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自主科技之光点亮北京冬奥会开幕式

发布日期:2022-04-18 12:29   来源:未知   阅读:

  香港最快开奖现场888593国家体育场“鸟巢”灯光璀璨,巨型“雪花”发出耀眼光芒,火炬嵌入“大雪花”中间,雪花台缓缓升空,奥运圣火与96朵晶莹剔透的雪花、6条飘逸的橄榄枝交相辉映,唯美而浪漫。在我国科技创新成果助力下,北京冬奥会开幕式向世界呈现了一场精彩的视觉盛宴,传递出艺术与现代科技融合之美。

  这个前所未有的“雪花”形主火炬台从整体硬件支撑到软件系统均由北京电控所属京东方自主研发设计。京东方科技集团股份有限公司大尺寸拓展业务总经理、冰雪项目总指挥吴坚表示,“雪花”形主火炬台应用的显示技术具有首发性和创新度,向世界展现了我国科技进步和自主创新的力量。

  每一届奥运会主火炬点燃仪式是万众瞩目的焦点。随着科技的进步,点火方式也变得愈加新颖独特。北京冬奥会开幕式创新打造别具一格的“雪花”主火炬台,京东方投入200人的核心团队,参与从技术设计、产品研发,到长达5个月演练、彩排的运行保障,再到2月4日正式演出保障的全过程中。

  这个前所未有的“雪花”形主火炬台历时5个月研发成功,吴坚揭秘了主火炬台的构造:直径达14.89米,由96块小雪花形态和6块橄榄枝形态的全彩异形双面屏创意组成,镶嵌了55万余颗灯珠,每一颗灯珠都由驱动芯片的单一信道独立控制。

  首次以“微火”形式在雪花形主火炬台燃烧,这在奥运史上是一种全新的奥运圣火点燃方式,然而如何实现导演组提出的火炬台要像“钻石般璀璨闪耀”的创意理念,成为摆在京东方技术人员面前的严峻挑战。

  为将开幕式主创团队的创意“落地”,京东方核心研发团队经历了500多张设计图纸和近10轮制样。在选择发光面时,开幕式主创团队不断提出出光宽度新要求,从最初8毫米,到6毫米,再到5毫米,意在缩小发光面的线条,体现锐度,从而达到钻石般璀璨的效果,而且每一颗灯珠还要实现独立可控。

  发光面板和灯珠选型制样及验证测试进行了一轮又一轮,大尺寸的灯珠亮度可达到要求,却无法做窄;小尺寸的灯珠可做窄,亮度却达不到要求。吴坚说,为解决这个矛盾,研发团队想尽各种办法,使用了各种可能的技术,甚至独创全新技术。

  结构工程师创新提出对灯罩出光面采取遮喷工艺处理,从而将出光面变窄,可以实现“瘦身”效果。经不懈努力,京东方核心团队将出光面宽度做到仅有4.8毫米,充分呈现出“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。吴坚表示,4.8毫米出光宽度也是目前行业领先发光面极窄的异形显示产品。

  “我们还采用了匠心独具的双面镂空超轻薄设计,每块小雪花屏的重量仅为1.8千克,虽然雪花巨大,但总重仅2吨,完美实现了‘看起来轻盈,用起来结实’的效果。”吴坚说。

  火炬要升空并进行360度旋转,要抵挡火焰的炙烤,又要抵抗冬季的严寒,还要考虑在大风等极端天气条件下的使用,京东方研发设计团队在方案设计和材料选取方面都下足了功夫,基于低碳环保的整体思路,在满足光效呈现唯美画面的前提下,选取了高阻燃、耐低温的轻质透光材料。

  火炬插上火炬台的那一刻,巨型“雪花”屏由中心向四周辐射开来,闪耀出波浪般层层递进的璀璨光芒。吴坚介绍,快速变换、完美同步的显示画面背后,是京东方人工智能物联网技术体系及自主研发的同/异步兼容信发系统在发挥作用,异步集控能在极短时间内,快速下发大规模视频内容,同步集控确保102块双面屏幕实现毫秒级响应。

  “全世界的摄像机都对准了冰雪盛会的主火炬台,亿万观众都在观看,不能出一丝一毫的差错。为保障火炬台播控系统超高可靠性和安全性,我们采用‘主路+辅路+环路’的方式,对控制系统进行备份,一路出现问题,另一路可无缝衔接。”吴坚说。

  此外,通过采用远距离无线电低延迟控制系统搭配同步播放时间校正技术,能更确保指令下发万无一失,实现视频画面完美协同,让“雪花”在开幕式上完美绽放。

  北京冬奥会开幕式上,音乐光影流转的舞台与演员精彩的表演实时互动,贯穿全场,同样吸引着全世界观众的目光。京东方团队参与到“会发光的舞台”打造中,他们历时两年潜心研发出8K超高清地面显示系统。

  吴坚介绍,开幕式总导演张艺谋提出了“空灵,浪漫,现代,科技”的艺术概念,地面大屏犹如一块晶莹剔透的巨大“冰面”,能呈现出千变万化的视觉形象,而且在100分钟时间里,地面显示系统需要实时捕捉演员的行进轨迹,向世界传递梦幻逼真的科技之美。

  “我们历时两年,经历了10多轮技术攻关与系统实际验证,研发出了开幕式使用的巨幅地屏系统,它采用多个8K+级分辨率的画面融合技术,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,呈现出100000:1超高对比度,3840Hz超高刷新率,以及29900×15096超高分辨率的超高清绚丽画面,让观众无论在现场还是在直播画面中均可直观感受8K超高清显示的震撼视觉效果。”吴坚说。

  超高清地屏具有超大规模、超高清、超高流畅性、超高可靠性等特点。通过搭载京东方自主研发的超大规模显示模组控制与同步系统,采用超高速单模光纤加密信号传输,并具备快速编解码算法,达到了目视和拍摄无延迟的效果。系统还具备同步锁相技术,播放端信号可实现独帧同步传输,避免了跳帧、卡顿、闪烁、抖动等超大规模显示系统常见的不同步问题,最大程度还原视觉素材创意效果。这些技术保证了地屏系统实时捕捉演员行进轨迹,实现了画面与演员的无缝互动。

  炎炎夏日施工安装,使用时却是冰雪冬日,中间还要承受5个月高强度排演,地屏系统如何做到稳定、可靠运行?

  吴坚说,京东方采用了软硬融合的多重防护机制。在硬件方面,考虑到运行时间基本在冬季,整个地面显示系统采取了大量耐低温设计,产品与系统能承受零下30摄氏度的极端低温,并可应对暴雨暴雪等极端天气。

  在强度方面,系统设计承重达每平方米0.5吨,能够承受5000次以上的高强度踩踏,可满足运动员入场式50分钟内,演员在原地连续跳跃表演的特殊需求。

  在软件方面,“我们在强电供电、信号系统、驱动系统、显示组件上均设计了独立的两路双套系统设计,确保开幕式演出万无一失。”吴坚说。