从开场点亮到奥运圣火熄灭 “仿真与排练系统”助力冬奥会闭幕式

2月20日晚，梦幻五环在鸟巢中央缓缓升起，与“大雪花”在空中交错。随着圣火熄灭，焰火升空，北京2022年冬奥会圆满落下帷幕。在美轮美奂的演出背后，北京理工大学数字表演与仿真技术团队研发的一套“仿真与排练系统”，将人、事、物、景等全要素“搬”进电脑，在“虚拟鸟巢”中完成了闭幕式表演方案的预演及优化。

小朋友们手持雪花灯笼、尽情嬉戏的舞动路线、各代表团入场后在“中国结”上的“排兵布阵”、梦幻五环与“大雪花”在空中的交错时刻……设计团队对闭幕式上的每处细节早已心里有数。

团队负责人丁刚毅介绍，从开场点亮到奥运圣火熄灭，团队通过“仿真与排练系统”集成了灯光、机械、道具、舞美、视频、演员、焰火等要素，在预估时间、规划人员流线、优化流程方案、测算大型装置的运行等方面，为闭幕式的策划、设计和排练提供科技支撑。

该系统应用在了冬奥会开、闭幕式的筹备和排练过程中，未来还将在冬残奥会开、闭幕式上发挥功效。“有继承也有发展。”丁刚毅举例，最大的不同在于闭幕式增加了许多机械调度，例如主火炬台和五环的交错。“我们针对导演在熄火环节的创意设计，将灯光、音效、机械装置等要素整合在一个虚拟系统里，对关键问题，如起降钢丝的时间、速度、变速点等进行评估，在优化调整了约15版表演方案后，最终呈现出‘时空交错’的效果。”

由于冬奥会开、闭幕式共用鸟巢同一个表演场地，闭幕式合成与彩排时间仅有10天。时间紧、任务重，“虚拟鸟巢”仿真排练系统起到了尤为重要的作用。“不确定性也成为闭幕式中的一大挑战，”丁刚毅说：“从12生肖冰车表演开始，到雪地上出现精美绘制的中国结，再到所有代表团运动员一时间‘涌’进表演场地，站位还要和地屏上的中国结呼应......策划这些环节经历了复杂的人群仿真算法和建模的过程，计算了约87版设计方案。”

在一次次搭建、推翻、重建后，这套“仿真与排练系统”实现了对闭幕式全过程精确到秒级的可视化仿真。“结束了冬奥会开、闭幕式上的‘虚拟鸟巢’搭建后，我们又马不停蹄地进入到冬残奥会工作的筹备中，虚拟仿真技术的脚步永不停歇。”丁刚毅说。（记者 何蕊）