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酷炫“光影魔术秀”能成功，离不开这些黑科技……

2019-10-03 14:05:56 来源：中央广电总台中国之声责任编辑：李雅兰

在昨天晚上进行的

庆祝新中国成立70周年群众联欢活动中

变幻无穷、流光溢彩的主题表演

一定让很多朋友感到惊艳、震撼

现场这些绚丽的“光影魔术秀”

是如何实现的？

一幅幅流动画卷的背后

是什么样的“神秘的力量”在推动？

如果奇迹有颜色的话，那一定是中国红！

往下看↓

点击图片看视频

小编给大家解密这幕后“黑科技”

解密“黑科技”

光影魔术，离不开人手一块屏幕

飘动的五星红旗，巍峨的长城，流动的人民英雄纪念碑浮雕，雨露滋润下的绿色小苗，盛开的牡丹，环绕地球的白鸽……这一幅幅流动的巨幅画面出现时，相信很多人都在惊叹，“太燃了！”“太牛了！”

这些让人热血沸腾甚至让人感动得想哭的画面，究竟是怎么实现的呢？

其实，这些巨幅画面，都是由3290块屏幕组成的。表演时，3290位联欢群众手持光影屏，组合变幻成流动的光影画卷，总导演张艺谋称，“这是光影人三位一体的融合”。融合了艺术、科技等多重元素的光影流动矩阵表演，为观众奉献了一场前所未有的视觉盛宴，不仅在世界上绝无仅有，还开创了广场艺术的新样式。

说到将这一块块小屏幕组合在一起并不断变换图案的“光影魔术师”，首先当然离不开视觉组的创意。视觉总设计王志鸥领衔的团队，根据导演的创作意图设计出动态影像。但这些动态影像，在现场如何呈现？这就一定要隆重介绍北京理工大学的技术团队，他们可称作“光影魔术手”。

这究竟是怎样一支团队？↓

理工实验室却和艺术打交道

北京理工大学“数字表演与仿真技术”实验室，外人很少有人知道，但在大型艺术表演的创作圈里，他们可谓大名鼎鼎。他们几乎包揽了十年来国内一系列重大活动的数字仿真系统研发，比如2008年北京奥运会开闭幕式、60周年国庆游行联欢、九三阅兵、平昌冬奥会“北京八分钟”……这次的群众联欢活动，也由他们提供技术支持。

大型广场艺术表演，不仅需要的演员多，而且涉及的要素也多，彼此的关联相当复杂。传统上这事是怎么做的呢？

实验室副主任李鹏：“手画。打比方，两位编导，拿一张大坐标纸，铺在地上，画，画，画……他得算间距，不能多一人不能少一人。画一幅没问题，可这画面要变化，怎么办？还得是这么多人。你想，一次演出一两千人，两个编导趴那儿画，一看，多俩人，拿橡皮，擦；擦擦擦，又少仨人……”

李鹏所在的北理工软件学院，原来主要从事军事仿真技术的研发，他们也做过游戏仿真。在偶然的情况下涉足艺术表演领域，没想到“一脚踩进去”，成了业界顶尖。

能做游戏仿真的“黑科技”，是如何在大型表演艺术中发挥作用的呢？

简单说，其核心理念就是对表演创意进行数据化、模型化、系统化，将整场文艺表演的过程全部仿真，在各部门之间进行紧密协调，充当演出的“眼睛”和“指挥棒”。

就昨晚的主题表演而言，他们将前期视觉组制作的创意动画进行分析，将其转化为执行数据，将一帧帧画面切割成3290块，然后由计算机根据各种参数，“算”出每个时间点每个演员的位置、方向以及运动速度，为每个演员“量身定做”训练手册。

李鹏介绍，此次他们总计提供了292万多个表演数据和计算，35.7万多步骤动态元素的仿真推演，1.5亿多次光屏内容的映射计算和视频重构。

当然，仅计算机算还不行，必须现场再根据情况手工调整，因为导演组这次提出，“演员组图的过程也必须是具有艺术美感的画面”。

昨晚也许您注意过，在几个章节的视频呈现中，蓝天、白云，是经常出现在画面中的一个元素。除了艺术表达本身的需要外，李鹏笑着说，其实那些“天空里飘来的云”也是“藏”人用的！

和奥运会开幕式不同场次表演由不同组的演员完成不同，昨晚持续90分钟、集中合计36分钟的主题表演，均由一组演员完成，就是这3290位联欢群众。整个过程不能多人不能少人，而且大量视频画面必须呈现出三维立体的效果，所以人从哪儿来、到哪儿去，成为李鹏他们必须解决的问题。

李鹏：“他要求没有影像的地方就没有人。《红旗颂》出现雪山时，要求两座山之间的山沟不能有人，而且山还要转，转转转，五座山峰只能看见三个。那这些人到哪儿去了？一会儿他还得出来。我们就得设计。所以您能发现，雪山边上飘了一朵云，那其实是搁人的地儿。一转，这个云变大了，其实这些人是跑到云里了。云的比例还不能错，不能太夸张，还得像故事，得像那么回事。所以要调，一次一次用算法算。”

一群原本学计算机的人，无意间闯入大型文艺表演的领域，竟神奇地催生了一门新的交叉学科。

是创意牵引科技，还是科技推动创意？执行总导演甲丁认为，是科技推动了创意，“是技术成熟了，我们才敢这么去想，不然你连想都不敢想。”

联欢活动总导演张艺谋则感慨，是科技让广场艺术摆脱传统的“人海展示”，不再是“团体操”，而有了与时俱进的可能。

张艺谋：“大型的广场表演一定要与时俱进。只有科技的东西引入以后，才会让人有不一样的感觉，否则你永远是团体操。在这种大型演出中，我们不再纯粹借用过去传统的人海战术，而是用科技的手段，让它更靓丽、更现代，体现出科技感。”

3290块屏，每一块都是“中国芯”

光影屏，是主题表演的主要道具。半年前它们还只是导演组脑海中的一个美好设想。

“今年4月，北京经济技术开发区管委会接到任务，组建专门团队抽调各方专家，进行符合导演创意的产品总体设计。”联欢指挥部服务保障部技术保障组负责人白树青说，导演组提出的希望是“这块屏不是简单的移动平板，要散发出水墨画般的色彩光影感”。浪漫的描述，变成现实产品，首先要解决3道题——屏幕外形与显示、屏幕同步可靠受控、全部视频内容快速接收。

来自航天系统、无线系统、通信企业、科研院校等不同领域的专家会同国内多家优势企业，各展所长，快速展开技术攻关，创新性地开展总体技术方案设计。“首先要充分领会创意要求，力图在精彩呈现和技术可行性两方面达到平衡，尤其是针对完全同步、万无一失等高要求，专家们集智攻关，以质疑、讨论和试验等形式，逐项确定技术指标，制定和评估了厚厚的一摞摞的技术方案，优中选优最终形成了目前这份凝结了多方智慧的方案。”航天系统专家尚国强举例，“LED方面的专家常春泉和无线专家陆恭超、左超会同其他专家更是在灯珠设计和无线激发体制等方面进行了许多技术细节上的打磨，使方案更加可行，可靠。”

光影屏的“减肥”之旅：按克瘦身

今年3月，光影屏的第一个样品做出来了。执行总导演甲丁回忆，它的显示效果惊艳众人，但那分量，让导演组“倒吸一口凉气”。

甲丁：“优化成那样了，还接近15公斤呢！就这么一点一点往下砍。从3月份开始一直砍，14公斤，10公斤，7.5公斤，6公斤……到6公斤实在砍不动了！再往下不可想象。因为电池在那搁着呢，毕竟得支持90分钟的表演，此外还必须有一个无线激发的装置。砍不下去了。后来是技术专家组带领京东方等技术团队整体介入，才终于把它砍了下去。”

京东方技术总监王全忠介绍，“技术专家组要求减至3.3公斤以内，而且减重的前提是任何功能不能减少，有些地方还要加码儿。”

变化由内及外，软件硬件都进行了升级。材料从市面上常用的纯铝和塑胶变成了航空级别的碳纤维和铝合金；密密麻麻的灯珠加大间隔，形成镂空的设计；3张板卡被压缩成1张，所有写入内容一码未减；16节电池变成了6节，能量密度却翻倍提高，续航能力从最初要求的90分钟变成如今的长亮5个多小时不灭。

值得一提的是，所有的变化都是在耐用性的前提下进行，因为必须确保光影屏安全可靠。

重量被一克一克地抠下来，光影屏最终瘦身到2.85公斤。王全忠说：“过程中有一部分技术开创了行业先河，我们准备后续逐步申请国家专利。”

显示屏坏了怎么办？

3290块显示屏必须做到一键激发，毫秒不差。这背后的秘密，来自光影屏背后的几组天线。其中的WiFi和4G天线，负责53G视频内容的下发和同步；另一组无线激发天线，则负责接收导演组的信号指令。为确保万无一失，天线一主一备，双收双发。王全忠介绍，3290块屏的信号接收延时误差，被严格控制在100毫秒以内，正是这样的高精度，保障了视频呈现的生动逼真、变幻无穷和无缝衔接。

然而，显示屏毕竟是电子设备，万一表演过程中发生故障、出现异常怎么办？

工程师介绍说，现场的候场区有16个技术保障小组，一旦出现问题，演员可以就近找到紧急维修站点。一块屏所有数据清零并重新注入，90秒内就可以完成。

为保障视频的安全、高速下发，北京联通搭建了26个基站，搭建了专线网络，以保证通道安全和传输速度。

如果细看演出，您会发现联欢群众手持的光影屏会随着舞蹈动作上下折叠。“最大折叠角度是90度。”京东方技术总监王全忠说，这增强了动作的丰富性和光影变幻效果，演员通过高低错落的站位，还有光影屏的小幅动作，增强了光影滚动的波浪感，增加了节目韵律。