科技與藝術支撐冬奧會浪漫之美
車網中國 編輯 心平
第二十四屆冬季奧林匹克運動會在北京隆重開幕 習近平出席開幕式并宣布本屆冬奧會開幕。
筑夢冰雪，同向未來。2022年2月4日晚，舉世矚目的北京第二十四屆冬季奧林匹克運動會開幕式在國家體育場隆重舉行。國家主席習近平出席開幕式并宣布本屆冬奧會開幕。中華文明與奧林匹克運動再度攜手，奏響全人類團結、和平、友誼的華美樂章。
夜幕下的國家體育場華燈璀璨、美輪美奐，這座以鳥巢造型聞名于世的建筑，即將創造歷史，成為世界上首座舉辦過冬奧會和夏奧會“雙奧”開幕式的體育場館。
2月4日，恰逢中國農歷二十四節氣中的第一個節氣“立春”。20時整，開幕式倒計時表演在中國傳統歷法的時光輪轉中開篇，大屏幕上依次閃現二十四節氣，全場觀眾隨著數字變換齊聲呼喊：10、9、8、7、6、5、4、3、2、1……在一片歡呼聲中，體育場中央地屏上，一輪明月升起，翩翩彩蝶飛舞，蒲公英的種子飛向空中，絢麗的焰火點亮鳥巢上空，綻放出“立春”的中英文造型，在冬日傳遞著春的消息。
2月4日晚8時許，北京2022年冬奧會開幕式正式開始。如同北京2008年奧運會一樣，冬奧會開幕式再次震驚了世人。
一座巨型冰立方從冰雪天地中形成，呈現出往屆23屆冬奧舉辦城市歷史，隨著24道“激光刻刀”的雕琢，閃回其上，最終定格為“2022中國北京”。6名冰球運動員“滑”入場內，做出揮桿擊球動作，帶動“激光刻刀”的激烈雕琢，最終將冰立方塑造成為晶瑩剔透的冰雪五環。
冰立方、五環，夢精彩絕倫的開幕式背后是中國航天科技集團有限公司作出卓越貢獻。
航天科技集團是冬奧會開幕式的重要保障單位，共承擔了地面舞臺（含旗桿設備）、威亞、火炬、冰立方（含五環）、指揮監控、通信系統、地面顯示系統、冰瀑、指揮中心、央視視頻播放及VR、視頻渲染機房等11個大項目。
“我負責精彩，航天負責成功。”冬奧會開幕式總導演張藝謀曾多次對航天團隊說。
冰立方，長寬高分別是22米、7米和10米，重量達400噸，升降重量達180噸，升降載荷超過一般劇院大型升降臺的8倍，是整個開閉幕式最大功率的驅動設備。
冰立方升起來之前，它“藏”在一個巨大的地倉里，地倉長度是84米，寬42米，深度是10米。為此，航天科技集團一院15所采用了多級的折疊結構，使冰立方升降的最大速度可達每秒0.28米，完成整個升起過程，最短耗時43秒，運行誤差只有正負1毫米。
冰立方升起來后，奧運五環慢慢呈現。五環吊裝是難點，有嚴格的重量限制。因此，它雖然體量很大，但厚度其實很薄。一院15所項目團隊做了多次仿真和現場試驗，最終完成了五環的完美亮相。
“飛揚”火炬，點亮冰雪夜空
由六院11所（京）和101所研制的主火炬燃燒系統是主火炬的核心組成部分，團隊根據組委會要求，針對火焰顏色可視化需求，在氫氣火焰區中以特殊方式植入微量顯色劑配方，以安全、環保的方式實現氫氣火焰的可視性；采用線性多點式耦合燃氣分配技術，實現火焰“飛揚”飄逸的造型；在“雪花”異形屏方面，采用彩LED直顯屏方案，出光面根據舞美造型隨型設計兼顧美觀鏤空，實現燈光圖案的多彩變化。最終，主火炬在外觀優美靈動的基礎上，實現了手感舒適度、功能完整性的平衡。
作為北京冬奧會和冬殘奧會開閉幕式總導演，張藝謀在鳥巢呈現的冬奧會開幕式再次讓人眼前一亮。整個開幕式就是一個關于雪花的故事，晶瑩的雪花貫穿始終，雪花與表演者之間配合默契，仿佛擁有靈魂。這是怎么做到的？
首先，作為開幕式場地的“鳥巢”，已經經過了全面的智能化改造，整個地面都鋪設了一塊LED地屏。這是目前世界上最大的地屏，面積達到了10552平米，包含超過4萬塊LED模塊，從而可以呈現出完美的現場畫面。
超大面積的LED屏幕只是基礎，真正讓屏幕呈現出實時動態雪花效果的，是后端的人工智能系統。節目中，小演員舉著和平鴿進場時，走到哪里雪花就跟到哪里，如影隨形；運動員劃著雪橇入場時，雪花們還知道自動分開，給運動員讓出表演空間。為了實現這種效果，英特爾聯合第三方技術團隊基于3DAT技術（3D運動員追蹤技術）開發了“基于人工智能技術的演出實時特效系統”。
首先，通過覆蓋全場的4臺攝像機實時拍攝場地中演員的位置和動作。之后，將視頻信號傳送到邊緣計算系統中進行三維信號重建及渲染；最后，將即時生成的雪花動效呈現在LED大屏上。從單個環節或者工作流程來說，整個技術方案其實并不復雜。但關鍵的是，要確保整個動效與現場演員互動的實時性與流暢性，需要強大的算力以及高效的算法來支撐。
為了實現精準捕捉，英特爾與第三方技術團隊依靠先進的AI算法，專門設計開發了多個人體檢測AI模型，可以穩定精準識別場中上百名演員。從而在只使用4臺攝像機的情況下，就實現了覆蓋全場的信息采集和真實位置標定。
為了確保實時性，攝像機與計算系統之間使用光纖進行數據傳輸，基于英特爾第三代至強可擴展處理器的邊緣計算系統被直接設置在了國家體育場。“基于人工智能技術的演出實時特效系統”是通過英特爾OpenVINO視覺工具套件開發的，英特爾第三代至強可擴展處理器支持Intel DL Boost技術（深度學習加速技術），可以提供強大的算力實現精準、流暢、實時的視頻數據讀取和處理，從圖像采集、識別到檢測和處理，只需要不到幾十毫秒的時間。
科技成為了藝術的重要組成部分，正如張藝謀所說：“創新技術幫我們實現了創意，它讓藝術發揮更大魅力。”
“技術裝置運行一氣呵成，平穩流暢，超出了導演團隊的預期與想象。”這是張藝謀對承擔開幕式11個大項目的航天科技集團的評價。
英特爾聯手合作伙伴打造的VSS數字孿生場館模擬仿真系統服務2022年北京冬奧會。 VSS系統給出了開創性的解決方案，它的應用標志著奧運辦賽歷史上首次突破空間限制進行賽事籌備，也讓多方遠程協作進行奧運賽事籌備規劃與運行設計的理念成為了現實。
北京冬奧會中的“黑科技“
僅用11個月的時間就自主研發出的首臺及新一代信息技術于一身的酷似“變形金剛“的雪蠟車，還是用科技力量助力疫情防控，在“冰立方“里光榮上崗的消毒機器人。
近日，北京冬奧組委為世界各地涉奧人員，提供的安全嚴謹的防疫環境得到了一致好評，除了基本的檢測和防疫規則外，一些小細節也足以彰顯北京冬奧組委對于防疫工作的重視。
北京冬奧會的防疫措施有多嚴格，不戴口罩小機器人都看不下去，除了基本的檢測和防疫規則外，一些小細節也足以彰顯北京冬奧組委對于防疫工作的重視。
加拿大廣播公司體育頻道，22日發布的一則視頻顯示，一臺機器人在工作時，發現和他打招呼的外國人沒有戴口罩，于是它立刻停下腳步，發出了“佩戴醫用口罩“的提醒，后者還沒驚訝完，機器人已經轉身離開了。這一小插曲，只是北京冬奧會嚴格防疫工作的冰山一角，事實上從抵達中國到進入閉環，層層嚴謹的措施早已給全世界留下了深刻的印象。涉奧人員只能在被稱為閉環的區域內活動，被指定為閉環區域的，只有體育場，媒體報道處，以及指定的酒店和車輛，相關建筑物，則被鐵柵欄圍了起來。
此前就有日本的媒體記者表示，北京東奧的防疫泡泡才是真正的泡泡。采用防疫泡泡的東京奧運會，即使是海外入境者，經過一定的隔離期后也可以自由外出，東京奧運會上的防疫措施，因此被批評為有洞的泡沫，但北京奧運會的泡沫與其說是泡沫，不如說是看不見的墻。
與此同時與防疫政策打配合的，除了志愿者工作人員外，還有無處不在的智能設備。
和加拿大媒體一樣，美國哥倫比亞廣播公司在30日，也分享了一則視頻。在北京冬奧會官方酒店中，機器人代替服務員配送食物。而在東奧會媒體中心，機器人更是既當廚子又當服務員，百分百做到了無接觸。
據新華社報道，超過10種類型的智能設備將在3700平方米的餐廳中為來自200多個國家和地區的媒體工作人員服務。客人在柜臺下單后，旁邊的檔口內的機械裝置就會自動加熱面包，現煎肉餅并搭配生菜醬汁，最后疊放好的漢堡被機械裝置用紙包好，出餐。
據了解，該機器一次備料可以連續制作300份，能輕松應對用餐高峰需求。漢堡必須搭配薯條，這機械臂似乎在打地鼠從容管理著炸薯條的火候。想吃米飯沒問題，這里的智能煲仔飯機，由存儲冷庫烹飪等模塊共同組成，開蓋、加油、添料等操作環節自動完成，確保每一位顧客都能享受到帶有金黃色鍋巴的正宗煲仔飯。
此外餐廳內還配有可以自己大炒、特炒、爆炒的智能炒鍋，制作干炒牛河，胡辣雞塊，蒜蓉西蘭花，土豆絲，餃子，餛飩都不在話下，想用美食之余還可以再來杯喝的，因為這里有“左右逢源“，“翩遷起舞“的智能調酒機，把調酒所需原料放進容器里，宛若調酒師一樣進行充分搖晃后，倒進玻璃杯里。
更絕的還是上菜環節，在餐廳中餐區抬頭可見的透明玻璃軌道上，云軌小車自由穿梭，食客只需要按照下單小票上顯示的號碼找到座位，做好的菜品便會通過空中軌道和下菜機智能傳送到座位上，做到真真正正的從天而降。
這波美食“從天而降“的操作也引發了外媒的圍觀。路透社快看雖說面條是中國的一道相當常見的菜品，但從天而降的面條卻不多見，這正是北京2022年冬奧會主媒體中心餐廳的上菜方式。一些已經體驗過的記者朋友對此贊不絕口。這些自動化系統，真的讓人震驚。
回到酒店，大堂便有來回噴灑消毒液的空氣消毒機器人來迎接你，然后會遇見正用拖把打掃地面的清潔機器人，他們一邊清掃一邊避開行人，如果惡作劇不避開他的話，機器人也不會與你硬碰硬，迅速就能調整方向繼續前進。
在京張高鐵太子城站還設置了咖啡機器人，工作人員按下啟動鍵后，機器人張開雙臂，一手拿熱水壺，一手端住帶有濾紙的咖啡杯，一邊慢慢畫圈晃動，一邊注水，專注的樣子，“儼然一位真正的咖啡師“。
張家口蜜苑云頂樂園，占地100平方公里，夜晚溫度可達零下40度，通過部署智能哨兵機器人，在日常監測中能自動精準判斷入侵者的類別，并將監測到的情況或入侵者的行蹤軌跡，上傳至后臺的指揮中心，有效提高了安保工作人員效率，確保冬奧會的賽場安全。它最低的耐低溫也超過零下40度。智能哨兵機器人，運用了中科智云自有的領先識別算法，以及反入侵技術背后依靠的是中科智云自主開發的X brain平臺所擁有的核心自學習框架算法，能夠分辨低特征差異，解決防攻擊，防偽裝穩定性問題，可以解決傳統AI負能模式，對樣本量的依賴，只需不到傳統模式10%的樣本便能完成同等精度的算法的提升，這在面臨復雜環境和規則時意義重大。目前已有13臺智能哨兵機器人上崗，在現場發揮著200個警衛的安防力量，監測距離超過15公里。
北京冬奧會人工造雪系統，采用目前世界最先進的高效節水人工造雪設備和智能化造雪系統，能夠根據外界環境動態保持最佳造雪效率，節約用水，并通過對氣象等情況的實時監測，選擇在最適宜的條件下啟動造雪機，避免造雪浪費水資源。
奧運會的幾個比賽場館都是滿滿“黑科技“，國家速滑館“冰絲帶“采用世界跨度最大的單層雙向正交馬鞍型索網屋面，簡而言之就是用鋼量僅為傳統屋面的1/4，突出一個字，省。
國家雪車雪橇中心“雪游龍“采用“毫米級“雙曲面混凝土噴射，及精加工成型技術，1.9公里的賽道，一次性噴射澆筑成型。頭盔需要在高度異行的曲面上加筋，每一簇曲筋涉及幾百個設計變量。在頭盔的材料方面，科研團隊選用了碳纖維、玻璃纖維、彈性體三種成分合成的新材料，在保持沖擊韌度不變的情況下，頭盔的剛度提高了4倍，拉伸強度提高了3倍。“快、護、暖、美“科技助力打造冬奧健兒戰衣。
綜合減阻設計、高科技防切割面料、主動加熱技術…一切只為讓運動員在冰雪賽場上更快、更強。
賽時將實現所有場館100%使用綠色電力，建設場館全部滿足綠色建筑標準，賽事使用的清潔能源車輛占比為歷屆冬奧最高，氫能大巴每輛每行駛100公里可減少70公斤二氧化碳排放，相當于14顆普通數目一天的吸收量。
我們的氣象預報將精準到每一條奧運賽道，每一個小小的數據都有千鈞之重。高標準的要求為比賽順利進行，減少比賽差錯提供了良好保障。
身披“瑞雪迎春“涂裝，可實現時速350公里自動駕駛，擁有高鐵5G超高清演播室，智能媒體車廂，滑雪器材存放區，高鐵移動主題郵局，無障礙設施的新型奧運版復興號智能動車組，飛飛馳在我國首條建成投用的智能高鐵，京張高鐵上，大年初四起，讓我們一起見證北京冬奧。
這是14億多中國人民永難忘懷的時刻，這是冬季奧林匹克運動又一輝煌的瞬間。歷經6年多精心籌備，克服新冠肺炎疫情不利影響，中國人民以勤勞、勇毅和智慧，必將向世界奉獻一屆簡約、安全、精彩的奧運盛會。
北京擁抱世界
世界矚目北京
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