25日平昌冬奧會閉幕式的“北京8分鐘”，不但傳遞出中國人民對全世界朋友的盛情歡迎，更匯聚著熠熠閃光的“中國智慧”。
熊貓信使、“冰屏”和機器人舞步如何打造？
表演中，兩只憨態(tài)可掬的大熊貓讓人印象深刻，它們既是文化的使者，更代表著中國“國寶級”工藝的傳承。據(jù)了解，熊貓道具出自四川省南充大木偶劇院的工藝師之手，他們始終致力于這項中國國家級非物質文化遺產的保護和傳承。
大木偶要由人穿著進行表演，所以重量需要在30斤以下，按照四川南充大木偶劇院院長唐國良的說法，單是這一項要求就讓他們的團隊熬了好幾個通宵。
為了達到預期效果，制作團隊在選材上先后嘗試了人造紙?zhí)?、天然白藤、竹篾條、鋁合金絲、碳纖維條、PVC仿真藤條等多種材料，進行了上百次測試，才最終確定了用鋁合金管材和碳纖維條相結合，配合上LED燈的制作工藝。
最終版的熊貓道具，高2米35，卻僅有20斤左右的重量，比初期的版本輕了幾十斤，連唐國良也不禁感慨，“沒想到大家共同努力，能做出這么高科技、輕便、同時能達到演出效果的大道具。”
舞臺上，24塊屏幕呈現(xiàn)出新時代中國的美好形象。這些近乎透明的屏幕有個好聽的名字：“冰屏”。這項源自中國本土的創(chuàng)新設計可以實現(xiàn)透明圖像顯示，效果更通透更靈動，獲得過國內國際多項發(fā)明專利。
“冰屏”研發(fā)團隊負責人、深圳壹品廣電股份有限公司北京文藝表演項目總監(jiān)黃慶生介紹說，為了參與8分鐘演出，團隊不僅生產出規(guī)格更高、工藝更完善的產品，也同步實現(xiàn)了工藝的升級更新。“目前的冰屏技術我們處于世界領先水平，這次做出了三米長的屏幕而且中間沒有橫梁，這種工藝目前在世界上我們應該是第一家。”黃慶生說。
載著“冰屏”跳出華麗舞步的是24個動作靈活的移動機器人，它們不僅完成了自己動作編排，更與現(xiàn)場演員、地面投影進行了聯(lián)動表演，同樣實現(xiàn)了技術領域的升級創(chuàng)新。
在機器人研發(fā)團隊負責人、沈陽新松機器人自動化股份有限公司移動機器人事業(yè)部總裁張雷看來，此次他們主要實現(xiàn)了兩點技術突破：首先是機器人導航更加精準。“演員和機器人之間有頻繁的穿梭互動，演出場地內的燈光干擾多，這就要求機器人要看得遠、看得清。”其次，相比常用的工業(yè)機器人，此次的“演員”機器人動作更復雜靈活，包括完成行進中旋轉、擺動，配合演員做出些花哨的動作等。
“這些技術上的新要求也為整個研發(fā)團隊提出了挑戰(zhàn)，要求我們在設計程序時不斷地改進算法。”張雷說，團隊從確定參演到開始排練，其間只有兩個月時間，全體成員夜以繼日地工作，才最終定制出了可以參與演出的機器人。
抗凍測試、虛擬視覺力保演出精彩
為了保證演出的順利進行，主創(chuàng)團隊曾多次赴韓國平昌，實地考察當?shù)氐淖匀粭l件和現(xiàn)場的演出條件。據(jù)悉，閉幕式演出當天歷年平均氣溫在零下10度，風力5級左右。嚴寒、多風，對于整個演出團隊而言是不小的挑戰(zhàn)。
為了做好演員的防寒保暖工作，主創(chuàng)團隊采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾，來確保演員動作優(yōu)美，防止出現(xiàn)凍傷。
石墨烯是一種超級新型納米材料，具有超高強度、超高導熱系數(shù)，被業(yè)界譽為“新材料之王”。利用石墨烯的特性，我國科研人員研制出了超薄透明的石墨烯電熱薄膜技術，用于智能裝備制造，并在國外申請了專利保護。
“演員的服裝要求輕薄，能讓他們靈活地做動作，同時，無論是排練場地還是平昌閉幕式現(xiàn)場，天氣都很寒冷，石墨烯服飾可以起到很好的保溫發(fā)熱效果。”石墨烯團隊負責人、深圳烯旺新材料科技股份有限公司李月秋說，根據(jù)環(huán)境要求，服飾也可以做出相應的調節(jié)。“最初對我們的設計要求是在零下5度的環(huán)境中，持續(xù)發(fā)熱8分鐘，后來考慮到候場等因素，調整到在零下20度的條件下，發(fā)熱4小時。”
低溫的天氣條件下，需要御寒的除了演員，還有現(xiàn)場所有的演出設備。為了讓演出主體“冰屏”和移動機器人在平昌能夠順利運行，主創(chuàng)團隊特意對設備進行了抗寒、抗風測試，保證其在低溫、大風環(huán)境下的工作穩(wěn)定性。
在整個排練過程中，還有兩套視覺仿真系統(tǒng)一直在充當著導演的“眼睛”和“指揮棒”。這就是由北京理工大學與北京電影學院組建的虛擬視覺團隊設計的“OpenGL表演輔助訓練系統(tǒng)”和“北京8分鐘文藝表演預演系統(tǒng)”。兩套系統(tǒng)可以根據(jù)導演的創(chuàng)意方案將文藝表演過程全部仿真，以可視化的界面和圖紙、視頻等多種形式展現(xiàn)演員的運動軌跡、位置信息、隊形變化、運動速度等，幫助導演把控、決策及完善表演方案。
“這兩套系統(tǒng)相當于讓導演同時看到現(xiàn)場監(jiān)控器和直播效果，導演在系統(tǒng)中可以實時觀察到演員及道具的隊形狀態(tài)，如果需要調整可以及時反饋。” 北京電影學院未來影像高精尖創(chuàng)新中心總體研究部副主任王春水說，具體到參與演出人員，系統(tǒng)可以為每個人生成自己的動作軌跡和節(jié)奏，“在不用考慮旁邊人的時候，也可以知道自己什么時間該做什么動作，這樣就讓排練效率大大提高。”
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