虎年的大年初四，格外与众不同。这一天不仅是中华民族传统迎接灶王爷的日子，也是 2022 年北京冬奥会开幕式的日子。继美轮美奂的北京奥运会开幕式之后，张艺谋再次披挂上阵，担任本次冬奥会开幕式总导演，为全球观众奉献了一场既唯美又浪漫的开幕式演出。
观看直播的小伙伴，绝对忘不了那晶莹剔透的雪花图案、与演员实时互动的超大地屏、跟随小孩脚步变动的雪花、以及神似黄河之水天上来的冰瀑。这些让人难以忘怀的镜头，其实都源自一项项科技技术。某种程度，这次盛大的冬奥会开幕式，也在向外界展现中国科技的巨大进步。
雪花背后的故事
京东方，一个大多数国人都不知晓的名字。很多人乍一听这个名字，或许会误以为这是电商巨头京东的子公司。事实上，这是一家国产显示巨头，在先进屏幕领域拥有世界一流的实力，其产品已经进入苹果、华为、小米供应链，实力足以与三星、LGD 一较高下。
本次冬奥会，张艺谋团队选中京东方作为开幕式屏幕供应商，专门打造了多项黑科技产品。当晚，最为瞩目的便是“雪花”主火炬台。当它第一次出现的时候，小黑以为只是普通的荧光板，随着节目的推进，才发现它远没有想象中那么简单。
据开幕式主办方介绍，主火炬台直径为 14．89 米，由 96 块小雪花形态和 6 块橄榄枝形态 LED 双面屏创意组成。它采用双面镂空设计，嵌有 55 万颗 LED 灯珠。
LED 屏幕本身并不新奇，在各大商场、火车站，到处可见硕大的 LED 屏幕。问题在于异形屏幕，雪花主火炬台，要么是小雪花形态屏幕，要么是橄榄枝形态，需要将屏幕切割成相应的形态，还需保证其稳定效果。
为此，京东方有关负责人说，核心技术团队用了 500 多张设计图纸，和近 10 轮的制样，才研发出目前行业内发光面最窄的单像素可控异形显示产品，充分呈现雪花的线条感和细腻的画面显示效果，成功将导演组的艺术创意变为现实。
完成了硬件设计并不代表大功告成，如此复杂的拼接异形屏，还需保证其实时传输效果。火炬点燃那一刻，雪花屏闪耀出波浪般的璀璨光芒，就源自京东方自主研发的异步集控系统。此外，还有 LoRa 技术控制屏幕，提前一步实现万物互联理念。
在互联网技术中，NB－IoT、 LoRa、ZigBee、WiFi 与蓝牙技术并立。其中 NB－IoT 属于无线通信技术，与 4G、5G 类似；WiFi 与蓝牙技术小伙伴们司空见惯，不需要大力科普；剩下的 LoRa、ZigBee，都属于基于相应的网关。LoRa 技术传输距离远，城市内部可达 2 公里，郊区可达 15 公里，ZigBee 技术传输距离近，大约在 10 米到 100 米之间。
冬奥会现场鸟巢，网关不可能设在 100 米内，而且主火炬台还会升至半空中。因此，蓝牙、WiFi 与 ZigBee 都不实用， LoRa 技术自然成为唯一的选择。
高清地屏与冰瀑的魅力
如果说雪花主火炬关系到设计与通信技术，那么地屏与冰瀑，完全是硬实力的较量。特别是仿佛如从天而降的冰瀑屏幕，给现场观众带来巨大惊喜，这块与地面垂直的屏幕，核心理念就是“黄河之水天上来”，由上至下铺满全场，呈现出中国传统美学的思想。
开幕式的舞台地面是目前最大的 8K 超高清地面显示系统，京东方采用多个 8K＋ 级分辨率的画面融合技术，特别就是清晰度极高，场景逼真。这块竖屏的安装调试，离不开利亚德集团的努力。本次冬奥会，利亚德集团承担了北京冬奥会开幕式地屏、冰瀑、冰立方、南北看台屏和播放系统等装置生产、安装任务。其中冰瀑需要面临北方秋冬季节大风的侵扰，塔架的安装，竖屏的设置一点一滴都不能出错。
如果冰瀑考验安装实力，那么地屏就需要更多技术支持。开幕式现场，随着运动员的冰刀，屏幕实时显示出动态图案，所到之处冰雪消融，虚拟与现实仿佛融为一体。清晰度这块，主要靠京东方，超大规模的光学校正算法可对每个显示画面进行像素点级的光学校正，可实现 3840Hz 超高刷新率，呈现出超高清绚丽画面。
实时互动这块，主要靠 3DAT 技术（三维运动员追踪技术）。这套包括摄像机系统、进行计算机视觉和人工智能处理的服务器系统、后端进行渲染的渲染系统。这幕后的开发团队是北京电影学院声音学院师生团队。原理并不复杂，通过图像进行识别，就是对需要扫描的区域放一台摄像机，将它拍摄到的图像通过 AI 系统进行实时分析，判定人的坐标。于是，北影团队在鸟巢看台 6 层设置 4 台检测度极高的摄像机覆盖全场，以此采集场上演员的影像，判断他们的位置。
有了坐标还不够，实时反馈需要算力极强的系统。英特尔在国家体育场部署了 5 台搭载第三代英特尔至强可扩展处理器的边缘计算系统、大容量光纤、摄像录制系统、渲染系统等，为三维运动员追踪提供技术支持。通过英特尔 OpenVINO 视觉工具套件、Intel DL Boost 技术实时视频数据读取和处理，从图像采集、识别到检测和处理不到几十毫秒。如此短暂的延迟，普通观众根本无从察觉。
北影团队摄像机捕捉运动员身影，英特尔技术对演员位移做出反馈，京东方屏幕实时显示，三家联手，这才有了冬奥会上唯美、梦幻的场景。
科技与美学实现共存
众所周知，张艺谋是一位美学达人，在他的电影中，通过设计使用合适的色彩和美学理论，为人们带来了情感上的冲击和感官上的享受。《红高粱》中的红色，《英雄》中的黑色、《影》中的黑白水墨色调、《悬崖之上》的白色，都给人留下深刻的印象。
这次北京冬奥会，张艺谋给人留下的印象应该是“雪色”，雪花、五环、冰瀑，晶莹剔透的颜色配上各类科技技术，为全球观众呈现出一场美学盛宴。就连一向苛刻的日本网友，在调查问卷中也给出了满意的回答。在 2 万 7 千余人参加的投票中，有 57．6％ 的日本网友给出满分评价。相比之下，去年的东京奥运会，却是一边倒的吐槽声。
如今，北京冬奥会开幕式已经落下帷幕，但这并不代表开幕式的影响就此结束。开创性的竖屏与地屏必然会在全世界推广，未来几年我们可能在各大晚会与演唱会上看到类似技术。此外，3DAT 技术、LoRa 技术、高清大屏、8K 转播、电子水墨胸牌等充满时代特色的黑科技，都会因这场盛会加快普及速度。一个美学与科技并存的时代，或许正在向我们走来。
图源：pixabay、央视网、新华网
原文标题 : 科技与美感并存，张艺谋冬奥奇迹背后的功臣是他!
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