揭秘北京8分钟背后的“黑科技”

    平昌冬奥会闭幕式上的“北京8分钟”，绚丽的轨迹滑出一场融合科技与文化的视听盛宴，让全世界对2022北京冬奥会充满期待。这惊艳8分钟背后的“黑科技”，出自北京理工大学的一支团队——软件学院丁刚毅团队。

功勋团队，200多天的努力

    2008年北京奥运、抗日战争胜利70周年阅兵式……北京理工大学软件学院数字表演与仿真技术北京市重点实验室丁刚毅团队在国家级重点演出活动中可谓大名鼎鼎，多次大型活动的数字仿真系统都由他们研发并辅助排演完成，这是一支身经百战的功勋技术团队。

    “所以这次演出，对我们来说，难度并不是特别大。”该实验室主任丁刚毅教授说。

    2017年6月，北京冬奥组委正式委托丁刚毅团队组建虚拟视觉团队，为“北京8分钟”提供技术保障。而实际上，从2017年4月他们就开始接触这个项目，力求完美演绎张艺谋总导演及其团队的作品创意。

    “开始我们觉得完全能够驾驭。”全程参与项目的副教授李鹏说，“随着深入接触，项目组给出的要求越来越让我们有压力。比如说，圆形场地是第一次遇到；演员是滑动状态，不如地面上行动容易控制，穿大熊猫道具服的演员行动更受限制等等。”

    如何辅助训练并最终完美呈现？团队把原来的技术进行整合创新，把张艺谋团队的创意拆解、细化，通过仿真数据，提炼成训练手册指导训练，并根据训练情况不断改进调整。2017年12月开始，更是连续2个多月坚持在室外低温作业，协助导演组完成排演训练方案设计与实施工作。

    “排演那一段，特别冷。”团队中的研究生焦迪说，“我们买了很多暖宝宝，自己贴满全身不说，也给电脑、传感器等贴上。”“那两台机器冻坏了，估计不大能用了。”焦迪指着放在会议室的两台机器说。

一项“解放”导演和演员的技术

    “我们这项技术能够支撑舞台与屏幕的一体化。”丁刚毅说，技术核心是文艺表演预演系统和训练彩排与数字验证系统。那么，这项技术究竟是怎么发挥作用的呢？

    李鹏介绍，比如一次活动，创意组可以根据设计给导演一个动画视频让其看到设计效果，但这个设计能不能在舞台上实现？到了舞台上表现为什么样？怎么才能实现？这些动画视频无能为力。“我们开发出系统之后，把人的极限数据、舞台的各种相关数据输进去，就可以看到能不能实现。比如动画里面两个人可以互相穿过去不影响动画效果，但是在仿真系统里面是无法完成的。”

    这就是文艺表演预演系统，将各种待选表演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，而以往这些工作都是通过人工排演等方式，成本极高。

    以前大部分导演的现场编导工作还是靠“吼”，通过人工的方式在现场指挥演员。训练彩排与数字验证系统则将这一过程“智能化”了。该系统将表演效果分解成每个演员的动作和运动轨迹，给演员生成一个训练手册，演员只要对照手册和现场大屏幕，就能迅速直观地了解自身和理想运动轨迹的偏差并进行纠正，实时快速地熟悉表演方案。而将演员的训练数据输入到系统后，导演还可以在屏幕上看到训练的真实状态，而不是理想状态，通过屏幕来进行后续的编排，无须再在现场“吼”。

    “记录、交互、实时反馈、评估。”丁刚毅简单地用几个词总结。

开出创意产业的技术之花

    “数字表演仿真技术其实是由北京奥运会带动起来的。”李鹏介绍，2006年，北京奥运会开幕式排演遇到一些问题需要解决，相关部门找到北理工软件学院。之后在辅助排演过程中，他们根据导演组提出的需求，一个一个解决问题，一直干了两年。

    “比如，设计里面的一个点能不能变成人？变成人之后又希望能动起来，动起来之后又希望按照要求动……”李鹏说。

    需求驱动技术不断进步，最后发展出一个国内独此一家的全新交叉学科，这一学科是软件工程、光学工程、计算机科学等工程科学和艺术学、心理学、社会学等人文学科的交汇点，数字表演与仿真技术北京市重点实验室也因此于2010年批准设立。

    副教授黄天羽说：“我们这个工种填平了导演创意和现实之间的鸿沟，创、编、排、演，全程参与，全程评估。此外，我们这个平台还是导演、创意、演员、道具等各个团队沟通的平台。”

    “自动化技术进入市场以后，艺术家和工程师之间的交流成为一个重大问题。很多东西不是不能做，而是互相理解和沟通对不上。”李鹏说，通过仿真技术平台，互相之间的需求一目了然，在效果和实际情况之间找到平衡点。“仿真技术只要做出来，数据就可以给各部门使用”，这一点大大节约了人工成本并且简化沟通等流程。“不过，目前还不能作为一个商业产品发布，因为不同的创意需要不同的东西，需要不停地写程序。”黄天羽说。

    丁刚毅团队在北京理工大学其实有些“另类”，因为其他专业强调“专”，数字表演与仿真技术则很“交叉”，团队研究生的本科有学技术的，也有学艺术的。丁刚毅说：“数字表演与仿真技术交叉学科对于文化创意产业来说是支撑性的。相关产业需求非常大，之所以现在还没有广泛应用，是因为还没有那么多能使用这项技术的人才。”

    （本报记者 李玉兰）