炫科技撐起閉幕式“中式浪漫”

在北京冬奧會2月20日晚的閉幕式上，“折柳寄情”“巨型中國結”“12生肖冰車”“08北京奧運五環”等中國元素以高科技聲光電的方式呈現在世人面前，再度展現中國“科技奧運”的實力與魅力。據《環球時報》記者了解，在閉幕式上，多項航天技術繼開幕式后再度為表演環節提供強有力的技術保障，也正是得益于這些高精尖的航天技術，許多展現中國式浪漫的“夢幻場景”才得以完美呈現。

航天“雙冗余”理念助力奧運五環全程閃亮

北京全新名片——世界上唯一的“雙奧之城”以奧運五環的特殊設定被觀眾所銘記。閉幕式上的奧運五環并不是開幕式上亮相的冰雪五環，而是類似于2008年北京夏季奧運會的奧運五環。這個特別的瞬間就將觀眾帶回2008年北京奧運會，意在致敬北京這座“雙奧”之城。

據《環球時報》記者從中國航天科技集團了解，閉幕式上的奧運五環由航天科技集團一院研制。這個寬18米、高度11.75米、單環直徑為5米的冬奧五環，尺寸是2008年亮相“鳥巢”上空的“夢幻五環”的一半大小，它由2.1萬個LED燈組成，在夜晚遠遠望去就如同點點星光，因此研發人員也將這個冬奧五環形象地稱為“星星五環”。

研發人員告訴《環球時報》記者，“星星五環”雖然相較2008年北京奧運的“夢幻五環”尺寸更小，但蓄電池系統卻有大幅提升，2008年“夢幻五環”的“閃亮時刻”不到5分鐘，但“星星五環”懸掛在半空可閃耀1小時。

為實現“續航能力”的突破，設計人員采用新一代運載火箭“通用化、系列化、組合化”的設計思路，將航天的“雙冗余”理念應用到冬奧五環的設計之中。利用2套蓄電池系統作為供電電源，分別可為五環內的兩個LED模組和播控系統提供不少于60分鐘的不間斷供電。假若一套出現錯誤，另一套能夠作為備份即刻“替補”上去，從而確保整場演出順利舉行。此外，為了體現本屆冬奧會“綠色、低碳、可持續”的理念，用于閉幕式“星星五環”的2套蓄電池是從開幕式上的冰雪五環“繼承”而來。負責現場操作的航天科技集團一院冬奧項目隊員告訴記者，直到21日，這套供電系統的電池還有剩余電量。

火箭發射支持技術助力“折柳寄情”

閉幕式上，“折柳寄情”表演環節驚艷全場。當舞臺中央的升降臺向兩側打開，光束從底部射出照亮夜空時，許多觀眾都被這一通過光電技術表現中國傳統文化意境的場景所折服，也感受到這一幕所帶來的溫情。

據《環球時報》記者了解，這一舞臺效果的呈現，與開幕式上雪花火炬出場時使用的地面中央升降臺“如出一轍”。為了保證整場演出的節奏流暢和視覺感受，舞臺采用“先下沉、再平移、最后上升”的“小開合”開蓋方式，實現了直徑16米、重約300噸圓形舞臺的平穩升降，整個過程僅需70秒。升降臺運行時，對舞臺的影響只在16米直徑的圓形范圍內，舞臺其他位置的表演沒有任何影響，從而提升舞臺的使用率和視覺美感。

來自航天科技集團一院的舞臺設計人員告訴《環球時報》記者，整個中央升降臺蓋板寬度為26米，這種大跨度的開合技術相當于在火箭發射場將火箭從技術陣地移到發射陣地，這項技術能將誤差控制在3毫米以內。

“數字孿生鳥巢”預見唯美場景

閉幕式上全球矚目的精彩表演，來自于此前周到細致的準備。為了把設計人員腦海中所構想的閉幕式唯美場景生動呈現出來，一種利用數字孿生技術打造的“北京2022年冬奧會和冬殘奧會開閉幕式演出與儀式數字化演練系統”輔助了冬奧閉幕式前的數字化推演演練。

據《環球時報》記者了解，這套由航天科工集團三院研發的數字化演練系統，在本屆冬奧會中構建了數字孿生場館與舞臺設備。為閉幕式的舞臺與大型裝置的虛擬裝配和分析功能，為關鍵設施設備的規劃部署與指揮控制提供輔助決策支持。

通過在數字空間中精確模擬“鳥巢”的空間改造特征以及舞臺、威亞、大型裝置的演出流程、銜接關系，實現在數字“鳥巢”中全要素、全流程、全場景掌握閉幕式上各設備的實時運行狀態，為關鍵設施設備最優的部署點位、運動控制、協同聯動方案等提供數字化技術支持。

系統研發團隊的技術人員告訴《環球時報》記者，為實現節目效果，“鳥巢”的地下空間經過了巧妙改造，以配合舞臺升降等演出創意需求。而在舞臺改造以及設施設備進場之前，所有的設計方案都預先在他們團隊所構建的“數字孿生鳥巢”中進行模擬，分析整體布局、聯動流程與細節部署。例如主舞臺升降打開五環升起、“折柳寄情”等所有流程環節，都是在系統中通過數百次反復推演，綜合考慮視效、協調、安全等因素之后形成最終方案。

同時，團隊還根據閉幕式表演的方案，反復在“數字鳥巢”環境中多視角、全時段推演和驗證舞臺與各設備的流程方案。這套數字化演練系統可對各環節的舞臺燈光效果及其轉變過程進行模擬設計，甚至可以細致到每一幀色彩變化、每一縷光影律動，精確到每一步燈光照射與舞臺設備的協同聯動，通過身臨其境的“實景”效果渲染輔助形成最佳舞臺效果。為閉幕式現場的燈光舞美優化和演出節目演練彩排提供“數字試驗場”與“全息視效廳”。

此外，這套系統的研發團隊還負責為閉幕式提供數字化的實時監控與指揮控制系統，這套系統具備動態接入和實時處理冬奧會現場數百路視頻、安防感知設備的能力。

據《環球時報》記者了解，這套系統此前曾為國慶70周年閱兵活動提供“幕后支持”，為閱兵慶典的數字化演練和方案輔助決策提供有力支持，而此番從閱兵到冬奧會，該團隊研發人員告訴《環球時報》記者，能用科技與創新再次圓滿完成重大任務，為國家盛會再次貢獻航天力量，感到無上光榮。（環球時報記者  樊巍）