原来冬奥会中还藏着这些“黑科技”!快来看→

本文转自:上观
冬奥会的赛场上
中国健儿正奋勇拼搏 , 屡创佳绩
赛场外 , 从冬奥前的火炬制作
到冬奥中的气象播报
从滑雪机器人
到运动员的动作技术分析系统
冬奥“黑科技”无处不在
东华大学科研团队:
【原来冬奥会中还藏着这些“黑科技”!快来看→】让冬奥会火炬真正“飞扬”起来
冬奥会火炬“飞扬”一经亮相就吸睛无数 。作为火炬重要部分外飘带(外壳)的关键制造技术提供方 , 东华大学孙以泽团队揭开了“小”火炬背后蕴藏的“大”学问 。
孙以泽说 , 火炬外飘带灵动且优美 , 但由于它是变径、变曲率的 , 上下不一般粗 , 曲面厚薄也不一致 , 传统制造工艺无法实现 。
为了让这些碳纤维复合材料在编织过程中“乖乖听话” , 同时在工业生产中立体还原外飘带柔美飘逸的感觉 , 孙以泽带领团队研究控制算法、奇妙机构、变轨技术等 , 从理论推导到实验验证再到生产实践 , 反复调试 。他们发明了所谓“偏心”编织的方法 , 解决了大曲率、变密度编织难题;原创了双机器人协同夹持芯模控制算法 , 保证大尺寸异形结构件编织在复杂受力状态下的动力学性能最优;研发了单纱张力全流程数字化调控技术 , 实现了恒张力精确编织;研发了高维曲面自动打磨的技能作业机器人系统 。最终 , 实现了火炬外飘带的三维自动化立体编织和自动化打磨 , 项目技术不仅填补了国内空白 , 在国际上也处于领先地位 。
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孙以泽教授团队摄
“五面裸眼3D”制造冰立方
对于许多观众来说 , 五环的出现一定是印象最深的场景之一 。
空中的一滴水墨凝结成冰 , 一块冰立方从地下升起 。24道激光在冰立方上重现了24届冬奥会 , 随着6个冰球运动员快速击打 , 激光开始雕刻冰立方 , 最终冰五环从冰块中升起 。
其中 , “‘雕刻’的视觉是在激光与冰立方3D视效的结合下产生的” , 上升又降落的冰立方 , 则使用了三维数字装置 , 借助五面裸眼3D效果实现 。为了实现激光和光影互动 , 视效团队做了两万多张效果图 , 还“开发了一套编程程序 , 能把每一秒的视频信息变成点位信息 , 这样激光就能围绕五环进行转动 。”
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AI气象主播助力科技冬奥
与夏奥会不同 , 冬奥会的大量赛事在室外山区举行 , 其赛程安排、赛事举办、观赛服务等 , 都与气象条件密切相关 。
本届冬奥会开幕前半个月 , 一位兢兢业业的AI虚拟主播已悄然上岗 , 鲜为人知的是 , 名叫冯小殊的他 , 其实是由中国气象局华风气象传媒集团联合小冰公司共同创造、诞生于小冰框架的AI虚拟气象主播 。
冯小殊以“中国天气”主持人冯殊为训练目标 , 依托小冰框架数字孪生虚拟人技术构建而成 。结合小冰深度神经网络渲染技术及小样本学习技术 , 冯小殊包括面容、表情、肢体动作在内的整体自然度已提升至与真人难以分辨的程度 , 而训练周期仅为一周 。在语音专家模型、嘴型专家模型及人脸渲染专家模型的训练下 , 冯小殊准确学习了冯殊本人的嘴部动作、眼部及脸部肌肉之间的协同关系 , 最终呈现出自然、逼真的效果 。
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