炫科技撑起闭幕式“中式浪漫”

在北京冬奥会2月20日晚的闭幕式上，“折柳寄情”“巨型中国结”“12生肖冰车”“08北京奥运五环”等中国元素以高科技声光电的方式呈现在世人面前，再度展现中国“科技奥运”的实力与魅力。据《环球时报》记者了解，在闭幕式上，多项航天技术继开幕式后再度为表演环节提供强有力的技术保障，也正是得益于这些高精尖的航天技术，许多展现中国式浪漫的“梦幻场景”才得以完美呈现。

航天“双冗余”理念助力奥运五环全程闪亮

北京全新名片——世界上唯一的“双奥之城”以奥运五环的特殊设定被观众所铭记。闭幕式上的奥运五环并不是开幕式上亮相的冰雪五环，而是类似于2008年北京夏季奥运会的奥运五环。这个特别的瞬间就将观众带回2008年北京奥运会，意在致敬北京这座“双奥”之城。

据《环球时报》记者从中国航天科技集团了解，闭幕式上的奥运五环由航天科技集团一院研制。这个宽18米、高度11.75米、单环直径为5米的冬奥五环，尺寸是2008年亮相“鸟巢”上空的“梦幻五环”的一半大小，它由2.1万个LED灯组成，在夜晚远远望去就如同点点星光，因此研发人员也将这个冬奥五环形象地称为“星星五环”。

研发人员告诉《环球时报》记者，“星星五环”虽然相较2008年北京奥运的“梦幻五环”尺寸更小，但蓄电池系统却有大幅提升，2008年“梦幻五环”的“闪亮时刻”不到5分钟，但“星星五环”悬挂在半空可闪耀1小时。

为实现“续航能力”的突破，设计人员采用新一代运载火箭“通用化、系列化、组合化”的设计思路，将航天的“双冗余”理念应用到冬奥五环的设计之中。利用2套蓄电池系统作为供电电源，分别可为五环内的两个LED模组和播控系统提供不少于60分钟的不间断供电。假若一套出现错误，另一套能够作为备份即刻“替补”上去，从而确保整场演出顺利举行。此外，为了体现本届冬奥会“绿色、低碳、可持续”的理念，用于闭幕式“星星五环”的2套蓄电池是从开幕式上的冰雪五环“继承”而来。负责现场操作的航天科技集团一院冬奥项目队员告诉记者，直到21日，这套供电系统的电池还有剩余电量。

火箭发射支持技术助力“折柳寄情”

闭幕式上，“折柳寄情”表演环节惊艳全场。当舞台中央的升降台向两侧打开，光束从底部射出照亮夜空时，许多观众都被这一通过光电技术表现中国传统文化意境的场景所折服，也感受到这一幕所带来的温情。

据《环球时报》记者了解，这一舞台效果的呈现，与开幕式上雪花火炬出场时使用的地面中央升降台“如出一辙”。为了保证整场演出的节奏流畅和视觉感受，舞台采用“先下沉、再平移、最后上升”的“小开合”开盖方式，实现了直径16米、重约300吨圆形舞台的平稳升降，整个过程仅需70秒。升降台运行时，对舞台的影响只在16米直径的圆形范围内，舞台其他位置的表演没有任何影响，从而提升舞台的使用率和视觉美感。

来自航天科技集团一院的舞台设计人员告诉《环球时报》记者，整个中央升降台盖板宽度为26米，这种大跨度的开合技术相当于在火箭发射场将火箭从技术阵地移到发射阵地，这项技术能将误差控制在3毫米以内。

“数字孪生鸟巢”预见唯美场景

闭幕式上全球瞩目的精彩表演，来自于此前周到细致的准备。为了把设计人员脑海中所构想的闭幕式唯美场景生动呈现出来，一种利用数字孪生技术打造的“北京2022年冬奥会和冬残奥会开闭幕式演出与仪式数字化演练系统”辅助了冬奥闭幕式前的数字化推演演练。

据《环球时报》记者了解，这套由航天科工集团三院研发的数字化演练系统，在本届冬奥会中构建了数字孪生场馆与舞台设备。为闭幕式的舞台与大型装置的虚拟装配和分析功能，为关键设施设备的规划部署与指挥控制提供辅助决策支持。

通过在数字空间中精确模拟“鸟巢”的空间改造特征以及舞台、威亚、大型装置的演出流程、衔接关系，实现在数字“鸟巢”中全要素、全流程、全场景掌握闭幕式上各设备的实时运行状态，为关键设施设备最优的部署点位、运动控制、协同联动方案等提供数字化技术支持。

系统研发团队的技术人员告诉《环球时报》记者，为实现节目效果，“鸟巢”的地下空间经过了巧妙改造，以配合舞台升降等演出创意需求。而在舞台改造以及设施设备进场之前，所有的设计方案都预先在他们团队所构建的“数字孪生鸟巢”中进行模拟，分析整体布局、联动流程与细节部署。例如主舞台升降打开五环升起、“折柳寄情”等所有流程环节，都是在系统中通过数百次反复推演，综合考虑视效、协调、安全等因素之后形成最终方案。

同时，团队还根据闭幕式表演的方案，反复在“数字鸟巢”环境中多视角、全时段推演和验证舞台与各设备的流程方案。这套数字化演练系统可对各环节的舞台灯光效果及其转变过程进行模拟设计，甚至可以细致到每一帧色彩变化、每一缕光影律动，精确到每一步灯光照射与舞台设备的协同联动，通过身临其境的“实景”效果渲染辅助形成最佳舞台效果。为闭幕式现场的灯光舞美优化和演出节目演练彩排提供“数字试验场”与“全息视效厅”。

此外，这套系统的研发团队还负责为闭幕式提供数字化的实时监控与指挥控制系统，这套系统具备动态接入和实时处理冬奥会现场数百路视频、安防感知设备的能力。

据《环球时报》记者了解，这套系统此前曾为国庆70周年阅兵活动提供“幕后支持”，为阅兵庆典的数字化演练和方案辅助决策提供有力支持，而此番从阅兵到冬奥会，该团队研发人员告诉《环球时报》记者，能用科技与创新再次圆满完成重大任务，为国家盛会再次贡献航天力量，感到无上光荣。（环球时报记者  樊巍）