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北京冬奧會比東奧會不止強(qiáng)一點(diǎn)，關(guān)于冬奧黑科技的那些事

北京冬奧會黑科技 AI

原創(chuàng) shari | 2022-02-14 18:51

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】的開幕式力求節(jié)儉，相比2008年北京奧運(yùn)會，參演人員從1.3萬人減少至3000人，但這種“空靈、浪漫、現(xiàn)代、科技”的開幕主題依舊吸引了全世界的目光，同時(shí)在冬奧會中使用的先進(jìn)技術(shù)也成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，今天就來盤點(diǎn)一下本次冬奧會中的“黑科技”。

北京冬奧會比東奧會不止強(qiáng)一點(diǎn)，關(guān)于冬奧黑科技的那些事

北京時(shí)間2月4日晚8點(diǎn)冬奧會開幕式于國家體育場鳥巢舉行，本次冬奧會的開幕式力求節(jié)儉，相比2008年北京奧運(yùn)會，參演人員從1.3萬人減少至3000人，但這種“空靈、浪漫、現(xiàn)代、科技”的開幕主題依舊吸引了全世界的目光，同時(shí)在冬奧會中使用的先進(jìn)技術(shù)也成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，今天就來盤點(diǎn)一下本次冬奧會中的“黑科技”。

打卡奧運(yùn)村“北京小屋”，讓科技成為人類“第三只眼”

在北京冬奧村的下沉廣場區(qū)有一個(gè)充滿科技魅力的“北京小屋”，一共分為“揮灑夢想”“精彩絕倫” “無障礙溝通”三個(gè)展區(qū)，展示了多達(dá)16項(xiàng)冬奧會相關(guān)的新技術(shù)成果。而這個(gè)小小的“北京小屋”已經(jīng)成為許多國外運(yùn)動(dòng)員打卡地點(diǎn)。其中最受人關(guān)注的還是“冰雪項(xiàng)目交互式多維度觀賽體驗(yàn)技術(shù)與系統(tǒng)”的項(xiàng)目展臺，能夠給觀眾帶來“自由視角”的觀賽體驗(yàn)。站在展臺前隨著手的擺動(dòng)，顯示屏上的觀賽視角也在變化。這種交互式的觀賽體驗(yàn)，讓觀眾仿佛身臨其境，觀賽感受也被提升到了新的高度。

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這個(gè)項(xiàng)目其實(shí)來自于國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)“冰雪項(xiàng)目交互式多維度觀賽體驗(yàn)技術(shù)與系統(tǒng)”，是由北京大學(xué)牽頭，國家實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)和其他高校參與合作研發(fā)。

該項(xiàng)目主要針對2022年北京冬奧會冰雪運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，突破了以往虛擬現(xiàn)實(shí)視頻和自由視角視頻節(jié)目拍攝、內(nèi)容生成、高效編解碼、自適應(yīng)傳輸和交互式呈現(xiàn)等技術(shù)，研制VR和自由視角視頻節(jié)目采集系統(tǒng)、內(nèi)容生成系統(tǒng)、實(shí)時(shí)編解碼器、自適應(yīng)傳輸系統(tǒng)和交互式終端，進(jìn)行端到端系統(tǒng)集成，建立了一套交互式多維度觀賽體驗(yàn)系統(tǒng)，并且在有線電視網(wǎng)、電信網(wǎng)、5G網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等平臺實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。系統(tǒng)應(yīng)用8K、VR和自由視角技術(shù)創(chuàng)新了冰雪運(yùn)動(dòng)賽事轉(zhuǎn)播，給觀眾打造了交互式多維度的臨場體驗(yàn)感。

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北京大學(xué)教授陳寶權(quán)是這一項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。他創(chuàng)新性的將 “子彈時(shí)間” （子彈時(shí)間（bullet time）：一種在電影中使用的攝影技術(shù)模擬變速特效，比如強(qiáng)化的慢鏡頭、時(shí)間靜止等效果。“子彈時(shí)間”的效果在《黑客帝國》中有大量的使用）這一概念從電影的后期效果制作搬到了體育賽事的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播中。“自由視角”技術(shù)下建立的交互式多維度觀賽體驗(yàn)系統(tǒng)給觀眾在觀賽視角上更多的自由選擇的空間，在觀賽的過程中，觀眾甚至可以連續(xù)改變觀看點(diǎn)位，實(shí)時(shí)選擇自己喜歡的視角。相比較傳統(tǒng)的賽事轉(zhuǎn)播看到的統(tǒng)一畫面，觀眾在觀看角度上有了更多個(gè)性化的選擇，而這一切就如同每個(gè)人都有一臺“專屬的攝影機(jī)”一般。

同時(shí)，將這種交互式的多角度觀看體驗(yàn)和VR技術(shù)結(jié)合，便可以實(shí)現(xiàn)在家躺著觀看現(xiàn)場比賽的需求。在此之前，這套技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)三自由度（眼睛可以向上下左右看），而現(xiàn)在已經(jīng)提升到六自由度（頭部位置可以移動(dòng)），某種程度上相當(dāng)于將觀眾的眼睛逮到了賽場上空，而觀眾可以任意移動(dòng)位置和觀看的方向。

開幕式的視覺震撼，背后是先進(jìn)的技術(shù)支持

01 “冰雕”五環(huán)是怎樣煉成的

在本次冬奧會的開幕式中，冰五環(huán)的出現(xiàn)可謂是奪人眼球，先是一塊冰立方在舞臺中央緩緩升起，而這塊“冰”的總重量在400噸，升降重量高達(dá)180噸，大約是一輛小汽車重量的120倍。

在這個(gè)84m x 42m x 10m的基坑內(nèi)，需要的升降載荷超過了一般劇院大型升降臺的8倍，這也成為了開幕式最大功率的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。

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隨后在一顆冰球撞擊下，冰五環(huán)緩緩的從冰立方中升起。海淀高科技企業(yè)利亞德承擔(dān)了北京冬奧會開幕式地屏、冰瀑、冰立方、南北看屏和播放系統(tǒng)等裝置的生產(chǎn)以及安裝任務(wù)。

利亞德集團(tuán)董事長李軍介紹稱，“雕刻的視覺是在激光與冰立方3D視效的結(jié)合下產(chǎn)生的。”冰立方長度為22米、寬7米、高10米，由LED屏幕組成，而五環(huán)本身也是一個(gè)LED屏，當(dāng)冰立方緩緩下降，在看臺四層的激光照射在冰立方上對冰立方進(jìn)行“雕刻”，一個(gè)完美的冰五環(huán)便呈現(xiàn)在大眾眼前。

承建團(tuán)隊(duì)表示，冰立方不光運(yùn)用了機(jī)械手段，還有數(shù)控手段，包括有5G的信號傳輸以及航天技術(shù)支撐。冰五環(huán)的內(nèi)部裝有電池，因此全部依靠內(nèi)部供電，總重約3噸。參照了航天結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，五環(huán)的內(nèi)部是鋁合金桁架結(jié)構(gòu)，外部是LED顯示屏，同時(shí)還包裹著擴(kuò)散板，由此也很大程度上降低了五環(huán)的重量。

02 AI實(shí)時(shí)特效系統(tǒng)，讓科技與人類共舞

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在開幕式里，運(yùn)動(dòng)員和地屏上呈現(xiàn)的風(fēng)雪特效的配合天衣無縫，給人留下了深刻印象。四組滑雪運(yùn)動(dòng)員在場地的滑行痕跡顯示出了“更快、更高、更強(qiáng)、更團(tuán)結(jié)”這一奧林匹克格言。通過搭載京東方自主研發(fā)的超大顯示模組控制與同步系統(tǒng)，使得地屏可以實(shí)時(shí)捕捉運(yùn)動(dòng)員的滑行痕跡。

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之后在五百多個(gè)孩子手持發(fā)光的和平鴿出現(xiàn)在舞臺中央，同時(shí)每個(gè)人的腳下都能實(shí)時(shí)踏出一束雪花，這種LED地屏與演員之間的互動(dòng)給本次冬奧會開幕式帶來了一大亮點(diǎn)。這是英特爾聯(lián)合北京電影學(xué)院專業(yè)團(tuán)隊(duì)，基于英特爾的3DAT技術(shù)專門為冬奧開幕式場景定制開發(fā)的“基于AI的大型演出實(shí)時(shí)特效系統(tǒng)”，給觀眾帶來了一場震撼的視覺盛宴。

來自英特爾3DAT三維運(yùn)動(dòng)追蹤技術(shù)可以讓地屏瞬間對演員位移作出實(shí)時(shí)反饋并呈現(xiàn)出實(shí)時(shí)的藝術(shù)效果。英特爾在國家體育場部署了包含5臺搭載第三代英特爾可擴(kuò)展處理器的邊緣計(jì)算系統(tǒng)、大容量光纖、攝像錄制系統(tǒng)、渲染系統(tǒng)，需要多達(dá)40余人的工程師團(tuán)隊(duì)全程跟進(jìn)。這種強(qiáng)大的算力支持加上先進(jìn)的AI和計(jì)算機(jī)視覺算法，使國家體育場地面鋪設(shè)這塊巨型LED屏幕有了“交互”的可能。在未來3DAT技術(shù)也將被應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，包括在健康、理療、動(dòng)畫、游戲等多種場景的應(yīng)用。

奧運(yùn)村里的智能技術(shù)

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在本次冬奧會開始之前，海外媒體上討論最火爆的莫過于奧運(yùn)村的智能床，美國雪橇運(yùn)動(dòng)員Summer Britcher在社交網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布了視頻回應(yīng)一些網(wǎng)友提出的關(guān)于奧運(yùn)村的床是否舒適的問題，視頻中Britcher回復(fù)道：“這里不僅沒有紙板床，而且北京奧組委好像在說‘我們怎么可能只比東京強(qiáng)一點(diǎn)呢？’ ” 隨后Britcher在鏡頭展示了智能床的遙控器，一共有8個(gè)按鈕，她躺在床是告訴網(wǎng)友，現(xiàn)在她處于零重力模式，這種體驗(yàn)感太絕了。

據(jù)了解，奧運(yùn)村的智能床是由嘉興麒盛科技有限公司提供。“睡得好一點(diǎn)，夢想更偉大”，這是麒盛科技公司對北京冬奧會的祝福和愿景，因此這張看似普通的床，實(shí)際加入了許多科技元素，正如之前Britcher提到的零重力模式，是將腿部抬升的高度和心臟的位置齊平，也是人在太空中懸浮的姿勢，這是身體最放松的狀態(tài)。除了零重力模式以外，還有閱讀記憶模式，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)到一個(gè)最舒適的閱讀角度，保證運(yùn)動(dòng)員在閱讀的時(shí)候?qū)ι眢w有較好的支撐。

不僅如此，智能床還配備了先進(jìn)的傳感器和記憶床墊，不僅可以記錄身體特征的相關(guān)數(shù)據(jù)，比如心率和呼吸等，幫助教練追蹤運(yùn)動(dòng)員的身體狀況，還可以自由的升降角度，為運(yùn)動(dòng)員在不同的使用場景下提供最佳角度的支撐，充分的分散身體壓力，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員血液循環(huán)。此外這張智能床還帶有鬧鐘推醒功能，通過下載App設(shè)置叫醒時(shí)間后，智能床會在相應(yīng)的時(shí)間自動(dòng)起降，從而提醒運(yùn)動(dòng)員起床。如果運(yùn)動(dòng)員在睡覺的時(shí)候打鼾，智能床也會在識別打鼾后自動(dòng)調(diào)節(jié)床頭部的高度，從而緩解打鼾的情況。

01 無人餐廳及令接觸配送機(jī)器人成為海外運(yùn)動(dòng)員的心頭愛

在奧運(yùn)村里拍攝的視頻中，出現(xiàn)最多的也許是充滿中國特色各式美食的餐廳吧，不僅中國味兒讓運(yùn)動(dòng)員們大飽口福，同時(shí)在餐廳里隨處可見的“黑科技”也讓人們大開眼界。

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許多海外運(yùn)動(dòng)員分享奧運(yùn)村的無人餐廳，從制作到配送全程由機(jī)器來完成，不需要人工的參與，只需要坐在座位上等待美味佳肴“從天而降”。冰激凌、手磨咖啡、雞尾酒都由“專業(yè)”的機(jī)器人來完成。如果不想去餐廳，也可以叫客房服務(wù)，由小機(jī)器人將餐食送到房間。

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其實(shí)，本次冬奧會的智慧餐廳就是機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的集合體。當(dāng)消費(fèi)者點(diǎn)餐后中央廚房便會把該菜品的烹飪?nèi)蝿?wù)下達(dá)給相應(yīng)的機(jī)器人，隨后收到指令的機(jī)器人便開始準(zhǔn)備，僅需要2-5分鐘，菜品便能烹飪完成。在此之后，烹飪好的菜肴會自動(dòng)裝盤并通過云軌系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的餐桌上方并“從天而降”至餐桌。同時(shí)整個(gè)過程中有關(guān)消費(fèi)者體驗(yàn)的數(shù)據(jù)也會被收集到云端，并通過云計(jì)算對下一個(gè)周期的食材采購與烹飪提供依據(jù)。

總之，這次冬奧會不僅給許多運(yùn)動(dòng)員帶來了舒適的生活體驗(yàn)，同時(shí)也令他們震驚于中國科技的飛速發(fā)展，也許中國在不遠(yuǎn)的未來真的能夠進(jìn)入工業(yè)革命4.0時(shí)代。

文：Shari / 數(shù)據(jù)猿

來源：數(shù)據(jù)猿

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