“北京8分鐘”上有哪些高科技

25日平昌冬奧會(huì)閉幕式的“北京8分鐘”，不但傳遞出中國人民對(duì)全世界朋友的盛情歡迎，更匯聚著熠熠閃光的“中國智慧”。

熊貓信使、“冰屏”和機(jī)器人舞步如何打造？

表演中，兩只憨態(tài)可掬的大熊貓讓人印象深刻，它們既是文化的使者，更代表著中國“國寶級(jí)”工藝的傳承。據(jù)了解，熊貓道具出自四川省南充大木偶劇院的工藝師之手，他們始終致力于這項(xiàng)中國國家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承。

大木偶要由人穿著進(jìn)行表演，所以重量需要在30斤以下，按照四川南充大木偶劇院院長唐國良的說法，單是這一項(xiàng)要求就讓他們的團(tuán)隊(duì)熬了好幾個(gè)通宵。

為了達(dá)到預(yù)期效果，制作團(tuán)隊(duì)在選材上先后嘗試了人造紙?zhí)?、天然白藤、竹篾條、鋁合金絲、碳纖維條、PVC仿真藤條等多種材料，進(jìn)行了上百次測(cè)試，才最終確定了用鋁合金管材和碳纖維條相結(jié)合，配合上LED燈的制作工藝。

最終版的熊貓道具，高2米35，卻僅有20斤左右的重量，比初期的版本輕了幾十斤，連唐國良也不禁感慨，“沒想到大家共同努力，能做出這么高科技、輕便、同時(shí)能達(dá)到演出效果的大道具。”

舞臺(tái)上，24塊屏幕呈現(xiàn)出新時(shí)代中國的美好形象。這些近乎透明的屏幕有個(gè)好聽的名字：“冰屏”。這項(xiàng)源自中國本土的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)透明圖像顯示，效果更通透更靈動(dòng)，獲得過國內(nèi)國際多項(xiàng)發(fā)明專利。

“冰屏”研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、深圳壹品廣電股份有限公司北京文藝表演項(xiàng)目總監(jiān)黃慶生介紹說，為了參與8分鐘演出，團(tuán)隊(duì)不僅生產(chǎn)出規(guī)格更高、工藝更完善的產(chǎn)品，也同步實(shí)現(xiàn)了工藝的升級(jí)更新。“目前的冰屏技術(shù)我們處于世界領(lǐng)先水平，這次做出了三米長的屏幕而且中間沒有橫梁，這種工藝目前在世界上我們應(yīng)該是第一家。”黃慶生說。

載著“冰屏”跳出華麗舞步的是24個(gè)動(dòng)作靈活的移動(dòng)機(jī)器人，它們不僅完成了自己動(dòng)作編排，更與現(xiàn)場(chǎng)演員、地面投影進(jìn)行了聯(lián)動(dòng)表演，同樣實(shí)現(xiàn)了技術(shù)領(lǐng)域的升級(jí)創(chuàng)新。

在機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司移動(dòng)機(jī)器人事業(yè)部總裁張雷看來，此次他們主要實(shí)現(xiàn)了兩點(diǎn)技術(shù)突破：首先是機(jī)器人導(dǎo)航更加精準(zhǔn)?！把輪T和機(jī)器人之間有頻繁的穿梭互動(dòng)，演出場(chǎng)地內(nèi)的燈光干擾多，這就要求機(jī)器人要看得遠(yuǎn)、看得清?！逼浯?，相比常用的工業(yè)機(jī)器人，此次的“演員”機(jī)器人動(dòng)作更復(fù)雜靈活，包括完成行進(jìn)中旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)，配合演員做出些花哨的動(dòng)作等。

“這些技術(shù)上的新要求也為整個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了挑戰(zhàn)，要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)不斷地改進(jìn)算法?！睆埨渍f，團(tuán)隊(duì)從確定參演到開始排練，其間只有兩個(gè)月時(shí)間，全體成員夜以繼日地工作，才最終定制出了可以參與演出的機(jī)器人。

抗凍測(cè)試、虛擬視覺力保演出精彩

為了保證演出的順利進(jìn)行，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)曾多次赴韓國平昌，實(shí)地考察當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和現(xiàn)場(chǎng)的演出條件。據(jù)悉，閉幕式演出當(dāng)天歷年平均氣溫在零下10度，風(fēng)力5級(jí)左右。嚴(yán)寒、多風(fēng)，對(duì)于整個(gè)演出團(tuán)隊(duì)而言是不小的挑戰(zhàn)。

為了做好演員的防寒保暖工作，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾，來確保演員動(dòng)作優(yōu)美，防止出現(xiàn)凍傷。

石墨烯是一種超級(jí)新型納米材料，具有超高強(qiáng)度、超高導(dǎo)熱系數(shù)，被業(yè)界譽(yù)為“新材料之王”。利用石墨烯的特性，我國科研人員研制出了超薄透明的石墨烯電熱薄膜技術(shù)，用于智能裝備制造，并在國外申請(qǐng)了專利保護(hù)。

“演員的服裝要求輕薄，能讓他們靈活地做動(dòng)作，同時(shí)，無論是排練場(chǎng)地還是平昌閉幕式現(xiàn)場(chǎng)，天氣都很寒冷，石墨烯服飾可以起到很好的保溫發(fā)熱效果。”石墨烯團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、深圳烯旺新材料科技股份有限公司李月秋說，根據(jù)環(huán)境要求，服飾也可以做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)?！白畛鯇?duì)我們的設(shè)計(jì)要求是在零下5度的環(huán)境中，持續(xù)發(fā)熱8分鐘，后來考慮到候場(chǎng)等因素，調(diào)整到在零下20度的條件下，發(fā)熱4小時(shí)?！?/p>

低溫的天氣條件下，需要御寒的除了演員，還有現(xiàn)場(chǎng)所有的演出設(shè)備。為了讓演出主體“冰屏”和移動(dòng)機(jī)器人在平昌能夠順利運(yùn)行，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)特意對(duì)設(shè)備進(jìn)行了抗寒、抗風(fēng)測(cè)試，保證其在低溫、大風(fēng)環(huán)境下的工作穩(wěn)定性。

在整個(gè)排練過程中，還有兩套視覺仿真系統(tǒng)一直在充當(dāng)著導(dǎo)演的“眼睛”和“指揮棒”。這就是由北京理工大學(xué)與北京電影學(xué)院組建的虛擬視覺團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“OpenGL表演輔助訓(xùn)練系統(tǒng)”和“北京8分鐘文藝表演預(yù)演系統(tǒng)”。兩套系統(tǒng)可以根據(jù)導(dǎo)演的創(chuàng)意方案將文藝表演過程全部仿真，以可視化的界面和圖紙、視頻等多種形式展現(xiàn)演員的運(yùn)動(dòng)軌跡、位置信息、隊(duì)形變化、運(yùn)動(dòng)速度等，幫助導(dǎo)演把控、決策及完善表演方案。

“這兩套系統(tǒng)相當(dāng)于讓導(dǎo)演同時(shí)看到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器和直播效果，導(dǎo)演在系統(tǒng)中可以實(shí)時(shí)觀察到演員及道具的隊(duì)形狀態(tài)，如果需要調(diào)整可以及時(shí)反饋?！?北京電影學(xué)院未來影像高精尖創(chuàng)新中心總體研究部副主任王春水說，具體到參與演出人員，系統(tǒng)可以為每個(gè)人生成自己的動(dòng)作軌跡和節(jié)奏，“在不用考慮旁邊人的時(shí)候，也可以知道自己什么時(shí)間該做什么動(dòng)作，這樣就讓排練效率大大提高?！?/p>