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专家揭秘:北理工仿真技术量身定做“北京8分钟”

2018-03-01 13:22 来源:中国数字科技馆 
2018-03-01 13:22:52来源:中国数字科技馆作者:责任编辑:郑然

  在2018年平昌冬奥会闭幕式上, “北京8分钟” 展现的科技力量给全世界观众留下深刻印象,而这精彩的背后离不开强大的技术支持。

  据了解,在平昌的演出环境下,地面上没有一个标识,然而轮滑演员的运动轨迹却可以与地面线条的延伸路径完美重合,这是如何做到的?现场的时间有限,提前进行练习又需要克服怎样的技术难题?带着这些问题,记者走进了为这次演出提供技术支持的团队之一——北京理工大学数字表演与仿真技术实验室的虚拟仿真团队,并采访了负责人丁刚毅及核心成员李鹏和黄天羽。

专家揭秘:北理工仿真技术量身定做“北京8分钟”

丁刚毅团队部分成员

  中国数字科技馆:“北京8分钟”演出任务中,团队都承担了哪些工作?

  丁刚毅:为了打造这精彩的“8分钟”,北京冬奥组委基于北京理工大学多年来服务国家重大活动的经验和技术积累,结合本次表演任务的特点,于2017年6月正式委托北理工软件学院丁刚毅团队组建虚拟视觉团队,为本次表演提供技术保障。

  针对“北京8分钟”参演要素多、创意过程复杂、排练关联度高的特点,团队利用影视虚拟制作技术和数字表演与仿真技术,专门创新研发了文艺表演预演系统和训练彩排与数字验证系统。这两套系统能够根据表演创意方案,将整场文艺表演的过程全部仿真,较好地保证了前期创意设计与现场排练工作的顺利进行。

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文艺表演预演系统

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训练彩排与数字验证系统

  中国数字科技馆:这两大系统是如何进行工作的?

  李鹏:两大系统中,训练彩排与数字验证系统负责将前期创意动画进行分析,将其转化为执行数据,一方面能够确定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,帮助演员快速熟悉表演方案、识记动作路线、纠正动作偏差,另一方面能够快速对方案进行可行性验证,判断演员动作能否达到预期要求,从而帮助导演对难度过大的设计进行准确调整。

  团队在这套预演仿真系统里搭建一个完全真实准确的跟平昌的场地一样的场景模型,并把奥委会在平昌奥运场地里给出来33个拍摄机位的角度都按照标准数据搁在上面。这样我们事先可以把转播机位和转播效果提前做一个判断,到了后期的时候,导演就是用这套系统在指挥排练,商讨转播方案。

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昌平训练场

  中国数字科技馆:仿真技术都有哪些优势?

  黄天羽:除了可以协助导演实时看到当天的训练成果,该套预演仿真系统还可以非常快地实现数据的及时更改,它可以实现导演在旁边说,我们就在旁边更改,导演翻回来就可以看到这个效果,这在时间效率上是很高的。

  通过仿真的方式,可以做到快速反应,如果今天的编导有修改的思路,团队当天就修改出来,第二天就可以出排演方案。如果路线发生变化,今天晚上就可以给系统重新录入数据,第二天就可以直接排练。除了可以“协助导演”,这套仿真系统还可以“纠正导演”。

  在做仿真的过程中,这个“仿真”是贯穿创、编、排、演所有环节的。我们不但可以快速地协助导演去实现他的想法,在实践过程中,我们还可以及时评估他的想法合理不合理,比如这个转角能不能做得到。

  中国数字科技馆:在“北京8分钟”准备阶段,团队经历过哪些困难?

  李鹏:“北京八分钟”导演核心团队最初提供给他们的一份由玛雅软件制作的创意方案,比如说在这份方案里,虚拟轮滑演员在画“橄榄叶”这一图案时,在“叶尖”等一些角度非常尖锐的地方,演员几乎是瞬间就完成了折返,这一转弯半径明显不符合物体运动规律,只有“三体人”的“水滴”才能完成如此不可思议的匀速锐角折返运动,现实中的轮滑演员根本没办法完成这样的动作。

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文艺表演预演系统模拟现场图

  实际上,演员做这个动作时肯定要有一个减速然后再提速的过程。但这样的话,演员就会踩不上点,跟不上脚下的影像。在这个过程中,就要不断的不断跟创意团队、演员团队磨合,找到大家都能认可的平衡点,在这个点上再形成数据。

  中国数字科技馆:团队在接下来参与大型演出活动时,技术上还会有怎样的创新?

  李鹏:每场演出,每个创作团队的需求都不一样,我们是基于数字表演仿真这个平台,将创意和实施两个大环节紧密的联系在一起,力争做到全要素,全方位,实时显示,快速反应。例如这次我们就在排练中对北斗卫星精确定位和运动数据分析以及虚拟现实技术辅助的排练进行了有益的探索,总结出了一些经验和方法,这些都会充实到数字表演的新概念、新理论之中。

  下一步我们会在充分利用现有手段的基础上,探索智能计算与智能创意的相关问题。所有科学技术的问题都不可能一蹴而就,需要我们在漫长而艰辛的实践中不断去探索去尝试,千百次的失败才能换来一次有益的进步,这么多年来我们已经习惯了这种过程。

  总之,我们会以未来文化创意产业中的重要科学问题为牵引,瞄准国际发展前沿,创新和发展新概念、新理论。逐步构建和完善包括智能创意在内的数字表演与仿真技术的原理和方法。  (白璐)

[责任编辑:郑然]

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