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北京时间2月4日晚8点冬奥会开幕式于国家体育场鸟巢举行，本次冬奥会的开幕式力求节俭，相比2008年北京奥运会，参演人员从1.3万人减少至3000人，但这种“空灵、浪漫、现代、科技”的开幕主题依旧吸引了全世界的目光，同时在冬奥会中使用的先进技术也成为了人们关注的焦点，今天就来盘点一下本次冬奥会中的“黑科技”。
打卡奥运村“北京小屋”，让科技成为人类“第三只眼”
在北京冬奥村的下沉广场区有一个充满科技魅力的“北京小屋”，一共分为“挥洒梦想”“精彩绝伦” “无障碍沟通”三个展区，展示了多达16项冬奥会相关的新技术成果。而这个小小的“北京小屋”已经成为许多国外运动员打卡地点。其中最受人关注的还是“冰雪项目交互式多维度观赛体验技术与系统”的项目展台，能够给观众带来“自由视角”的观赛体验。站在展台前随着手的摆动，显示屏上的观赛视角也在变化。这种交互式的观赛体验，让观众仿佛身临其境，观赛感受也被提升到了新的高度。
这个项目其实来自于国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冰雪项目交互式多维度观赛体验技术与系统”，是由北京大学牵头，国家实验室、企业和其他高校参与合作研发。
该项目主要针对2022年北京冬奥会冰雪运动的特点，突破了以往虚拟现实视频和自由视角视频节目拍摄、内容生成、高效编解码、自适应传输和交互式呈现等技术，研制VR和自由视角视频节目采集系统、内容生成系统、实时编解码器、自适应传输系统和交互式终端，进行端到端系统集成，建立了一套交互式多维度观赛体验系统，并且在有线电视网、电信网、5G网和互联网等平台实现示范应用。系统应用8K、VR和自由视角技术创新了冰雪运动赛事转播，给观众打造了交互式多维度的临场体验感。
北京大学教授陈宝权是这一项目的负责人。他创新性的将 “子弹时间” （子弹时间（bullet time）：一种在电影中使用的摄影技术模拟变速特效，比如强化的慢镜头、时间静止等效果。“子弹时间”的效果在《黑客帝国》中有大量的使用）这一概念从电影的后期效果制作搬到了体育赛事的实时转播中。“自由视角”技术下建立的交互式多维度观赛体验系统给观众在观赛视角上更多的自由选择的空间，在观赛的过程中，观众甚至可以连续改变观看点位，实时选择自己喜欢的视角。相比较传统的赛事转播看到的统一画面，观众在观看角度上有了更多个性化的选择，而这一切就如同每个人都有一台“专属的摄影机”一般。
同时，将这种交互式的多角度观看体验和VR技术结合，便可以实现在家躺着观看现场比赛的需求。在此之前，这套技术只能实现三自由度（眼睛可以向上下左右看），而现在已经提升到六自由度（头部位置可以移动），某种程度上相当于将观众的眼睛逮到了赛场上空，而观众可以任意移动位置和观看的方向。
开幕式的视觉震撼，背后是先进的技术支持
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“冰雕”五环是怎样炼成的 在本次冬奥会的开幕式中，冰五环的出现可谓是夺人眼球，先是一块冰立方在舞台中央缓缓升起，而这块“冰”的总重量在400吨，升降重量高达180吨，大约是一辆小汽车重量的120倍。
在这个84m x 42m x 10m的基坑内，需要的升降载荷超过了一般剧院大型升降台的8倍，这也成为了开幕式最大功率的驱动设备。
随后在一颗冰球撞击下，冰五环缓缓的从冰立方中升起。海淀高科技企业利亚德承担了北京冬奥会开幕式地屏、冰瀑、冰立方、南北看屏和播放系统等装置的生产以及安装任务。
利亚德集团董事长李军介绍称，“雕刻的视觉是在激光与冰立方3D视效的结合下产生的。”冰立方长度为22米、宽7米、高10米，由LED屏幕组成，而五环本身也是一个LED屏，当冰立方缓缓下降，在看台四层的激光照射在冰立方上对冰立方进行“雕刻”，一个完美的冰五环便呈现在大众眼前。
承建团队表示，冰立方不光运用了机械手段，还有数控手段，包括有5G的信号传输以及航天技术支撑。冰五环的内部装有电池，因此全部依靠内部供电，总重约3吨。参照了航天结构设计的方法，五环的内部是铝合金桁架结构，外部是LED显示屏，同时还包裹着扩散板，由此也很大程度上降低了五环的重量。
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AI实时特效系统，让科技与人类共舞
在开幕式里，运动员和地屏上呈现的风雪特效的配合天衣无缝，给人留下了深刻印象。四组滑雪运动员在场地的滑行痕迹显示出了“更快、更高、更强、更团结”这一奥林匹克格言。通过搭载京东方自主研发的超大显示模组控制与同步系统，使得地屏可以实时捕捉运动员的滑行痕迹。
之后在五百多个孩子手持发光的和平鸽出现在舞台中央，同时每个人的脚下都能实时踏出一束雪花，这种LED地屏与演员之间的互动给本次冬奥会开幕式带来了一大亮点。这是英特尔联合北京电影学院专业团队，基于英特尔的3DAT技术专门为冬奥开幕式场景定制开发的“基于AI的大型演出实时特效系统”，给观众带来了一场震撼的视觉盛宴。
来自英特尔3DAT三维运动追踪技术可以让地屏瞬间对演员位移作出实时反馈并呈现出实时的艺术效果。英特尔在国家体育场部署了包含5台搭载第三代英特尔可扩展处理器的边缘计算系统、大容量光纤、摄像录制系统、渲染系统，需要多达40余人的工程师团队全程跟进。这种强大的算力支持加上先进的AI和计算机视觉算法，使国家体育场地面铺设这块巨型LED屏幕有了“交互”的可能。在未来3DAT技术也将被应用于更广泛的领域，包括在健康、理疗、动画、游戏等多种场景的应用。
奥运村里的智能技术
在本次冬奥会开始之前，海外媒体上讨论最火爆的莫过于奥运村的智能床，美国雪橇运动员Summer Britcher在社交网络上发布了视频回应一些网友提出的关于奥运村的床是否舒适的问题，视频中Britcher回复道：“这里不仅没有纸板床，而且北京奥组委好像在说‘我们怎么可能只比东京强一点呢？’ ” 随后Britcher在镜头展示了智能床的遥控器，一共有8个按钮，她躺在床是告诉网友，现在她处于零重力模式，这种体验感太绝了。
据了解，奥运村的智能床是由嘉兴麒盛科技有限公司提供。“睡得好一点，梦想更伟大”，这是麒盛科技公司对北京冬奥会的祝福和愿景，因此这张看似普通的床，实际加入了许多科技元素，正如之前Britcher提到的零重力模式，是将腿部抬升的高度和心脏的位置齐平，也是人在太空中悬浮的姿势，这是身体最放松的状态。除了零重力模式以外，还有阅读记忆模式，能够自动调节到一个最舒适的阅读角度，保证运动员在阅读的时候对身体有较好的支撑。
不仅如此，智能床还配备了先进的传感器和记忆床垫，不仅可以记录身体特征的相关数据，比如心率和呼吸等，帮助教练追踪运动员的身体状况，还可以自由的升降角度，为运动员在不同的使用场景下提供最佳角度的支撑，充分的分散身体压力，促进运动员血液循环。此外这张智能床还带有闹钟推醒功能，通过下载App设置叫醒时间后，智能床会在相应的时间自动起降，从而提醒运动员起床。如果运动员在睡觉的时候打鼾，智能床也会在识别打鼾后自动调节床头部的高度，从而缓解打鼾的情况。
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无人餐厅及令接触配送机器人成为海外运动员的心头爱
在奥运村里拍摄的视频中，出现最多的也许是充满中国特色各式美食的餐厅吧，不仅中国味儿让运动员们大饱口福，同时在餐厅里随处可见的“黑科技”也让人们大开眼界。
许多海外运动员分享奥运村的无人餐厅，从制作到配送全程由机器来完成，不需要人工的参与，只需要坐在座位上等待美味佳肴“从天而降”。冰激凌、手磨咖啡、鸡尾酒都由“专业”的机器人来完成。如果不想去餐厅，也可以叫客房服务，由小机器人将餐食送到房间。
其实，本次冬奥会的智慧餐厅就是机器人、物联网和云计算的集合体。当消费者点餐后中央厨房便会把该菜品的烹饪任务下达给相应的机器人，随后收到指令的机器人便开始准备，仅需要2-5分钟，菜品便能烹饪完成。在此之后，烹饪好的菜肴会自动装盘并通过云轨系统运输到相应的餐桌上方并“从天而降”至餐桌。同时整个过程中有关消费者体验的数据也会被收集到云端，并通过云计算对下一个周期的食材采购与烹饪提供依据。
总之，这次冬奥会不仅给许多运动员带来了舒适的生活体验，同时也令他们震惊于中国科技的飞速发展，也许中国在不远的未来真的能够进入工业革命4.0时代。
文：Shari / 数据猿
