2月25日，在平昌冬奧會(huì)閉幕式上，作為下一屆冬奧會(huì)的舉辦城市——中國(guó)北京帶來(lái)了別具一格的八分鐘演出，向世界發(fā)出了盛情邀請(qǐng)。這屬于北京的“八分鐘”是2022年北京冬奧會(huì)在世界奧運(yùn)舞臺(tái)上的初次亮相，蘊(yùn)含著對(duì)未來(lái)四年的美好期待，也匯聚著熠熠閃光的“中國(guó)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(guó)“國(guó)寶級(jí)”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(xiàng)中國(guó)國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承。
舞臺(tái)上，大木偶要由人穿著進(jìn)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(zhǎng)唐國(guó)良的說(shuō)法，單是這一項(xiàng)要求就讓他們的團(tuán)隊(duì)熬了好幾個(gè)通宵。“我們初選的材料做出來(lái)的有七八十斤，遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)不斷地嘗試新材料，才把大木偶的體重慢慢降了下來(lái)。”
為了達(dá)到預(yù)期效果，制作團(tuán)隊(duì)在原有的工藝基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行改良和創(chuàng)新。他們?cè)谶x材上先后嘗試了人造紙?zhí)佟⑻烊话滋?、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(duì)比，進(jìn)行了上百次測(cè)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(lái)，但是新的問題也隨之產(chǎn)生。唐國(guó)良說(shuō)，四川和北京兩地不同的氣溫和濕度條件都曾給他們帶來(lái)挑戰(zhàn)。“有的道具做出來(lái)在南充一點(diǎn)問題都沒有，但是一到北京來(lái)，因?yàn)闅夂虿煌蜁?huì)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(jí)，爭(zhēng)分奪秒地改良工藝、制作道具，并要確保萬(wàn)無(wú)一失。“選擇材料要精益求精，”唐國(guó)良說(shuō)，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(lái)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(guó)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(shí)能達(dá)到演出效果的大道具。”
在“北京八分鐘”的舞臺(tái)上，24塊大屏幕呈現(xiàn)出新時(shí)代中國(guó)的美好形象，成為演出中的一大亮點(diǎn)。這些近乎透明的屏幕有個(gè)好聽的名字：“冰屏”。這項(xiàng)源自中國(guó)本土的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)透明圖像顯示，效果更通透更靈動(dòng)，獲得過(guò)國(guó)內(nèi)國(guó)際多項(xiàng)發(fā)明專利。
“冰屏”研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、深圳壹品廣電股份有限公司北京文藝表演項(xiàng)目總監(jiān)黃慶生介紹說(shuō)，為了參與八分鐘演出，團(tuán)隊(duì)進(jìn)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(shí)現(xiàn)了工藝的升級(jí)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(zhǎng)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(shuō)，“看著自己和團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的新產(chǎn)品在奧運(yùn)舞臺(tái)上亮相，我覺得無(wú)比榮耀。”
載著“冰屏”跳出華麗舞步的是24個(gè)動(dòng)作靈活的移動(dòng)機(jī)器人，它們不僅完成了自己動(dòng)作編排，更與現(xiàn)場(chǎng)演員、地面投影進(jìn)行了聯(lián)動(dòng)表演，同樣實(shí)現(xiàn)了技術(shù)領(lǐng)域的升級(jí)創(chuàng)新。
在機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司移動(dòng)機(jī)器人事業(yè)部總裁張雷看來(lái)，此次他們主要實(shí)現(xiàn)了技術(shù)方面兩點(diǎn)突破：首先是機(jī)器人導(dǎo)航更加精準(zhǔn)。“從機(jī)器人控制的角度來(lái)講，演員和機(jī)器人之間有頻繁的穿梭互動(dòng)，演出場(chǎng)地內(nèi)的燈光干擾多，這就要求機(jī)器人要看得遠(yuǎn)、看得清，同時(shí)用最短的時(shí)間做出判斷，并迅速做出適應(yīng)和調(diào)整，”張雷介紹說(shuō)，其次，相比常用的工業(yè)機(jī)器人，此次的“演員”機(jī)器人動(dòng)作更復(fù)雜靈活，包括完成行進(jìn)中旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)，配合演員做出些花哨的動(dòng)作等。
“這些技術(shù)上的新要求也為整個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了挑戰(zhàn)，要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)不斷地改進(jìn)算法，”張雷說(shuō)，團(tuán)隊(duì)從確定參演到開始排練，其間只有兩個(gè)月時(shí)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(jī)器人。
“我們一共做了30個(gè)機(jī)器人，有6個(gè)是備用的，”張雷說(shuō)，不過(guò)當(dāng)把這些機(jī)器人運(yùn)送到排練場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況卻與他們預(yù)想的有很大不同。“開始時(shí)問題比較大，比如以往的工程安裝通常需要幾天的時(shí)間，但是這次導(dǎo)演團(tuán)隊(duì)希望我們的機(jī)器人一上來(lái)就和演員進(jìn)行合練，我們沒有預(yù)想到場(chǎng)景會(huì)有多復(fù)雜，”張雷說(shuō)，初期的幾次合練都不太成功，研發(fā)團(tuán)隊(duì)只能在現(xiàn)場(chǎng)一邊調(diào)、一邊試、反復(fù)去修正磨合，“后來(lái)的配合就越來(lái)越好，當(dāng)導(dǎo)演團(tuán)隊(duì)提出路線動(dòng)作修改建議時(shí)，我們能夠迅速地做出調(diào)整，以便跟排練團(tuán)隊(duì)快速配合，為排練爭(zhēng)取時(shí)間。”
科技助力為精彩亮相添保障
為了保證演出的順利進(jìn)行，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)曾多次赴韓國(guó)平昌，實(shí)地考察當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和現(xiàn)場(chǎng)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(jí)左右。嚴(yán)寒、多風(fēng)，對(duì)于整個(gè)演出團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾，來(lái)確保演員動(dòng)作優(yōu)美，防止出現(xiàn)凍傷。石墨烯是一種超級(jí)新型納米材料，具有超高強(qiáng)度、超高導(dǎo)熱系數(shù)，被業(yè)界譽(yù)為“新材料之王”。
“演員的服裝要求輕薄，能讓他們靈活地做動(dòng)作，同時(shí)，無(wú)論是排練場(chǎng)地還是平昌閉幕式現(xiàn)場(chǎng)，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(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、深圳烯旺新材料科技股份有限公司李月秋說(shuō)，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(duì)我們的設(shè)計(jì)要求是在零下5度的環(huán)境中，持續(xù)發(fā)熱8分鐘，后來(lái)考慮到候場(chǎng)等因素，調(diào)整到在零下20度的條件下，發(fā)熱4小時(shí)。”
李月秋說(shuō)，團(tuán)隊(duì)曾在模擬零下20度的情況下進(jìn)行真人實(shí)驗(yàn)，以確保調(diào)試的可靠性。“在發(fā)熱效果符合要求的同時(shí)，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(shuō)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都全力以赴，為演出的順利進(jìn)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(chǎng)所有的演出設(shè)備。為了讓演出主體“冰屏”和移動(dòng)機(jī)器人在平昌能夠順利運(yùn)行，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)特意對(duì)設(shè)備進(jìn)行了抗寒、抗風(fēng)測(cè)試，根據(jù)測(cè)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(yùn)送到位于北京順義區(qū)的國(guó)家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行了零下25度、零下20度兩種溫度條件下的抗低溫檢測(cè)。北京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院副院長(zhǎng)、總工程師，國(guó)家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（北京順義）常務(wù)副主任彭永倫介紹說(shuō)，總體來(lái)講，設(shè)備經(jīng)受住了考驗(yàn)，不過(guò)在零下25度時(shí)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(xì)微的變形。“當(dāng)時(shí)冰屏團(tuán)隊(duì)和機(jī)器人團(tuán)隊(duì)的專家都在，我們把檢測(cè)結(jié)果反饋給他們，他們應(yīng)該會(huì)回去做相應(yīng)的調(diào)整。”
12月11日，在中國(guó)建筑科學(xué)研究院風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備又進(jìn)行了抗風(fēng)性能測(cè)試，主要測(cè)試設(shè)備能不能在強(qiáng)風(fēng)狀態(tài)下正常工作以及正常風(fēng)狀態(tài)下是否會(huì)出現(xiàn)軌跡偏移。工作團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了四五十種測(cè)試方案，以五六級(jí)風(fēng)為基礎(chǔ)上下調(diào)節(jié)風(fēng)速，測(cè)試不同風(fēng)速下設(shè)備的運(yùn)行軌跡和工作情況，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、改進(jìn)方案。
在整個(gè)排練過(guò)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(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)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(guò)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(yùn)動(dòng)軌跡、位置信息、隊(duì)形變化、運(yùn)動(dòng)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(shí)看到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器和直播效果，導(dǎo)演在系統(tǒng)中可以實(shí)時(shí)觀察到演員及道具的隊(duì)形狀態(tài)，如果需要調(diào)整可以及時(shí)反饋，”北京電影學(xué)院未來(lái)影像高精尖創(chuàng)新中心總體研究部副主任王春水說(shuō)，具體到參與演出人員，系統(tǒng)可以為每個(gè)人生成自己的動(dòng)作軌跡和節(jié)奏，“在不用考慮旁邊人的時(shí)候，也可以知道自己什么時(shí)間該做什么動(dòng)作，這樣就讓排練效率大大提高。”
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