虎年的大年初四，格外與眾不同。這一天不僅是中華民族傳統(tǒng)迎接灶王爺?shù)娜兆?，也?2022 年北京冬奧會(huì)開幕式的日子。繼美輪美奐的北京奧運(yùn)會(huì)開幕式之后，張藝謀再次披掛上陣，擔(dān)任本次冬奧會(huì)開幕式總導(dǎo)演，為全球觀眾奉獻(xiàn)了一場(chǎng)既唯美又浪漫的開幕式演出。

觀看直播的小伙伴，絕對(duì)忘不了那晶瑩剔透的雪花圖案、與演員實(shí)時(shí)互動(dòng)的超大地屏、跟隨小孩腳步變動(dòng)的雪花、以及神似黃河之水天上來的冰瀑。這些讓人難以忘懷的鏡頭，其實(shí)都源自一項(xiàng)項(xiàng)科技技術(shù)。某種程度，這次盛大的冬奧會(huì)開幕式，也在向外界展現(xiàn)中國(guó)科技的巨大進(jìn)步。

雪花背后的故事

京東方，一個(gè)大多數(shù)國(guó)人都不知曉的名字。很多人乍一聽這個(gè)名字，或許會(huì)誤以為這是電商巨頭京東的子公司。事實(shí)上，這是一家國(guó)產(chǎn)顯示巨頭，在先進(jìn)屏幕領(lǐng)域擁有世界一流的實(shí)力，其產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入蘋果、華為、小米供應(yīng)鏈，實(shí)力足以與三星、LGD 一較高下。

本次冬奧會(huì)，張藝謀團(tuán)隊(duì)選中京東方作為開幕式屏幕供應(yīng)商，專門打造了多項(xiàng)黑科技產(chǎn)品。當(dāng)晚，最為矚目的便是“雪花”主火炬臺(tái)。當(dāng)它第一次出現(xiàn)的時(shí)候，小黑以為只是普通的熒光板，隨著節(jié)目的推進(jìn)，才發(fā)現(xiàn)它遠(yuǎn)沒有想象中那么簡(jiǎn)單。

據(jù)開幕式主辦方介紹，主火炬臺(tái)直徑為 14．89 米，由 96 塊小雪花形態(tài)和 6 塊橄欖枝形態(tài) LED 雙面屏創(chuàng)意組成。它采用雙面鏤空設(shè)計(jì)，嵌有 55 萬顆 LED 燈珠。

LED 屏幕本身并不新奇，在各大商場(chǎng)、火車站，到處可見碩大的 LED 屏幕。問題在于異形屏幕，雪花主火炬臺(tái)，要么是小雪花形態(tài)屏幕，要么是橄欖枝形態(tài)，需要將屏幕切割成相應(yīng)的形態(tài)，還需保證其穩(wěn)定效果。

為此，京東方有關(guān)負(fù)責(zé)人說，核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)用了 500 多張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，和近 10 輪的制樣，才研發(fā)出目前行業(yè)內(nèi)發(fā)光面最窄的單像素可控異形顯示產(chǎn)品，充分呈現(xiàn)雪花的線條感和細(xì)膩的畫面顯示效果，成功將導(dǎo)演組的藝術(shù)創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

完成了硬件設(shè)計(jì)并不代表大功告成，如此復(fù)雜的拼接異形屏，還需保證其實(shí)時(shí)傳輸效果?；鹁纥c(diǎn)燃那一刻，雪花屏閃耀出波浪般的璀璨光芒，就源自京東方自主研發(fā)的異步集控系統(tǒng)。此外，還有 LoRa 技術(shù)控制屏幕，提前一步實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)理念。

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，NB－IoT、 LoRa、ZigBee、WiFi 與藍(lán)牙技術(shù)并立。其中 NB－IoT 屬于無線通信技術(shù)，與 4G、5G 類似；WiFi 與藍(lán)牙技術(shù)小伙伴們司空見慣，不需要大力科普；剩下的 LoRa、ZigBee，都屬于基于相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)。LoRa 技術(shù)傳輸距離遠(yuǎn)，城市內(nèi)部可達(dá) 2 公里，郊區(qū)可達(dá) 15 公里，ZigBee 技術(shù)傳輸距離近，大約在 10 米到 100 米之間。

冬奧會(huì)現(xiàn)場(chǎng)鳥巢，網(wǎng)關(guān)不可能設(shè)在 100 米內(nèi)，而且主火炬臺(tái)還會(huì)升至半空中。因此，藍(lán)牙、WiFi 與 ZigBee 都不實(shí)用， LoRa 技術(shù)自然成為唯一的選擇。

高清地屏與冰瀑的魅力

如果說雪花主火炬關(guān)系到設(shè)計(jì)與通信技術(shù)，那么地屏與冰瀑，完全是硬實(shí)力的較量。特別是仿佛如從天而降的冰瀑屏幕，給現(xiàn)場(chǎng)觀眾帶來巨大驚喜，這塊與地面垂直的屏幕，核心理念就是“黃河之水天上來”，由上至下鋪滿全場(chǎng)，呈現(xiàn)出中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)的思想。

開幕式的舞臺(tái)地面是目前最大的 8K 超高清地面顯示系統(tǒng)，京東方采用多個(gè) 8K＋ 級(jí)分辨率的畫面融合技術(shù)，特別就是清晰度極高，場(chǎng)景逼真。這塊豎屏的安裝調(diào)試，離不開利亞德集團(tuán)的努力。本次冬奧會(huì)，利亞德集團(tuán)承擔(dān)了北京冬奧會(huì)開幕式地屏、冰瀑、冰立方、南北看臺(tái)屏和播放系統(tǒng)等裝置生產(chǎn)、安裝任務(wù)。其中冰瀑需要面臨北方秋冬季節(jié)大風(fēng)的侵?jǐn)_，塔架的安裝，豎屏的設(shè)置一點(diǎn)一滴都不能出錯(cuò)。

如果冰瀑考驗(yàn)安裝實(shí)力，那么地屏就需要更多技術(shù)支持。開幕式現(xiàn)場(chǎng)，隨著運(yùn)動(dòng)員的冰刀，屏幕實(shí)時(shí)顯示出動(dòng)態(tài)圖案，所到之處冰雪消融，虛擬與現(xiàn)實(shí)仿佛融為一體。清晰度這塊，主要靠京東方，超大規(guī)模的光學(xué)校正算法可對(duì)每個(gè)顯示畫面進(jìn)行像素點(diǎn)級(jí)的光學(xué)校正，可實(shí)現(xiàn) 3840Hz 超高刷新率，呈現(xiàn)出超高清絢麗畫面。

實(shí)時(shí)互動(dòng)這塊，主要靠 3DAT 技術(shù)（三維運(yùn)動(dòng)員追蹤技術(shù)）。這套包括攝像機(jī)系統(tǒng)、進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺和人工智能處理的服務(wù)器系統(tǒng)、后端進(jìn)行渲染的渲染系統(tǒng)。這幕后的開發(fā)團(tuán)隊(duì)是北京電影學(xué)院聲音學(xué)院師生團(tuán)隊(duì)。原理并不復(fù)雜，通過圖像進(jìn)行識(shí)別，就是對(duì)需要掃描的區(qū)域放一臺(tái)攝像機(jī)，將它拍攝到的圖像通過 AI 系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，判定人的坐標(biāo)。于是，北影團(tuán)隊(duì)在鳥巢看臺(tái) 6 層設(shè)置 4 臺(tái)檢測(cè)度極高的攝像機(jī)覆蓋全場(chǎng)，以此采集場(chǎng)上演員的影像，判斷他們的位置。

有了坐標(biāo)還不夠，實(shí)時(shí)反饋需要算力極強(qiáng)的系統(tǒng)。英特爾在國(guó)家體育場(chǎng)部署了 5 臺(tái)搭載第三代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的邊緣計(jì)算系統(tǒng)、大容量光纖、攝像錄制系統(tǒng)、渲染系統(tǒng)等，為三維運(yùn)動(dòng)員追蹤提供技術(shù)支持。通過英特爾 OpenVINO 視覺工具套件、Intel DL Boost 技術(shù)實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)讀取和處理，從圖像采集、識(shí)別到檢測(cè)和處理不到幾十毫秒。如此短暫的延遲，普通觀眾根本無從察覺。

北影團(tuán)隊(duì)攝像機(jī)捕捉運(yùn)動(dòng)員身影，英特爾技術(shù)對(duì)演員位移做出反饋，京東方屏幕實(shí)時(shí)顯示，三家聯(lián)手，這才有了冬奧會(huì)上唯美、夢(mèng)幻的場(chǎng)景。

科技與美學(xué)實(shí)現(xiàn)共存

眾所周知，張藝謀是一位美學(xué)達(dá)人，在他的電影中，通過設(shè)計(jì)使用合適的色彩和美學(xué)理論，為人們帶來了情感上的沖擊和感官上的享受?！都t高粱》中的紅色，《英雄》中的黑色、《影》中的黑白水墨色調(diào)、《懸崖之上》的白色，都給人留下深刻的印象。

這次北京冬奧會(huì)，張藝謀給人留下的印象應(yīng)該是“雪色”，雪花、五環(huán)、冰瀑，晶瑩剔透的顏色配上各類科技技術(shù)，為全球觀眾呈現(xiàn)出一場(chǎng)美學(xué)盛宴。就連一向苛刻的日本網(wǎng)友，在調(diào)查問卷中也給出了滿意的回答。在 2 萬 7 千余人參加的投票中，有 57．6％ 的日本網(wǎng)友給出滿分評(píng)價(jià)。相比之下，去年的東京奧運(yùn)會(huì)，卻是一邊倒的吐槽聲。

如今，北京冬奧會(huì)開幕式已經(jīng)落下帷幕，但這并不代表開幕式的影響就此結(jié)束。開創(chuàng)性的豎屏與地屏必然會(huì)在全世界推廣，未來幾年我們可能在各大晚會(huì)與演唱會(huì)上看到類似技術(shù)。此外，3DAT 技術(shù)、LoRa 技術(shù)、高清大屏、8K 轉(zhuǎn)播、電子水墨胸牌等充滿時(shí)代特色的黑科技，都會(huì)因這場(chǎng)盛會(huì)加快普及速度。一個(gè)美學(xué)與科技并存的時(shí)代，或許正在向我們走來。

圖源：pixabay、央視網(wǎng)、新華網(wǎng)

       原文標(biāo)題 : 科技與美感并存，張藝謀冬奧奇跡背后的功臣是他!