熊貓、冰屏大有來頭 中國智慧點亮北京八分鐘

　　人民網北京2月25日電 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，向世界發出了盛情邀請。這屬於北京的“八分鐘”是2022年北京冬奧會在世界奧運舞台上的初次亮相，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意更豐滿，也助力北京八分鐘在平昌閉幕式上的精彩呈現。

　　技術創新，讓表演主體更多元

　　表演中，兩隻憨態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並演出川北大木偶戲的一群人，始終致力於這項中國國家級非物質文化遺產的保護和傳承。

　　舞台上，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，遠達不到標准，后來不斷地嘗試新材料，才把大木偶的體重慢慢降了下來。”

　　為了達到預期效果，制作團隊在原有的工藝基礎上不斷進行改良和創新。他們在選材上先后嘗試了人造紙藤、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。“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”，他們隻能一次次地調試、升級，爭分奪秒地改良工藝、制作道具，並要確保萬無一失。“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裡優選出來的。

　　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，能做出這麼高科技、輕便、同時能達到演出效果的大道具。”

　　在“北京八分鐘”的舞台上，24塊大屏幕呈現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新設計可以實現透明圖像顯示，效果更通透更靈動，獲得過國內國際多項發明專利。

　　“冰屏”研發團隊負責人、深圳壹品廣電股份有限公司北京文藝表演項目總監黃慶生介紹說，為了參與八分鐘演出，團隊進行了專門的技術攻關，不僅生產出了規格更高、工藝更完善的產品，也同步實現了工藝的升級更新。“目前的冰屏技術我們處於世界領先水平，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該是第一家。”黃慶生說，“看著自己和團隊研發出的新產品在奧運舞台上亮相，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，更與現場演員、地面投影進行了聯動表演，同樣實現了技術領域的升級創新。

　　在機器人研發團隊負責人、沈陽新鬆機器人自動化股份有限公司移動機器人事業部總裁張雷看來，此次他們主要實現了技術方面兩點突破：首先是機器人導航更加精准。“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，並迅速做出適應和調整，”張雷介紹說，其次，相比常用的工業機器人，此次的“演員”機器人動作更復雜靈活，包括完成行進中旋轉、擺動，配合演員做出些花哨的動作等。

　　“這些技術上的新要求也為整個研發團隊提出了挑戰，要求我們在設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，其間隻有兩個月時間，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，不過當把這些機器人運送到排練場地，現場的實際情況卻與他們預想的有很大不同。“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，我們沒有預想到場景會有多復雜，”張雷說，初期的幾次合練都不太成功，研發團隊隻能在現場一邊調、一邊試、反復去修正磨合，“后來的配合就越來越好，當導演團隊提出路線動作修改建議時，我們能夠迅速地做出調整，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

　　為了保証演出的順利進行，主創團隊曾多次赴韓國平昌，實地考察當地的自然條件和現場的演出條件。據悉，閉幕式演出當天歷年平均氣溫在零下十度，風力5級左右。嚴寒、多風，對於整個演出團隊而言是不小的挑戰。

　　為了做好演員的防寒保暖工作，主創團隊採用了石墨烯智能發熱服飾，來確保演員動作優美，防止出現凍傷。石墨烯是一種超級新型納米材料，具有超高強度、超高導熱系數，被業界譽為“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場，天氣都很寒冷，石墨烯服飾可以起到很好的保溫發熱效果，”石墨烯團隊負責人、深圳烯旺新材料科技股份有限公司李月秋說，根據環境要求，服飾也可以做出相應的調節。“最初對我們的設計要求是在零下5度的環境中，持續發熱8分鐘，后來考慮到候場等因素，調整到在零下20度的條件下，發熱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，以確保調試的可靠性。“在發熱效果符合要求的同時，還要保証材料的安全性、電池的續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，還有現場所有的演出設備。為了讓演出主體“冰屏”和移動機器人在平昌能夠順利運行，主創團隊特意對設備進行了抗寒、抗風測試，根據測試結果不斷優化設備性能，保証其在低溫、大風環境下的工作穩定性。

　　12月9日，設備被運送到位於北京順義區的國家汽車質量監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。北京市產品質量監督檢驗院副院長、總工程師，國家汽車質量監督檢驗中心（北京順義）常務副主任彭永倫介紹說，總體來講，設備經受住了考驗，不過在零下25度時還是出現了一些問題，比如冰屏的led燈在熱脹冷縮的情況下出現了細微的變形。“當時冰屏團隊和機器人團隊的專家都在，我們把檢測結果反饋給他們，他們應該會回去做相應的調整。”

　　12月11日，在中國建筑科學研究院風洞實驗室，設備又進行了抗風性能測試，主要測試設備能不能在強風狀態下正常工作以及正常風狀態下是否會出現軌跡偏移。工作團隊設計了四五十種測試方案，以五六級風為基礎上下調節風速，測試不同風速下設備的運行軌跡和工作情況，根據測試結果，繼續優化設計、改進方案。

　　在整個排練過程中，有兩套視覺仿真系統一直在充當著導演的“眼睛”和“指揮棒”。這就是由北京理工大學與北京電影學院組建的虛擬視覺團隊設計的“OpenGL表演輔助訓練系統”和“北京八分鐘文藝表演預演系統”。兩套系統可以根據導演的創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演員的運動軌跡、位置信息、隊形變化、運動速度等，幫助導演把控、決策及完善表演方案。

　　“這兩套系統相當於讓導演同時看到現場監控器和直播效果，導演在系統中可以實時觀察到演員及道具的隊形狀態，如果需要調整可以及時反饋，” 北京電影學院未來影像高精尖創新中心總體研究部副主任王春水說，具體到參與演出人員，系統可以為每個人生成自己的動作軌跡和節奏，“在不用考慮旁邊人的時候，也可以知道自己什麼時間該做什麼動作，這樣就讓排練效率大大提高。”