2月4日晚8點(diǎn)，北京2022年東奧開幕式在國(guó)家體育場(chǎng)鳥巢舉行，北京再次匯聚了世界的目光。

2月4日正值立春，冬奧會(huì)開幕式總導(dǎo)演張藝謀便以中國(guó)傳統(tǒng)的二十四節(jié)氣為倒計(jì)時(shí)，以“雨水”為始，到“立春”落定，第二十四屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)也就此拉開帷幕。

二十四節(jié)氣倒計(jì)時(shí)的開場(chǎng)設(shè)置獲得網(wǎng)友一致好評(píng)，被贊為“中國(guó)人的浪漫”。張藝謀表示，“我們把差不多的兩年時(shí)間用在了創(chuàng)意上，討論各種各樣的東西。”其中就包括倒計(jì)時(shí)部分。而在此之前，張藝謀也曾指出，“本次開幕式的理念是用科技讓開幕式“人少而不空，空靈而浪漫”。

本次冬奧會(huì)的開幕式力求簡(jiǎn)潔、安全、精彩，相較于2008年北京奧運(yùn)會(huì)的開幕式1.3萬名參演人員，演員數(shù)量大幅減少，僅約3000人，開幕式全程接近2小時(shí)。

張藝謀認(rèn)為，從2008到2022，開幕式的內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了從“我”到“我們”的升級(jí)，要講全人類共有的精神和理念，構(gòu)建人類共同體的偉大主題。

一朵雪花的故事貫穿整個(gè)開幕式，從倒計(jì)時(shí)短片、參賽國(guó)國(guó)名引導(dǎo)牌、演員服裝、主席致辭的背景、和平鴿表演和主題歌演唱的背景、到主火炬，都由“一朵雪花”作為核心視覺形象。

“空靈、浪漫、現(xiàn)代、科技”是張藝謀對(duì)整個(gè)開幕式的形容，在具象化的過程中，除了傳統(tǒng)文化的融合，還少不了黑科技的加持。

開幕式全程都使用了數(shù)字表演與仿真技術(shù)，在虛擬的鳥巢（國(guó)家體育場(chǎng)）先模擬呈現(xiàn)，最后才落地到現(xiàn)實(shí)世界中，并通過綜合運(yùn)用人工智能、5G、AR、裸眼3D和云等多種科技成果，讓本次冬奧會(huì)開幕式的呈現(xiàn)達(dá)到了數(shù)字科技與美學(xué)創(chuàng)新的完美結(jié)合。

長(zhǎng)在“超級(jí)地屏”上的393棵“小草”

二十四節(jié)氣倒計(jì)時(shí)之后，在開幕式舞臺(tái)中央，一叢嫩綠的“小草”開始隨風(fēng)擺動(dòng)，生機(jī)勃勃、春意盎然。

據(jù)了解，“小草”是演員手中近10米長(zhǎng)的柔性長(zhǎng)桿，為了模仿小草隨風(fēng)飄動(dòng)的形態(tài)，長(zhǎng)桿選用釣魚竿材質(zhì)。整個(gè)表演陣型由393名來自武術(shù)學(xué)校、平均年齡16歲額學(xué)生組成，他們每天訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)達(dá)7小時(shí)。

在表演時(shí)，美維演員佩戴耳返，導(dǎo)演通過耳返傳遞上下場(chǎng)指令，每根“小草”上裝有有兩個(gè)開關(guān)，一個(gè)總開關(guān)，一個(gè)控制發(fā)出白色和綠色的燈光。在這一節(jié)目的最后，小草與地面屏幕結(jié)合，搖身一變成為白色的蒲公英，蒲公英的種子散落大地。

演員腳下踩著的正是目前世界上最大的一塊LED的地屏，也是目前最大的8K超高清地面顯示系統(tǒng)，這也是整個(gè)鳥巢超大地屏首次實(shí)現(xiàn)全LED影像，以取代傳統(tǒng)的地屏投影。“超級(jí)地屏”整體面積達(dá)10393平方米，總共由42000多塊四四方方的LED模塊拼合而成。

而這背后也有來自京東方（BOE）的黑科技。京東方采用多個(gè)8K+級(jí)分辨率的畫面融合技術(shù)，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，可呈現(xiàn)出100000:1超高對(duì)比度，3840Hz超高刷新率，以及29900x15096超高分辨率的超高清絢麗畫面。

開幕式地屏不僅要實(shí)現(xiàn)超高清視頻播放視覺體驗(yàn)，同時(shí)還要滿足舞臺(tái)耐磨、結(jié)構(gòu)承重、防水防寒以及電氣安全等特性，這對(duì)顯示系統(tǒng)的的性能提出了很高要求。

負(fù)責(zé)開幕式“地面顯示系統(tǒng)”的建設(shè)團(tuán)隊(duì)來自中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司。為了解決這些難題，“航天人”給傳統(tǒng)的LED屏幕穿上了一層特殊的“防護(hù)服”。在長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月的高強(qiáng)度排演及冬季零下30攝氏度的極端低溫雨雪天氣，地面顯示系統(tǒng)依然能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

除了占地11000多平方米的“超級(jí)地屏”，還有1200平方米冰瀑布、600平方米冰立方、1000平方米看臺(tái)屏組成了世界最大的LED三維立體舞臺(tái)。

2022北京冬奧會(huì)開幕式地屏提供方、利亞德集團(tuán)冬奧會(huì)開幕式項(xiàng)目經(jīng)理王定芳介紹稱，此次開幕式播放系統(tǒng)包含LED地屏、冰瀑、冰立方、南北看臺(tái)屏等顯示屏的播放。其中，整個(gè)地屏LED負(fù)責(zé)顯示4個(gè)8K播放素材, 冰瀑負(fù)責(zé)顯示2個(gè)8K播放素材，冰立方負(fù)責(zé)顯示1個(gè)8K播放素材，配合播控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)播放器視頻輸出同步誤差不超過2幀。

冰立方破冰，冰雪奧運(yùn)五環(huán)升起

本次開幕式中冰雪五環(huán)的出場(chǎng)方式也別具一格。

先是一塊通體冰瑩的冰立方在舞臺(tái)中央緩緩升起，這一冰立方總重量400噸，升降重量達(dá)180噸，大約是一輛小汽車重量的120倍。在這個(gè)84m x 42m x 10m的基坑內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)的升降載荷超過了一般劇院大型升降臺(tái)的8倍，是整個(gè)開閉幕式最大功率的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。

負(fù)責(zé)冬奧開幕式舞臺(tái)總承的長(zhǎng)征天民研制團(tuán)隊(duì)，在場(chǎng)地受限的情況下，通過精確控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)16條鏈條、16條鋼絲繩組成的4套同步傳動(dòng)單元，讓冰立方的升降定位精度控制在±1mm。

在舞臺(tái)效果呈現(xiàn)中，激光刻刀在冰立方上逐一“雕刻”24屆冬奧會(huì)的標(biāo)志，不同的運(yùn)動(dòng)主題動(dòng)態(tài)任務(wù)逐一出現(xiàn)，而這一環(huán)節(jié)的背后也融匯了中國(guó)傳統(tǒng)的水墨藝術(shù)。

2021年11月12日，北京印刷學(xué)院數(shù)字水墨動(dòng)畫創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)接到了以“水墨藝術(shù)+數(shù)字科技”方式呈現(xiàn)開幕式“冰立方”運(yùn)動(dòng)主題動(dòng)畫的任務(wù)。按照張藝謀導(dǎo)演“以水墨形式賦予人物傳統(tǒng)質(zhì)感和生命精神”的要求，團(tuán)隊(duì)對(duì)動(dòng)畫內(nèi)容中表現(xiàn)的歷屆冬奧會(huì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行人形定幀，并嘗試通過宣紙水墨手繪和數(shù)字水墨筆刷兩種形式進(jìn)行視覺描繪。

最終，通過在近2000張宣紙上用毛筆進(jìn)行人形繪制、在超過1萬張紙上進(jìn)行毛筆書法練習(xí)，并在測(cè)試近千張的紙質(zhì)效果、繪制近三萬幀數(shù)字動(dòng)畫后，最終在冰立方這一環(huán)節(jié)得到呈現(xiàn)。

之后，一顆冰球撞向“冰立方”，冰立方開始碎裂，一個(gè)晶瑩剔透的冰雪五環(huán)從冰立方中雕刻了出來。破冰，寓意著打破隔閡，互相走近，大家融為一體。

海淀高科技企業(yè)利亞德承擔(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)。利亞德集團(tuán)董事長(zhǎng)李軍介紹稱，“‘雕刻’的視覺是在激光與冰立方3D視效的結(jié)合下產(chǎn)生的。”

冰立方長(zhǎng)22米、寬7米、高10米，是由LED屏組成的。五環(huán)本身也是一個(gè)LED屏，當(dāng)它亮相的時(shí)候，位于看臺(tái)4層的激光照射在冰立方上，對(duì)冰立方進(jìn)行“雕刻”，隨著冰立方上部的頂蓋的下翻，配合著激光的“雕刻”，底部的五環(huán)緩緩上升，冰立方四面的LED屏一邊緩緩下降，一邊播放冰碴四濺的三維視覺效果，三方面完美配合，就形成了五環(huán)被一點(diǎn)點(diǎn)“雕刻”出來的視覺效果。

這個(gè)冰雪五環(huán)內(nèi)部裝有電池，全部為內(nèi)部供電，總重約3噸。五環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是異形、大跨距、低剛度，其設(shè)計(jì)與火箭研制異曲同工。參照航天結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些方法，冰雪五環(huán)內(nèi)里是鋁合金桁架結(jié)構(gòu)，外部是LED顯示屏，還包裹著擴(kuò)散板，在在很大程度上降低了五環(huán)的重量。

而據(jù)北京冬奧組委開閉幕式工作部部長(zhǎng)介紹，這次開幕式技術(shù)保障實(shí)施單位是中國(guó)航天科技集團(tuán)，倒計(jì)時(shí)檢測(cè)安全性評(píng)估，包括現(xiàn)場(chǎng)下的口令，都跟發(fā)火箭時(shí)候差不多。

“雪花”形主火炬臺(tái)倡導(dǎo)低碳環(huán)保，百人AI實(shí)時(shí)動(dòng)捕互動(dòng)

在每個(gè)國(guó)家或地區(qū)的代表隊(duì)入場(chǎng)時(shí)都有一個(gè)雪花形狀的引導(dǎo)牌，本次的引導(dǎo)牌是中國(guó)結(jié)流線型組成的雪花形狀，由金銀兩色組成，中間是藍(lán)色雙語代表團(tuán)的名稱。進(jìn)場(chǎng)后一個(gè)個(gè)獨(dú)立的引導(dǎo)牌上亮起代表團(tuán)名稱。

手持引導(dǎo)牌的引導(dǎo)員手上纏繞一排手腕電池，以保證入場(chǎng)退場(chǎng)期間亮燈，而引導(dǎo)牌上裝有隱藏性的調(diào)光器和開關(guān)，通過一條可拆裝線路連接，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)員自控。

北京冬奧會(huì)開幕式雪花的誕生過程（圖源自中國(guó)日?qǐng)?bào)官方微博）

隨著引導(dǎo)員的動(dòng)作變化，近百朵寫著各國(guó)或地區(qū)名字的虛擬雪花也開始匯聚在一起，橄欖枝將小雪花變化成大雪花，大雪花在鳥巢中飛舞，小雪花飄飄灑灑，一個(gè)虛擬地球慢慢地顯現(xiàn)。其實(shí)在地屏四周有一圈“黑場(chǎng)”也是屏幕，在雪花飄下時(shí)，這些“黑場(chǎng)”區(qū)域翻轉(zhuǎn)，給人的視覺效果就是雪花紛紛揚(yáng)揚(yáng)地撒下。

本次開幕式主火炬臺(tái)直徑達(dá)14.89米，由96塊小雪花形態(tài)和6塊橄欖枝形態(tài)的LED雙面屏創(chuàng)意組成，采用雙面鏤空設(shè)計(jì)，嵌有55萬余顆LED燈珠，每一顆燈珠都由驅(qū)動(dòng)芯片的單一信道獨(dú)立控制。為實(shí)現(xiàn)導(dǎo)演組火炬臺(tái)要像“鉆石般璀璨閃耀”的創(chuàng)意理念，京東方核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過500多張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙和近10輪的制樣，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。

大雪花來到舞臺(tái)中央并緩緩升起，火炬手將火炬放置在了大雪花中間的主火炬臺(tái)。與以往不同的是，最后一棒的火炬手沒有去點(diǎn)火，而是直接把手持火炬插接在了主火炬身上，沒有引燃的過程實(shí)現(xiàn)了火焰的無縫連接。

回顧2008年北京奧運(yùn)會(huì)的技術(shù)資料，李寧點(diǎn)燃的火炬，一小時(shí)大概消耗5000立方米燃?xì)狻榱司S持它的巨大火焰，鳥巢專門配了一個(gè)燃?xì)庹荆找共煌５貫樗斔蛣?dòng)力。而本次將最后一棒手持火炬直接作為奧運(yùn)會(huì)主火炬燃燒器的點(diǎn)火方式在奧運(yùn)會(huì)歷史上尚屬首次，與以往熊熊燃燒的火炬相比，大約可節(jié)省99.9%的能量，這彰顯了低碳環(huán)保的理念。

整個(gè)主火炬的設(shè)計(jì)中，在上方有一個(gè)長(zhǎng)方形的黑色盒子，名叫姿態(tài)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它吊掛在威亞小車上，由小車帶著它移動(dòng)到中心位置，放下鋼絲繩和電纜與主火炬相連，通過先進(jìn)的姿態(tài)控制技術(shù)，配合地面裝置完成一系列的翻轉(zhuǎn)、提升和旋轉(zhuǎn)。在姿態(tài)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)里，還藏著燃料供應(yīng)系統(tǒng)的氫氣滑環(huán)、柔性軟管和撬裝氫氣系統(tǒng)，其中柔性軟管的作用是將氣瓶中的氫氣輸送到火炬中心，支撐主火炬的燃燒。

在這一環(huán)節(jié)中，四組滑雪運(yùn)動(dòng)員在場(chǎng)地上滑出浪波，“更快、更高、更強(qiáng)、更團(tuán)結(jié)”這一奧林匹克格言在長(zhǎng)長(zhǎng)的滑冰軌跡上逐漸呈現(xiàn)。通過搭載京東方自主研發(fā)的超大規(guī)模顯示模組控制與同步系統(tǒng)，地面可實(shí)時(shí)捕捉演員行進(jìn)軌跡。

另外，五百多個(gè)孩子手持著發(fā)光的和平鴿出現(xiàn)在舞臺(tái)中央，每人腳下都能實(shí)時(shí)踏出一簇晶瑩的雪花，這也讓國(guó)家體育場(chǎng)鋪設(shè)的LED大屏系統(tǒng)與演員之間的實(shí)時(shí)“互動(dòng)”成為了本次冬奧開幕式一大亮點(diǎn)。總導(dǎo)演張藝謀此前曾透露，本次冬奧會(huì)開幕式運(yùn)用了大現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)捕捉的一種互動(dòng)技術(shù)。

據(jù)了解，這種“默契配合”并非精準(zhǔn)排練，而是來自于英特爾3DAT三維運(yùn)動(dòng)員追蹤技術(shù)，它帶來了可以讓地面的屏幕瞬間對(duì)演員位移做出實(shí)時(shí)反饋并呈現(xiàn)藝術(shù)效果的技術(shù)方案。英特爾聯(lián)合北京電影學(xué)院專業(yè)團(tuán)隊(duì)基于英特爾的3DAT技術(shù)針對(duì)冬奧開幕式場(chǎng)景定制開發(fā)的 “基于AI的大型演出實(shí)時(shí)特效系統(tǒng)” 是實(shí)現(xiàn)整個(gè)節(jié)目創(chuàng)意的關(guān)鍵技術(shù)。

英特爾在國(guó)家體育場(chǎng)部署了包含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)，配備了多達(dá)40余人的工程師團(tuán)隊(duì)全程跟進(jìn)。

將來，3DAT技術(shù)也將被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，特別是在賽場(chǎng)之外為運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練提供專業(yè)洞察的領(lǐng)域包括健康、理療、動(dòng)畫、游戲等更多場(chǎng)景。

本次冬奧會(huì)開幕式共上演五個(gè)篇章，涉及儀式環(huán)節(jié)、表演環(huán)節(jié)等16個(gè)環(huán)節(jié)，涉及調(diào)度工作人員和觀眾30000余人是建黨百年慶典之后的最大規(guī)模的國(guó)家盛典，也是一場(chǎng)科技美學(xué)盛宴。來源：鈦媒體