惊艳！“北京八分钟”竟然用了这么多黑科技

文章转载自：未来影像高精尖创新中心，转载已经过授权。

“北京八分钟”演出震惊世界

2月25日的平昌冬奥会闭幕式上，在全场观众和全球亿万电视观众的注视下，由中国著名导演张艺谋执导的《2022相约北京》文艺表演用现代手法和思维，结合创新影像科技，奉献了一台蕴含丰富中国文化、展现新时代中国形象的文艺精品，完美诠释了2022年北京冬奥会“人文奥运”和“科技奥运”精神。

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平昌冬奥会北京8分钟表演

在这精彩的8分钟表演背后，是由北京电影学院未来影像高精尖创新中心利用先进的影视虚拟制作和仿真技术，为演出的创意设计、训练和执行提供了全程“黑科技级别”的技术保障。本期文章为您揭秘“北京八分钟”从筹备到执行的全过程中，先进影像技术如何与艺术创意结合带来震惊全球的视听盛宴：

艰巨挑战：复杂度极高的演出创意与执行过程

随着技术进步和新媒体的广泛应用，大型现场表演这一传统形式不再局限于人与道具的演出，各种新的技术手段与表现形式运用到现场表演当中，技术推动着表演的内涵与外延不断扩展，也给创意人员和执行人员带来了更多的难度与挑战。

时间回到2017年夏天，《2022相约北京》表演筹备工作正式启动，这一表演将作为2022北京冬奥会对全世界发出的邀请，成为传播中华文明、展示中国形象的重要平台。为了将这次表演打造成“人文奥运”和“科技奥运”的典范，北京冬奥会组委会高度重视演出的艺术呈现与科技含量，经过多方考察，选择了北京电影学院参与“北京8分钟”表演，并正式委托北京电影学院未来影像高精尖创新中心组建“仿真视觉设计”团队，对“北京8分钟”演出进行虚拟预演与训练技术保障工作，协助导演组完成演出方案的创意设计和排练实施。


“北京8分钟”演出总策划沙晓岚考察北京电影学院未来影像高精尖创新中心

在承担了这一艰巨任务之后，北京电影学院侯光明书记等领导高度重视，在北京电影学院校友、著名导演张艺谋的带领下，依托未来影像高精尖创新中心的先进技术积累与产业应用经验，组建了包括中心首席艺术家王鸿海教授、中心首席科学家陈宝权教授、中心一级研究员张树武教授、中心总体研究部主任刘军研究员在内的20余人的研发与执行团队，全面参与到“北京8分钟”演出的创意策划与筹备阶段中，并在最短的时间内理解演出技术需求，专门研发了《创意设计全景虚拟仿真系统》和《训练彩排与数字验证系统》，并在演出的创意设计和训练阶段提供了核心技术支持。


未来影像高精尖创新中心与张艺谋导演等主创人员讨论演出技术需求

全要素虚拟仿真系统实现“8分钟”演出方案的直观呈现与快速迭代

在北京8分钟表演中，综合运用了轮滑演员、地面投影、动态视频和玩偶等表演元素，并在表演中首次使用24个智能机器人参与表演。这些元素在一起协调工作，同时还要考虑现场观众和电视转播的效果，给设计和执行带来很大挑战。针对“8分钟”表演参演要素多、创意过程复杂、排练关联度高等特点，中心团队凭借多次服务奥运会、春节联欢晚会、09国庆阅兵等重大项目的经验，通过全要素虚拟仿真的方式，为每一版设计方案进行数据化、模型化和可视化的呈现，将设计方案的真实效果进行呈现，帮助导演把控、决策及完善表演方案，从而确定最终方案。

在下面的视频中可以看到，每一版方案将现场舞台、多媒体效果、演员走位和摄影机位等多个要素角度在引擎中进行了完整呈现，从而实现了创意方案的快速验证与迭代。

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过程方案之一的虚拟仿真预演——在半年的创意过程中，这样的方案进行了数十次迭代和几次重构，没有虚拟仿真系统的话，无法实现如何快的迭代速度


张艺谋总导演使用中心研发的虚拟预演系统进行讲解


虚拟预演系统对舞台效果的模拟（过程方案）


虚拟预演系统对演员动作的仿真模拟（过程方案）

训练彩排与数字验证系统全面护航演出的训练与联排

在创意完成后的节目排练阶段，各要素的表演需要紧密配合，原有的灯光、音响、演员、道具等工种已经不能满足排练要求，需要对创意数据进行统一的管理，才能保证不出差错，使各部门协调一致完成任务。

为了实现这一任务，中心团队全程进驻了“北京8分钟”演出在昌平的训练现场，在不到40天的紧张排练期中，研发了《训练彩排与数字验证系统》帮助导演实时观察到演员和道具的队形状态以及演员的姿态，以便指导后续节目的编排，同时使演员也能迅速直观地了解自身和理想运动轨迹的偏差并纠正，实时、快速地熟悉表演方案。


彩排系统为每一个演员生成了个人的滑行路线，供演员自行练习


演员在现场通过彩排系统学习舞台动作


系统将演员、灯光、投影、机器人运动等所有数据进行集成呈现，通过定位设备实时验证所有要素的位置与时间节点，作为导演组对每次排练提出修改意见的重要依据

下面的独家视频是在排练现场由无人机拍摄的彩排过程，在零下10多度的低温中，“北京8分钟”全体团队在这些“黑科技”的加持下进行了上千次的磨合与练习，最终才铸就了平昌体育馆的惊艳世界。
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可以看到彩排过程和最终演出的细微差别，在训练过程中，通过训练验证系统，和虚拟预演系统，团队对最终呈现方案进行了数百处的微调

科技奥运，从“北京8分钟”起步

除了虚拟预演和训练验证两套系统之外，北京电影学院未来影像高精尖创新中心还在多个层面上为表演团队提供了技术支持。


通过引入自主研发的增强现实头盔协助训练，解决了“大熊猫”的演员因内外光线差异导致对外部环境观察受限的问题


由于有一群程序员进驻现场，所以顺便为大家开发了“冬奥倒计时”和“每日排练之星评选”的小程序，收到了团队成员的一致好评

这也是2022北京冬奥会的一大特点：先进的科学技术广泛地运用到冬奥会的各个环节中，体现了中国日新月异的科技水平与传统艺术相结合的特点。正如张艺谋总导演在采访中所说：“我希望这个演出是一个全新的演出，希望它有科技含量，是一个现当代的科技型的表演，同时将科技手段和革新技术，跟我们传统的表演来结合起来，代表着中国的科技水平和科技发展。”


中心团队与张艺谋导演在排练现场合影

北京电影学院未来影像高精尖创新中心总体研究部刘军主任也在采访中说：“希望通过科技的力量，让艺术创作插上想象的翅膀，用这种结合方式带给观众更好的享受，无论是电影电视的创作，还是大型演出的创作，在未来的影像产业中这种科技和艺术的结合都是重要的趋势。”


未来影像高精尖创新中心总体研究部刘军主任接受央视采访

据悉，北京电影学院未来影像高精尖创新中心未来还将在三维数字资产快速生成、混合现实显示技术、影像虚拟制作技术和智能摄影棚等方向上进行持续的研发攻关，并与新时期的影视艺术创作相结合，打造“北影科学家”团队，助力中国电影产业的发展和“中国电影学派”的建立。