2022年2月4 日，北京冬奧會(huì)開幕式在國(guó)家體育場(chǎng)鳥巢隆重舉行。作為全球矚目的冰雪盛會(huì)，一場(chǎng)科技感十足的視聽盛宴不禁讓網(wǎng)友感嘆從東京奧運(yùn)會(huì)到北京冬奧會(huì)間隔僅半年的時(shí)間內(nèi)，人類的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步如此巨大。在近5分鐘的五環(huán)呈現(xiàn)環(huán)節(jié)里，LED冰屏、地屏、異形屏等和裸眼3D、動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)、AI增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等黑科技的應(yīng)用交相輝映，成為了當(dāng)之無愧的顯示屏頂流！

一點(diǎn)水墨滴落，幻化成“黃河之水天上來”的奔騰氣象，從鳥巢“碗口”傾瀉而下，鋪滿全場(chǎng)，一方水從中央升起，凝結(jié)成晶瑩剔透的“冰立方”。24道激光從高處投射而來，雕刻反轉(zhuǎn)。冰球運(yùn)動(dòng)員揮桿擊“球”，“冰立方”逐漸碎裂，巨大的冰雪五環(huán)從中露出真容，緩緩上升。緊接著，6個(gè)冰墩墩共同推開場(chǎng)地正后方的“中國(guó)門”……

超大LED地屏和冰屏不僅能完美地呈現(xiàn)各種特效，還可結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來使用。這一設(shè)計(jì)完全顛覆了傳統(tǒng)的演出舞臺(tái)空間結(jié)構(gòu)，可變換成多面凸屏，延伸畫面、增添空間感，打造出數(shù)字化高端演藝視效，是為此次開幕式量身打造的分辨率高、刷新率高的地屏展示項(xiàng)目。

屏上表演YYDS

再大的風(fēng)也吹不亂絕美“冰瀑”

在五環(huán)呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，冰瀑上出現(xiàn)一滴中國(guó)水墨，如同“黃河之水天上來”，鋪滿全場(chǎng)，在運(yùn)動(dòng)員入場(chǎng)環(huán)節(jié)，這塊冰瀑又變成大門，迎接四方賓客。

平地豎起這樣一塊大屏，并非易事，第一個(gè)考驗(yàn)就是大風(fēng)。冰瀑建好后正是秋冬季節(jié)，場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)速足以把屏幕撕爛。支撐團(tuán)隊(duì)為了研究鳥巢場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)是如何刮的，記錄了一兩百種風(fēng)況，還設(shè)置了模擬實(shí)驗(yàn)。最終團(tuán)隊(duì)將屏幕的寬度從30米調(diào)整到20米，還采用了透風(fēng)的格柵屏，才解決了風(fēng)的問題。

據(jù)悉，現(xiàn)場(chǎng)冰瀑的表演屏幕由國(guó)內(nèi)屏企利亞德提供，采用鋁條結(jié)構(gòu)的格柵屏，該產(chǎn)品采用精準(zhǔn)的色彩管理系統(tǒng)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合廣電級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品采用整體灌膠工藝設(shè)計(jì), 軍工級(jí)IP65級(jí)前后防水，抗風(fēng)能力強(qiáng)，安全性更高透風(fēng)率達(dá)到70%，確保了鋼架的穩(wěn)定性。

裸眼3D看冰雪五環(huán)破冰而出

空中的一滴水墨凝結(jié)成冰，一塊冰立方從地下升起，24道激光在上面回顧歷屆冬奧會(huì)，最后停留在北京；6個(gè)冰球運(yùn)動(dòng)員快速擊打，配合激光“雕刻”碎冰，一個(gè)冰五環(huán)最終顯現(xiàn)出來……當(dāng)冰立方被激光“雕刻”成晶瑩璀璨的五環(huán)時(shí)，燃爆了現(xiàn)場(chǎng)，也點(diǎn)燃了屏幕前觀眾的熱情。

據(jù)介紹，“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，上升又降落的冰立方，則使用了三維數(shù)字裝置，借助五面裸眼3D效果實(shí)現(xiàn)。地屏整體能夠呈現(xiàn)裸眼3D效果，地屏四周有一圈“黑場(chǎng)”，比如雪花飄下時(shí)，在這一區(qū)域翻轉(zhuǎn)，給人的視覺效果就是雪花紛紛揚(yáng)揚(yáng)地灑下。

冰立方長(zhǎng)22米、寬7米、高10米，是由LED屏組成的。五環(huán)本身也是一個(gè)LED屏，當(dāng)它亮相的時(shí)候，位于看臺(tái)4層的激光照射在冰立方上，對(duì)冰立方進(jìn)行“雕刻”。隨著冰立方上部頂蓋的下翻，配合著激光的“雕刻”，底部的五環(huán)緩緩上升，冰立方四面的LED屏一邊緩緩下降，一邊播放冰渣四濺的三維視覺效果，三方面完美配合，就形成了五環(huán)被一點(diǎn)點(diǎn)“雕刻”出來的視覺效果。 

冰雪五環(huán)，長(zhǎng)達(dá)19米、高8.75米，厚度卻僅有35厘米，內(nèi)部由 360°無死角的LED異形屏構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)任意畫面的顯示。最外層的擴(kuò)散板為顯示屏做了“美顏”，保證視覺效果清晰而柔和。五環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是異形、大跨距、低剛度，設(shè)計(jì)要求與火箭研制異曲同工。因此，承建團(tuán)隊(duì)參照航天結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以鋁合金桁架結(jié)構(gòu)為骨骼，以LED顯示屏為衣服，以擴(kuò)散板為外套，讓五環(huán)也跟火箭的箭體一樣既堅(jiān)又輕。

同異步兼容信發(fā)系統(tǒng)讓火炬點(diǎn)亮雪花屏

本次開幕式上最受矚目的，無疑是巨型「雪花」形主火炬臺(tái)。

據(jù)報(bào)道，「雪花」主火炬臺(tái)直徑達(dá)14.89米，由96塊小雪花形態(tài)和6塊橄欖枝形態(tài)的LED雙面屏創(chuàng)意組成，采用雙面鏤空設(shè)計(jì)，嵌有55萬余顆LED燈珠，每一顆燈珠都由驅(qū)動(dòng)芯片的單一信道獨(dú)立控制。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過500多張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙和近10輪的制樣，研發(fā)出目前行業(yè)內(nèi)發(fā)光面最窄的單像素可控異形顯示產(chǎn)品，充分呈現(xiàn)雪花的線條感和細(xì)膩的畫面顯示效果。

火炬點(diǎn)燃那一刻，巨型雪花屏由中心向四周輻射開來，閃耀出波浪般層層遞進(jìn)的璀璨光芒。快速變換、完美同步的顯示畫面背后，采用的是AIoT技術(shù)體系及自主研發(fā)的同/異步兼容信發(fā)系統(tǒng)，異步集控能在極短時(shí)間內(nèi)將大規(guī)模視頻內(nèi)容快速下發(fā)，同步集控確保102塊雙面屏幕實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)。

“超大”地屏的“秘密”解碼

在本屆冬奧會(huì)開幕式上，表演節(jié)目《閃亮的雪花》采用了動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)實(shí)時(shí)渲染演員們的運(yùn)動(dòng)軌跡，手拿和平鴿的小朋友走入場(chǎng)內(nèi)，腳下的光點(diǎn)隨之亮起，穿著輪滑鞋的運(yùn)動(dòng)員在地屏滑動(dòng)，雪花隨之被抹去。地面鋪設(shè)的LED大屏與演員之間的實(shí)時(shí)“互動(dòng)”，成為了本次冬奧開幕式的一大亮點(diǎn)。

2008年北京奧運(yùn)會(huì)時(shí)，導(dǎo)演組便想使用這種方式，但當(dāng)時(shí)的技術(shù)尚不成熟。如今在2022北京冬奧會(huì)上不僅實(shí)現(xiàn)了，還運(yùn)用了實(shí)時(shí)捕捉、裸眼3D等多種演藝設(shè)備和技術(shù)，其中不少為全球首創(chuàng)。這是14年來LED屏技術(shù)的飛躍式的質(zhì)變，也體現(xiàn)了張藝謀導(dǎo)演在這次開幕式表演中貫徹的理念：有科技但不炫技！對(duì)于普通觀眾來說，地屏所呈現(xiàn)的是一場(chǎng)精妙、詩(shī)情畫意的視覺盛宴，但是對(duì)于導(dǎo)演項(xiàng)目組來說是克服一級(jí)又一級(jí)高難度的實(shí)力自信！

開幕式表演中鋪滿整個(gè)體育場(chǎng)地面的是目前世界上最大規(guī)模的LED地屏舞臺(tái)，由46504個(gè)50厘米見方的單元箱體組成，總面積達(dá)到11626平方米，呈現(xiàn)出完美表演的超大地屏在建造過程中并不簡(jiǎn)單。北京冬奧會(huì)開幕式整個(gè)項(xiàng)目周期跨越北京7月8月的夏季、雨季以及12月至次年2月的冬季、雪季，為保障開幕式順利舉行，利亞德設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)開幕式現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用超大面積LED顯示模組時(shí)面臨的復(fù)雜內(nèi)外部環(huán)境，研究開發(fā)出具有防水、防滑、防眩目、高荷載的高性能LED顯示模組，以適應(yīng)戶外低溫冰凍等極端環(huán)境。

技術(shù)人員進(jìn)行安裝測(cè)試

而針對(duì)演員高強(qiáng)度彩排踩踏和設(shè)備機(jī)械的碾壓，地屏都需要能夠穩(wěn)定呈現(xiàn)超8K高清視頻流暢的畫面效果，所以技術(shù)團(tuán)隊(duì)主動(dòng)引入航天質(zhì)量管理方法，將嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)融入到每一個(gè)環(huán)節(jié)中，在地屏設(shè)計(jì)之初就要求每平方米LED屏的承載量必須得超過500公斤以上才能投入使用。

地屏測(cè)試

超大地屏來自不同廠家的數(shù)萬塊屏幕組裝而成，如何讓它們實(shí)現(xiàn)“整齊劃一”“步調(diào)一致”？經(jīng)過技術(shù)團(tuán)隊(duì)人工平推式檢查，悉心調(diào)校，及時(shí)更換有色差的屏幕，在開幕式正式彩排前，地屏顏色的相似度就能夠達(dá)到99.78%，肉眼幾乎看不出任何差異。實(shí)現(xiàn)了所有顯示裝置的色彩、色溫、亮度顯示一致，將導(dǎo)演團(tuán)隊(duì)的藝術(shù)想象轉(zhuǎn)化為技術(shù)層面的規(guī)格參數(shù)。   為2022年冬奧會(huì)開幕式提供的LED顯示屏及其部件全部達(dá)到IP66防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，可以完全防止外物侵入，承受強(qiáng)烈噴水時(shí)電器的進(jìn)水量不會(huì)產(chǎn)生有害的影響。

地面顯示系統(tǒng)不僅在前期準(zhǔn)備充分，在開幕式表演進(jìn)行過程中也要實(shí)時(shí)監(jiān)控stand by。地面顯示系統(tǒng)內(nèi)建設(shè)的播控系統(tǒng)負(fù)責(zé)開幕式地屏、冰立方、冰瀑、中心圓臺(tái)的視頻播放、解碼、拼接等播控工作，共7個(gè)8K分辨率，播放幀率達(dá)到每秒50幀，可以完美呈現(xiàn)裸眼3D效果，帶來超高清視頻播放視覺體驗(yàn)，承載了開幕式至少60%的儀式演出創(chuàng)意。播控系統(tǒng)也負(fù)責(zé)發(fā)出火炬、五環(huán)、激光（冰立方雕刻）等的播放時(shí)間觸發(fā)信號(hào)，保證開幕式關(guān)鍵視覺效果之間的精確同步。項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)研制了LED屏綜合監(jiān)控軟件，4萬塊LED模塊的溫度、濕度、電壓等工作狀態(tài)被時(shí)刻監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常，可以精確定位，快速找到故障點(diǎn)，保障演出過程的安全性及可靠性。   

而讓地屏與演員的實(shí)時(shí)互動(dòng)達(dá)到完美默契的是來自于一個(gè)更高效、更科技的手段——英特爾?3DAT三維運(yùn)動(dòng)員追蹤技術(shù)，可以讓地面的屏幕瞬間對(duì)演員位移做出實(shí)時(shí)反饋并呈現(xiàn)藝術(shù)效果。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)針對(duì)冬奧開幕式場(chǎng)景定制開發(fā)的“基于AI的大型演出實(shí)時(shí)特效系統(tǒng)”，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)節(jié)目創(chuàng)意的關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)家體育場(chǎng)部署了5臺(tái)搭載第三代英特爾?至強(qiáng)?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)等。同時(shí)，本次使用的AI實(shí)時(shí)特效系統(tǒng)不僅用于現(xiàn)場(chǎng)演出，也用于輔助演員進(jìn)行節(jié)目排練，以及根據(jù)排練結(jié)果生成實(shí)時(shí)動(dòng)畫，以提高開幕式視頻效果制作中擬人類角色動(dòng)畫的自然度、逼真度。

中國(guó)在冬奧會(huì)的一系列科技展示，提升了冬奧會(huì)的魅力。這次冬奧會(huì)是各種數(shù)字化科技的綜合展示，不僅僅是呈現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)，而且展現(xiàn)數(shù)字技術(shù)對(duì)行業(yè)發(fā)展的積極作用。

北京冬奧會(huì)開幕式表演彰顯了中國(guó)從2008年到2022年14年間的飛躍進(jìn)步與實(shí)力積淀，從側(cè)面也展現(xiàn)了中國(guó)顯示技術(shù)尤其是在LED屏上的跨越式發(fā)展，世界LED屏看中國(guó)，這次全世界看到了中國(guó)LED顯示屏+X的更多可能性和更多創(chuàng)新性。張藝謀導(dǎo)演在采訪中說到2008年的奧運(yùn)會(huì)向世界展示了中國(guó)有什么，而這次北京冬奧會(huì)是要世界講述新時(shí)代中國(guó)對(duì)人類命運(yùn)共同體的理解、期待和展望，從“我”到“我們”，從“講歷史”到“向未來”，同樣，在LED顯示屏領(lǐng)域，我們不僅是要展示自己，國(guó)內(nèi)屏企也要協(xié)同世界以“一起向未來”的熱情創(chuàng)造和分享不一樣的LED顯示屏。