一文读懂冬奥开幕式上的“硬科技”( 二 ) 本文转自：中国电子报巨型“

“‘雕刻’的视觉是在激光与冰立方3D视效的结合下产生的。”开幕式LED供应商利亚德集团董事长李军介绍。冰立方长22米、宽7米、高10米，是由LED屏组成的。奥运五环亮相时，位于看台4层的激光照射在冰立方上，对冰立方进行“雕刻” ，随着冰立方上部的顶盖的下翻，配合着激光的“雕刻” ，底部的五环缓缓上升，冰立方四面的LED屏一边缓缓下降，一边播放冰碴四溅的三维视觉效果，三方面完美配合，就形成了五环被一点点“雕刻”出来的视觉效果。
虚拟仿真系统是幕后的隐形英雄

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作为一项复杂的系统工程，冬奥会开幕式设置了16个环节，涉及演员约3000名、工作人员和观众30000余名。为保证冬奥会顺利进行和演出效果的完美呈现，北京理工大学计算机学院数字表演与仿真技术团队基于原创的“智能化创编排演一体化”系统，打造了冬奥开幕式仿真系统。
“我们通过三维仿真技术，模拟出冬奥会开幕式全流程，对演员、灯光、音乐、烟花、奥运火炬，甚至转播机位等全要素进行全方位‘排兵布阵’ 。这个平台相当于电影预演系统，帮助导演团队等直观了解开幕式的整体效果。”数字表演与仿真技术团队负责人、北理工计算机学院丁刚毅教授介绍说。
开幕式系统仿真已经精确到开幕式的每分每秒，甚至精确到每一位演员的位置、动作步伐速度。例如，北理工团队成员，对《立春》节目中的每一位演员的动作效果逐一进行了仿真，为每一位表演者提供了“定制”表演手册，将节目细节一一标注清晰，对节目效果进行了上万次修改，助力节目呈现最佳效果。
据介绍，在2月4日开幕式隆重举行之前，开幕式已经在仿真系统上排演了约12次。冬奥开幕式仿真系统为开幕式的策划、设计和排练提供了有力的科技支撑。
三维运动追踪技术确保表演0失误

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伴随着音乐，运动员们在冰雪中“畅游” ，所到之处瞬间“冰雪消融” ，风雪特效与运动员仿佛融为一体。开幕式上“雪花”表演环节的壮观场景，令全球观众惊叹。
借助AI算法以及3DAT三维运动员追踪技术协助，开幕式仅依靠4台摄像机就覆盖了全场，并实现演员与现场铺设的大屏实时互动，将唯美艺术和奥林匹克精神传递给了世界。
“目前光学动捕或惯性动捕相关技术已经相对成熟，国内外已经有很多公司在提供相关的商业服务。然而，基于计算机视觉的人体动捕技术还处于学术研究阶段，目前市场上与此有关的商用产品也很少。现有的视觉动捕技术也存在人体姿态跟踪的精度不高、空间定位不稳定、易出现人体姿态结果异常等问题。”英特尔研发人员向《中国电子报》采访人员表示。
据了解，为了达到“畅游”特效0失误、提高数据信号传输实时性以及传输效率，英特尔团队克服了重重困难。例如，在设计算法时，要尽可能避免对错误姿态或不合理姿态的输出，利用前后帧视频运动信息增加时空一致性，减少时序抖动。在视频图像和三维数据中，要参考人体运动的相关知识，使AI模型具备从图像到三维空间的推理能力。最后，再利用算法强大的纠错能力，从嵌入人体运动学及动力学等方面对信息进行约束，从而保证最终输出人体运动信息准确无误。