺(tái)采用“先下沉、再平移、最后上升”的“小開合”開蓋方式，實(shí)現(xiàn)了直徑16米、重約300噸圓形舞臺(tái)的平穩(wěn)升降，整個(gè)過程僅需70秒。升降臺(tái)運(yùn)行時(shí)，對(duì)舞臺(tái)的影響只在16米直徑的圓形范圍內(nèi)，舞臺(tái)其他位置的表演沒有任何影響，從而提升舞臺(tái)的使用率和視覺美感。

來自航天科技集團(tuán)一院的舞臺(tái)設(shè)計(jì)人員告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，整個(gè)中央升降臺(tái)蓋板寬度為26米，這種大跨度的開合技術(shù)相當(dāng)于在火箭發(fā)射場(chǎng)將火箭從技術(shù)陣地移到發(fā)射陣地，這項(xiàng)技術(shù)能將誤差控制在3毫米以內(nèi)。

“數(shù)字孿生鳥巢”預(yù)見唯美場(chǎng)景

閉幕式上全球矚目的精彩表演，來自于此前周到細(xì)致的準(zhǔn)備。為了把設(shè)計(jì)人員腦海中所構(gòu)想的閉幕式唯美場(chǎng)景生動(dòng)呈現(xiàn)出來，一種利用數(shù)字孿生技術(shù)打造的“北京2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)開閉幕式演出與儀式數(shù)字化演練系統(tǒng)”輔助了冬奧閉幕式前的數(shù)字化推演演練。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，這套由航天科工集團(tuán)三院研發(fā)的數(shù)字化演練系統(tǒng)，在本屆冬奧會(huì)中構(gòu)建了數(shù)字孿生場(chǎng)館與舞臺(tái)設(shè)備。為閉幕式的舞臺(tái)與大型裝置的虛擬裝配和分析功能，為關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備的規(guī)劃部署與指揮控制提供輔助決策支持。

通過在數(shù)字空間中精確模擬“鳥巢”的空間改造特征以及舞臺(tái)、威亞、大型裝置的演出流程、銜接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)在數(shù)字“鳥巢”中全要素、全流程、全場(chǎng)景掌握閉幕式上各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，為關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備最優(yōu)的部署點(diǎn)位、運(yùn)動(dòng)控制、協(xié)同聯(lián)動(dòng)方案等提供數(shù)字化技術(shù)支持。

系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)人員告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，為實(shí)現(xiàn)節(jié)目效果，“鳥巢”的地下空間經(jīng)過了巧妙改造，以配合舞臺(tái)升降等演出創(chuàng)意需求。而在舞臺(tái)改造以及設(shè)施設(shè)備進(jìn)場(chǎng)之前，所有的設(shè)計(jì)方案都預(yù)先在他們團(tuán)隊(duì)所構(gòu)建的“數(shù)字孿生鳥巢”中進(jìn)行模擬，分析整體布局、聯(lián)動(dòng)流程與細(xì)節(jié)部署。例如主舞臺(tái)升降打開五環(huán)升起、“折柳寄情”等所有流程環(huán)節(jié)，都是在系統(tǒng)中通過數(shù)百次反復(fù)推演，綜合考慮視效、協(xié)調(diào)、安全等因素之后形成最終方案。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還根據(jù)閉幕式表演的方案，反復(fù)在“數(shù)字鳥巢”環(huán)境中多視角、全時(shí)段推演和驗(yàn)證舞臺(tái)與各設(shè)備的流程方案。這套數(shù)字化演練系統(tǒng)可對(duì)各環(huán)節(jié)的舞臺(tái)燈光效果及其轉(zhuǎn)變過程進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，甚至可以細(xì)致到每一幀色彩變化、每一縷光影律動(dòng)，精確到每一步燈光照射與舞臺(tái)設(shè)備的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，通過身臨其境的“實(shí)景”效果渲染輔助形成最佳舞臺(tái)效果。為閉幕式現(xiàn)場(chǎng)的燈光舞美優(yōu)化和演出節(jié)目演練彩排提供“數(shù)字試驗(yàn)場(chǎng)”與“全息視效廳”。

此外，這套系統(tǒng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)還負(fù)責(zé)為閉幕式提供數(shù)字化的實(shí)時(shí)監(jiān)控與指揮控制系統(tǒng)，這套系統(tǒng)具備動(dòng)態(tài)接入和實(shí)時(shí)處理冬奧會(huì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)百路視頻、安防感知設(shè)備的能力。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，這套系統(tǒng)此前曾為國(guó)慶70周年閱兵活動(dòng)提供“幕后支持”，為閱兵慶典的數(shù)字化演練和方案輔助決策提供有力支持，而此番從閱兵到冬奧會(huì)，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)人員告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，能用科技與創(chuàng)新再次圓滿完成重大任務(wù)，為國(guó)家盛會(huì)再次貢獻(xiàn)航天力量，感到無上光榮。（環(huán)球時(shí)報(bào)記者  樊巍）