2022年02月05日 12:12
【科學快訊】
在北京冬奧會開幕式驚豔世界之前，它已經在北京理工大學數字表演與仿真技術北京市重點實驗室研發的平台上，排演了無數遍。
實驗室主任、北京理工大學計算機學院教授丁剛毅對開幕式的流程，已經熟諳於心。畢竟，40多人的團隊，為了冬奧會的開閉幕式，已經忙了一年半。
每一分鐘會發生什麼，他都心中有數。此前，每一場彩排後的每一處改動和調整，他的團隊都會立刻在平台上做出相應改動。
在這個神奇的平台上，你能獲得關於開幕式的最佳最全視角。
你會進入一個複刻國家體育場的虛擬世界，這裏有與開幕式相關的所有要素。你會看到觀眾席、燈帶、主舞台和震撼人心的超大型LED屏幕；你也能看到地屏和豎屏上流動的精彩畫面；你會看到焰火升騰，五環升起；甚至還能看到開幕式中不同節目的演員如何上場、表演和退場，看到整場演出精妙而複雜的調度。那些電視轉播裏不會出現或者不會重點強調的鏡頭，在這裏，你都能盡收眼底。
可以說，它是一個有關冬奧會開幕的投射，能實現表演全要素、全流程、全業務的集成與融合。
冬奧會開閉幕式大型表演智能化創編排演一體化服務平台關鍵技術，是科技冬奧的項目之一，由丁剛毅帶領的團隊牽頭完成。
它集成活動策劃與智能創意系統、訓練彩排方案生成系統、表演預演系統、裝備協同控制系統和仿真轉播關鍵技術，形成了新一代表演全流程技術解決方案。其實，先進的仿真技術，也是現在大熱的「元宇宙」概念中的關鍵技術。
平台，就是演出的大腦，能把導演創作團隊的創意進行拆解、細化，通過仿真數據，提煉成訓練手冊指導訓練。可指導演員、機器人、視頻投影等表演要素排練，保證表演在時間、空間上的一致性與准確性，幫助導演實時觀察演員和道具的姿態與隊形，演員也能迅速調整自身動作，實時、快速地熟悉表演方案。
系統界面
預演系統以可視化的界面和圖紙、視頻等多種數據輸出載體，將各種表演方案的真實效果進行三維呈現，協助導演決策及完善表演方案，確定最終方案。
這套技術還能為拍攝、轉播、直播方案制定的技術服務，模擬出不同機位在不同時間點的拍攝效果。
演出或者儀式的順利進行，在丁剛毅看來，就是聲音、演員和畫面的配合，時間和空間的吻合，多要素的卡點，全流程地推進。虛擬仿真技術，大大提升了大型演出的排演效率。
五環展示時多機位鏡頭模擬效果
冬奧開幕式中的節目《立春》令人印象深刻。演員用手中的發光長杆，做出了大地回春、萬物生長的圖景。
團隊成員閆大鵬介紹，一開始，大家也想象不出來節目會是什麼效果，表現力究竟如何。長杆是軟的，揮舞時根據演員力道不同會形成自然的弧度。舞動長杆，要整齊，但也要有舒展感；要散，但不能亂。而且，這一舞蹈的視覺呈現，還要兼顧不同觀眾的視角。於是，在導演的指導和編導們的共同努力下，團隊用算法模擬出了多種隊形和揮杆方式的組合，「出了幾百個方案，前前後後調整了大半年時間」。
系統界面
一次次的重來，都是在虛擬仿真系統中完成的，無需演員反複試驗。
「我們就是要解決問題。」丁剛毅反複強調。再先進的系統，也要滿足真實需求。他們的平台，在「高大上」的同時，也接地氣，還能成為很多矛盾沖突的「調解員」。
一台大型演出，涉及幾十個部門或團隊，大家的角度立場不同，常會因為對更好演出效果的追求產生爭執。比如，一個節目結束了，下一個節目要准備上場，鳥巢出入口只有四個，這邊演員要怎麼退場，那邊演員要怎麼進場，究竟是你快一點，還是我慢一點……此時，虛擬仿真系統能對人流進行模擬，為鬧矛盾的不同部門給出一個最優解決方案，並讓他們在系統上就能看到調整後的效果。
北京冬奧會開閉幕式，是北京理工大學這支數字表演與虛擬仿真團隊的又一次「實戰」。他們已經為多場大型活動提供了科技支撐：2008年奧運會開幕式的「擊缶而歌」，2018年平昌冬奧會的「北京八分鐘」，2019年國慶盛典虛擬仿真演練，2021年建党百年慶祝大會的仿真建模和現場服務，還有2010-2022年中央電視台春晚數字舞台仿真……
團隊已是數字表演領域的領軍者，技術達到國際國內領先。他們還手握多項核心專利：涉及人群行為規劃和人群行為仿真方法的系列專利，大型活動人群仿真的核心技術，涉及虛擬攝像和直播方案仿真的系列專利，涉及虛擬舞台的系列專利……
丁剛毅告訴科技日報記者，利用虛擬仿真智能技術，他們協助導演團隊實現北京冬奧會「簡約、安全、精彩」的辦賽要求。「我們也在建設智能表演交叉學科，培養人才，鍛煉隊伍，繼續服務國家大型活動。」丁剛毅表示，未來，他們希望以多種形式，用技術推動演出產業升級和生產模式變革。
