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酷炫“光影魔术秀”能成功,离不开这些黑科技

时间:2019-11-03 17:17:54 来源:寿洲资讯

来源:“中国之音”微信公众号

10月1日晚上

在庆祝新中国成立70周年的群众大会上

各种各样丰富多彩的主题表演

这一定会让许多朋友感到惊奇和震惊。

这些辉煌的“光影魔术表演”是如何实现的?

什么样的“神秘力量”在推动流动的卷轴?

如果奇迹有颜色,那一定是中国的红色!

边肖为每个人解密了这个幕后的“黑色技术”。

光和影魔法不能用手从屏幕上分开。

飘扬的五星红旗、雄伟的长城、感人的人民英雄纪念碑浮雕、雨露滋润的绿色幼苗、盛开的牡丹和环绕地球的白鸽...当这些巨大的电影出现时,我相信很多人都很惊讶,“太热了!”“这太神奇了!”

这些让人热血沸腾甚至想哭的画面是如何实现的?

事实上,这些巨大的图片由3290个屏幕组成。在表演过程中,3290人手持光幕和阴影幕,将它们组合在一起,形成一幅流畅的光影画面。总导演张艺谋说:“这是光和影的三位一体。”光影流矩阵表演融合了艺术、科技等多种元素,为观众提供了前所未有的视觉盛宴。它不仅是世界上独一无二的,而且创造了一种新的方形艺术风格。

现场主题表演由3290人负责。

当然,当谈到结合小屏幕并不断改变模式的“光影魔术师”时,视觉群体的创造力首先是不可或缺的。首席视觉设计师王志厚(Wang Zhiou)带领的团队根据导演的创作意图,设计了一个动感的形象。但是这些运动图像是如何呈现在现场的呢?这需要对北京理工大学的技术团队有一个宏大的介绍,可以称之为“光影魔掌”。

这是什么样的团队?

科学技术实验室研究艺术。

很少有外人知道北京理工大学的“数字表演与仿真技术”实验室,但他们在大型艺术表演创作圈却很出名。在过去十年里,他们几乎接管了一系列重大国内事件的数字仿真系统的研发工作,如2008年北京奥运会的开幕式和闭幕式、60周年国庆阅兵聚会、九三阅兵以及平昌冬奥会的“北京八分钟”。他们还为这次集体聚会提供了技术支持。

大型广场艺术表演不仅需要众多演员,而且涉及诸多因素,两者之间的关系相当复杂。传统上是如何做到的?

实验室副主任李鹏:“手绘。例如,两位导演拿着一张大画纸,把它铺在地上,画,画,画...他必须计算距离,不超过一个也不小于一个。画一幅画没问题,但是如何改变这幅画呢?仍然有这么多人。你想,一个一两千人的演出,两个导演躺在那里画画,一看,两个人以上,用橡皮擦;擦擦,少三个人……”

北方科技数字性能与仿真技术实验室副主任李鹏

李鹏所在的北方技术与软件学院(North Institute of Technology and Software)最初主要从事军事仿真技术的研发。他们也做游戏模拟。我无意中涉足了艺术表演领域,但我没想到会成为这个行业的顶尖选手。

可以模拟游戏的“黑色技术”如何在大规模表演艺术中发挥作用?

简而言之,它的核心思想是将创作表演数字化、模型化、系统化,模拟艺术表演的全过程,密切各部门之间的协调,充当表演的“眼睛”和“指挥棒”。

北方技术数字性能与仿真技术实验室

至于昨晚的主题表演,他们分析了前一个视觉组制作的创意动画,将其转换成执行数据,一帧一帧地切割成3290片,然后电脑根据各种参数“计算”出每个演员在每个时间点的位置、方向和运动速度,并为每个演员“定制”了训练手册。

李鹏表示,这次他们共提供了292万个性能数据和计算,357,000个动态元素模拟演绎步骤,超过1.5亿个屏幕内容映射计算和视频重建。

当然,光靠电脑是不够的,必须根据情况当场手动调整,因为导演组这次提出“演员作曲的过程也必须是一幅具有艺术美的画面”。

昨晚你可能已经注意到,在几个章节的视频演示中,蓝天和白云是经常出现在图片中的元素。除了艺术表达本身的需要,李鹏微笑着说,事实上,那些“天上飘着的云”也被“藏族”人所使用。

不同于奥运会开幕式的表演,不同组演员的表演是完整的。昨晚,一群演员,即3290人,完成了持续90分钟的主题表演,总共36分钟。整个过程不能分成很多人和很少人,大量的视频图像必须呈现三维效果,所以人们从哪里来,去哪里成为李鹏和他们必须解决的问题。

李鹏:“他要求没有形象的地方就没有人。当雪山出现在《红旗颂》中时,要求两山之间的山谷里不要有任何人。此外,山脉不得不一圈又一圈地旋转。五座山峰中只能看到三座。这些人在哪里?他以后必须出来。我们必须设计。所以你可以发现一朵云漂浮在雪山的边缘,那实际上是人们停留的地方。转了一圈后,云变得更大了。事实上,这些人跑进了云端。云的比例不能错,不能太夸张,还必须像一个故事,必须像那样。因此,我们需要对其进行调整,并反复使用该算法。”

一群最初研究计算机的人意外地闯入了大规模文艺表演领域,奇迹般地诞生了一门新的跨学科学科。

创造力驱动技术,还是技术驱动创造力?执行董事贾丁认为技术促进了创造力。“当技术成熟时,我们敢于这样想,否则你甚至想不起来。”

联欢活动的总负责人张艺谋哀叹说,科学技术使得广场艺术能够与时俱进,而不是传统的“人群展示”。

张艺谋:“大型广场演出必须与时俱进。只有在引进科学技术后,人们才会有不同的感受,否则你将永远是一名团队体操运动员。在这种大规模的演出中,我们不再使用过去传统的人群策略,而是使用科技手段使它更漂亮、更现代,并体现科技意识。”

共有3290个屏幕,每个屏幕都是“中国核心”

光影画面是主题表演的主要道具。六个月前,在导演组看来,这只是个好主意。

“今年4月,北京经济技术开发区管委会受命组建一个专门团队,从各方面吸引专家,对产品进行符合总监创意的总体设计。”联欢总部服务与安全部技术支持组组长白树清表示,该组主任的希望是“这个屏幕不是一个简单的移动平板电脑,它应该散发出水墨的色彩、光影”。为了将浪漫的描述转化为真实的产品,必须解决三个问题:第一屏幕的外观和显示,可靠和可控的屏幕同步,以及所有视频内容的快速接收。

航天系统、无线系统、通信企业、科研院所等不同领域的专家,结合国内众多优势企业,发挥各自优势,快速解决关键技术问题,创新性地进行总体技术方案设计。“首先,我们必须充分理解创意需求,并努力在出色的演示和技术可行性之间取得平衡。特别是,鉴于对完全同步和安全的高要求,专家们聚集智慧解决关键问题,以提问、讨论和实验的形式逐一确定技术指标,制定和评估厚厚的一叠技术方案,最终形成凝聚各方智慧的现行方案。”例如,空间系统专家尚国强表示,“牵头专家常春泉和无线专家卢龚超、左超与其他专家一道,对灯珠和无线励磁系统设计中的许多技术细节进行了润色,使方案更加可行和可靠。”

光影银幕的“减肥”之旅:按体重减肥

今年3月,制作了第一个光屏样品。执行董事贾丁回忆说,它的展示效果令所有人惊叹,但重量让导演组“喘息”。

贾丁:“经过这样的优化,它仍然接近15公斤!一点一点地砍下来。我从三月份开始就一直在砍,14公斤,10公斤,7.5公斤,6公斤...我甚至不能减掉6公斤!再往下走是不可想象的。因为电池在那里,毕竟,它必须支持90分钟的性能,而且还必须有无线激励装置。我切不下来。后来,是技术专家小组带领BOE和其他技术团队参与进来,并最终将其削减。”

BOE技术总监王全忠表示,“技术专家组要求体重减少到3.3公斤以下,减肥的前提是不能减少任何功能,有些地方需要增加额外的体重。”

软件和硬件已经从内部升级到外部。这种材料已经从市场上常用的纯铝和塑料转变为航空级碳纤维和铝合金。密集的灯珠间隔开形成中空的设计。三个板被压缩成一个,并且所有的书写内容并不减少一个代码;16节电池变成了6节,但是能量密度增加了一倍,续航时间也从最初的90分钟变成了现在5个多小时的长亮度。

值得一提的是,所有的改变都是在耐用性的前提下进行的,因为有必要确保光屏的安全性和可靠性。

重量一克一克地减下来,光影屏最终减为2.85公斤..王全忠说:“这个过程中的一些技术开创了这个行业。我们打算逐步申请国家专利。”

光影屏幕显示多彩光影表演效果

如果显示器坏了怎么办?

3290显示屏必须用一个键激活,毫秒也不错。这个背后的秘密来自光幕后面的几组天线。Wifi和4g天线负责53g视频内容的分发和同步。另一组无线激励天线负责接收来自控制器组的信号指令。为了确保安全,天线有一个主天线和一个备用天线,有两个接收器和两个发射器。王全忠表示,3290个屏幕的信号接收延迟误差严格控制在100毫秒以内,这正是如此高的精度,确保了生动、多变、无缝的视频呈现。

国庆节晚上,BOE队在天安门广场表演

然而,显示屏毕竟是一个电子设备。如果演出过程中出了什么事或者出了什么事怎么办?

工程师说现场等候区有16个技术支持小组。如果有任何问题,演员可以在附近找到紧急修理站。一个屏幕上的所有数据可以在90秒内清除并重新注入。

为了确保安全、高速的视频分发,北京联通建立了26个基站和一个专用网络,以确保信道安全和传输速度。

如果你仔细观察表演,你会发现聚集在一起的人群所持有的光影屏幕会随着舞蹈动作上下折叠。"最大折叠角度是90度."BOE技术总监王全忠表示,这增强了动作的丰富性以及光影变化的效果。演员们通过站在交错的位置和光影幕的微小移动,增强了光影滚动的波动感,增加了节目的节奏。

在这场壮观的光影魔术表演背后,它离不开训练有素的演员、不断进步的导演和不怕困难的技术团队。

赞扬惊人的“黑色技术”和所有那些在幕后努力工作的人!

(记者:郭嘉、刘丽、李佳、杜震、汪志达)

来源:“中国之音”微信公众号

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