2月25日，在平昌冬奧會閉幕式上，作為下一屆冬奧會的舉辦城市——中國北京帶來了別具一格的八分鐘演出，向世界發(fā)出了盛情邀請。這屬于北京的“八分鐘”是2022年北京冬奧會在世界奧運舞臺上的初次亮相，蘊含著對未來四年的美好期待，也匯聚著熠熠閃光的“中國智慧”——在精彩的演出背后，科技的力量不僅讓創(chuàng)意更豐滿，也助力北京八分鐘在平昌閉幕式上的精彩呈現(xiàn)。
技術(shù)創(chuàng)新，讓表演主體更多元
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”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，他們是世界上唯一一家制作并演出川北大木偶戲的一群人，始終致力于這項中國國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護和傳承。
舞臺上，大木偶要由人穿著進行表演，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，單是這一項要求就讓他們的團隊熬了好幾個通宵。“我們初選的材料做出來的有七八十斤，遠達不到標(biāo)準(zhǔn)，后來不斷地嘗試新材料，才把大木偶的體重慢慢降了下來。”
為了達到預(yù)期效果，制作團隊在原有的工藝基礎(chǔ)上不斷進行改良和創(chuàng)新。他們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，反復(fù)對比，進行了上百次測試，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。
熊貓的“體重”降了下來，但是新的問題也隨之產(chǎn)生。唐國良說，四川和北京兩地不同的氣溫和濕度條件都曾給他們帶來挑戰(zhàn)。“有的道具做出來在南充一點問題都沒有，但是一到北京來，因為氣候不同就會出現(xiàn)很多問題，比如材料變硬了變脆了，根本沒法用。”為了克服“水土不服”，他們只能一次次地調(diào)試、升級，爭分奪秒地改良工藝、制作道具，并要確保萬無一失。“選擇材料要精益求精，”唐國良說，比如LED燈的選擇，看似平常，卻是他們從幾百種燈里優(yōu)選出來的。
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、同時能達到演出效果的大道具。”
在“北京八分鐘”的舞臺上，24塊大屏幕呈現(xiàn)出新時代中國的美好形象，成為演出中的一大亮點。這些近乎透明的屏幕有個好聽的名字：“冰屏”。這項源自中國本土的創(chuàng)新設(shè)計可以實現(xiàn)透明圖像顯示，效果更通透更靈動，獲得過國內(nèi)國際多項發(fā)明專利。
“冰屏”研發(fā)團隊負責(zé)人、深圳壹品廣電股份有限公司北京文藝表演項目總監(jiān)黃慶生介紹說，為了參與八分鐘演出，團隊進行了專門的技術(shù)攻關(guān)，不僅生產(chǎn)出了規(guī)格更高、工藝更完善的產(chǎn)品，也同步實現(xiàn)了工藝的升級更新。“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，“看著自己和團隊研發(fā)出的新產(chǎn)品在奧運舞臺上亮相，我覺得無比榮耀。”
載著“冰屏”跳出華麗舞步的是24個動作靈活的移動機器人，它們不僅完成了自己動作編排，更與現(xiàn)場演員、地面投影進行了聯(lián)動表演，同樣實現(xiàn)了技術(shù)領(lǐng)域的升級創(chuàng)新。
在機器人研發(fā)團隊負責(zé)人、沈陽新松機器人自動化股份有限公司移動機器人事業(yè)部總裁張雷看來，此次他們主要實現(xiàn)了技術(shù)方面兩點突破：首先是機器人導(dǎo)航更加精準(zhǔn)。“從機器人控制的角度來講，演員和機器人之間有頻繁的穿梭互動，演出場地內(nèi)的燈光干擾多，這就要求機器人要看得遠、看得清，同時用最短的時間做出判斷，并迅速做出適應(yīng)和調(diào)整，”張雷介紹說，其次，相比常用的工業(yè)機器人，此次的“演員”機器人動作更復(fù)雜靈活，包括完成行進中旋轉(zhuǎn)、擺動，配合演員做出些花哨的動作等。
“這些技術(shù)上的新要求也為整個研發(fā)團隊提出了挑戰(zhàn)，要求我們在設(shè)計程序時不斷地改進算法，”張雷說，團隊從確定參演到開始排練，其間只有兩個月時間，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器人。
“我們一共做了30個機器人，有6個是備用的，”張雷說，不過當(dāng)把這些機器人運送到排練場地，現(xiàn)場的實際情況卻與他們預(yù)想的有很大不同。“開始時問題比較大，比如以往的工程安裝通常需要幾天的時間，但是這次導(dǎo)演團隊希望我們的機器人一上來就和演員進行合練，我們沒有預(yù)想到場景會有多復(fù)雜，”張雷說，初期的幾次合練都不太成功，研發(fā)團隊只能在現(xiàn)場一邊調(diào)、一邊試、反復(fù)去修正磨合，“后來的配合就越來越好，當(dāng)導(dǎo)演團隊提出路線動作修改建議時，我們能夠迅速地做出調(diào)整，以便跟排練團隊快速配合，為排練爭取時間。”
科技助力為精彩亮相添保障
為了保證演出的順利進行，主創(chuàng)團隊曾多次赴韓國平昌，實地考察當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和現(xiàn)場的演出條件。據(jù)悉，閉幕式演出當(dāng)天歷年平均氣溫在零下十度，風(fēng)力5級左右。嚴(yán)寒、多風(fēng)，對于整個演出團隊而言是不小的挑戰(zhàn)。
為了做好演員的防寒保暖工作，主創(chuàng)團隊采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾，來確保演員動作優(yōu)美，防止出現(xiàn)凍傷。石墨烯是一種超級新型納米材料，具有超高強度、超高導(dǎo)熱系數(shù)，被業(yè)界譽為“新材料之王”。
“演員的服裝要求輕薄，能讓他們靈活地做動作，同時，無論是排練場地還是平昌閉幕式現(xiàn)場，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，”石墨烯團隊負責(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)。“最初對我們的設(shè)計要求是在零下5度的環(huán)境中，持續(xù)發(fā)熱8分鐘，后來考慮到候場等因素，調(diào)整到在零下20度的條件下，發(fā)熱4小時。”
李月秋說，團隊曾在模擬零下20度的情況下進行真人實驗，以確保調(diào)試的可靠性。“在發(fā)熱效果符合要求的同時，還要保證材料的安全性、電池的續(xù)航能力和服飾的舒適度，”他說，整個團隊都全力以赴，為演出的順利進行做好保障工作。
低溫的天氣條件下，需要御寒的除了演員，還有現(xiàn)場所有的演出設(shè)備。為了讓演出主體“冰屏”和移動機器人在平昌能夠順利運行，主創(chuàng)團隊特意對設(shè)備進行了抗寒、抗風(fēng)測試，根據(jù)測試結(jié)果不斷優(yōu)化設(shè)備性能，保證其在低溫、大風(fēng)環(huán)境下的工作穩(wěn)定性。
12月9日，設(shè)備被運送到位于北京順義區(qū)的國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進行了零下25度、零下20度兩種溫度條件下的抗低溫檢測。北京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院副院長、總工程師，國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（北京順義）常務(wù)副主任彭永倫介紹說，總體來講，設(shè)備經(jīng)受住了考驗，不過在零下25度時還是出現(xiàn)了一些問題，比如冰屏的led燈在熱脹冷縮的情況下出現(xiàn)了細微的變形。“當(dāng)時冰屏團隊和機器人團隊的專家都在，我們把檢測結(jié)果反饋給他們，他們應(yīng)該會回去做相應(yīng)的調(diào)整。”
12月11日，在中國建筑科學(xué)研究院風(fēng)洞實驗室，設(shè)備又進行了抗風(fēng)性能測試，主要測試設(shè)備能不能在強風(fēng)狀態(tài)下正常工作以及正常風(fēng)狀態(tài)下是否會出現(xiàn)軌跡偏移。工作團隊設(shè)計了四五十種測試方案，以五六級風(fēng)為基礎(chǔ)上下調(diào)節(jié)風(fēng)速，測試不同風(fēng)速下設(shè)備的運行軌跡和工作情況，根據(jù)測試結(jié)果，繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計、改進方案。
在整個排練過程中，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隊設(shè)計的“OpenGL表演輔助訓(xùn)練系統(tǒng)”和“北京八分鐘文藝表演預(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)演員的運動軌跡、位置信息、隊形變化、運動速度等，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)演同時看到現(xiàn)場監(jiān)控器和直播效果，導(dǎo)演在系統(tǒng)中可以實時觀察到演員及道具的隊形狀態(tài)，如果需要調(diào)整可以及時反饋，”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)可以為每個人生成自己的動作軌跡和節(jié)奏，“在不用考慮旁邊人的時候，也可以知道自己什么時間該做什么動作，這樣就讓排練效率大大提高。”
轉(zhuǎn)自：人民網(wǎng)
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