用數(shù)字技術(shù)講好中國故事
發(fā)布日期： 2023-05-23 供稿：人民日報(bào)
編輯：吳楠 審核：劉曉俏 閱讀次數(shù)：原文標(biāo)題：用數(shù)字技術(shù)講好中國故事
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大型演出活動是展示中國形象的重要窗口，也是傳播中華文化的重要載體,。通過數(shù)字表演與仿真技術(shù)打造出的大型活動創(chuàng)編排演“數(shù)字大腦”“數(shù)字沙盤”,，實(shí)現(xiàn)了大型演出活動的全要素,、全流程、全業(yè)務(wù)數(shù)字仿真,，極大提高了創(chuàng)編排演的效能和精準(zhǔn)可控水平,。
大型演出活動要素眾多且來自不同團(tuán)隊(duì)，要實(shí)現(xiàn)演員與聲音,、畫面的完美配合,，時間與空間相互吻合，就要在仿真系統(tǒng)中不斷調(diào)整,、模擬,，找到最優(yōu)解決方法。這種高頻次的創(chuàng)意排演,，如果不借助仿真系統(tǒng),，是難以實(shí)現(xiàn)的。
文化科技工作者利用新的技術(shù)矩陣為各類大型演出和慶典活動提供多維支持,，推動我國大型活動不斷出新出彩,，也填補(bǔ)了國際上相關(guān)技術(shù)的空白，使我國在大型演出技術(shù)方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平,。
一片片晶瑩的雪花迎風(fēng)飛舞,，在立春的中國綻放；激光“雕刻”出的冰雪五環(huán)緩緩升空,，點(diǎn)燃了觀眾的激情,。北京冬奧會開幕式向世界展示了新時代中國的風(fēng)采。
北京冬奧會開幕式在驚艷亮相之前,，各個環(huán)節(jié)已經(jīng)在“冬奧會開閉幕式大型表演智能化創(chuàng)編排演一體化服務(wù)平臺”排演了無數(shù)遍,。這一平臺利用數(shù)字表演與仿真技術(shù)構(gòu)建“虛擬鳥巢”，模擬冬奧會開閉幕式全流程,，對演員,、燈光、音樂,、煙花,、火炬乃至轉(zhuǎn)播機(jī)位等全要素進(jìn)行全方位“排兵布陣”,，精確到每一名演員的位置、動作,、步伐速度,，精確到開閉幕式每分每秒，為活動策劃,、創(chuàng)意,、排練和運(yùn)行提供了有力支撐。
大型演出活動是展示中國形象的重要窗口,，也是傳播中華文化的重要載體,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來我國萬人級大型活動每年舉辦數(shù)百次,。由于規(guī)模龐大,、人數(shù)眾多，活動的策劃創(chuàng)意,、編排實(shí)施、彩排演練,、正式運(yùn)行等環(huán)節(jié)的組織調(diào)度和可視化呈現(xiàn)就成了活動順利舉辦的關(guān)鍵所在,。2007年以來，北京理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)先后為多項(xiàng)國家重大活動提供技術(shù)保障,，通過數(shù)字表演與仿真技術(shù)逐步打造出大型活動創(chuàng)編排演的“數(shù)字大腦”“數(shù)字沙盤”,，實(shí)現(xiàn)了大型活動的全要素、全流程,、全業(yè)務(wù)數(shù)字仿真,，極大提高了創(chuàng)編排演的效能和精準(zhǔn)可控水平。
用數(shù)字仿真提升大型活動創(chuàng)編排演效能
長期以來,，各國舉辦大型演出活動,，通常采用傳統(tǒng)創(chuàng)編排演流程，存在成本高,、效率低等問題,，人力物力消耗大，時間成本居高不下,，運(yùn)行可控性較差,。數(shù)字仿真、人工智能等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,，為解決這一難題提供了有利條件,。
大型演出通常流程復(fù)雜、人員眾多,，運(yùn)用數(shù)字化訓(xùn)練彩排系統(tǒng),，可以在正式訓(xùn)練彩排前,，根據(jù)導(dǎo)演團(tuán)隊(duì)創(chuàng)意，智能化生成表演和排練方案以及針對每個演員的訓(xùn)練手冊,，調(diào)度演員,、仿生設(shè)備、道具等表演要素,，確保各要素在空間與時間上的一致性和準(zhǔn)確性,。如大型運(yùn)動會開閉幕式上，仿真系統(tǒng)測算運(yùn)動員入場等環(huán)節(jié)的備場,、退場時間,，規(guī)劃人員場內(nèi)運(yùn)行流線等，使排練效果更加真實(shí),，排演數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,，排練過程更加高效。
表演預(yù)演系統(tǒng)為主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)提供了交互式的排演方法,，保證了從表演創(chuàng)意到現(xiàn)場演出的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化與有效實(shí)施,，使以往大型演出存在的“人員多、調(diào)度難”“創(chuàng)意好,、實(shí)施難”的問題迎刃而解,。這一系統(tǒng)基于虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)技術(shù),，對表演預(yù)演過程進(jìn)行仿真推演和三維呈現(xiàn),，對表演環(huán)境和要素進(jìn)行物理和行為建模，對表演內(nèi)容進(jìn)行可視化編排,。北京理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的仿真預(yù)演系統(tǒng),，連續(xù)多年為央視春晚排演提供直觀展示和科學(xué)評估平臺，可視化預(yù)演效果與真實(shí)演出場景幾無差別,。北京冬奧會開幕式節(jié)目《立春》令人印象深刻,，演員用手中的發(fā)光長桿營造了大地回春、萬物生長的意境,。觀眾可能不知道,，這個最終表演方案是從仿真系統(tǒng)生成的數(shù)百個方案中篩選優(yōu)化出來的。根據(jù)編導(dǎo)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)意,，這一仿真系統(tǒng)用算法模擬出多種隊(duì)形和揮桿方式的組合,，實(shí)現(xiàn)了眾多創(chuàng)意方案的可視化預(yù)演。
大型演出活動要素眾多且來自不同團(tuán)隊(duì),，要實(shí)現(xiàn)演員與聲音,、畫面的完美配合，時間與空間相互吻合，就要在仿真系統(tǒng)中不斷調(diào)整,、模擬,，找到最優(yōu)解決方法。這種高頻次的創(chuàng)意排演,，如果不借助仿真系統(tǒng),，是難以實(shí)現(xiàn)的。
仿真系統(tǒng)還能對攝像機(jī)進(jìn)行物理建模,，通過機(jī)位設(shè)定輸出多套轉(zhuǎn)播方案和預(yù)案,，生成拍攝和轉(zhuǎn)播技術(shù)方案。過去依靠大量人力策劃編寫的轉(zhuǎn)播方案,，現(xiàn)在依托這項(xiàng)技術(shù),，可以做到“創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)出創(chuàng)意、仿真技術(shù)來實(shí)現(xiàn)”,。如針對北京冬殘奧會開閉幕式的轉(zhuǎn)播需求,，仿真系統(tǒng)模擬轉(zhuǎn)播機(jī)位23個，輔助會徽展示等環(huán)節(jié)生成轉(zhuǎn)播方案,。在此基礎(chǔ)上,，技術(shù)團(tuán)隊(duì)反復(fù)驗(yàn)證轉(zhuǎn)播效果，有力保障了開閉幕式高效,、準(zhǔn)確,、精彩的轉(zhuǎn)播。
在重大項(xiàng)目實(shí)踐中提高大型演出科技水平
10多年來,，北京理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)先后為2008年北京奧運(yùn)會開閉幕式、2018年平昌冬奧會閉幕式“北京8分鐘”,、2022年北京冬奧會開閉幕式,、多屆央視春晚等重大慶典活動提供仿真技術(shù)保障，不斷探索創(chuàng)新,、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),、迭代技術(shù)。
在這一過程中,，北京理工大學(xué)實(shí)現(xiàn)了科技與文化的融合創(chuàng)新,、教學(xué)科研與社會服務(wù)的相互促進(jìn)，建成了國內(nèi)首個數(shù)字表演與仿真技術(shù)交叉學(xué)科,、北京市高等學(xué)校數(shù)字表演與創(chuàng)意學(xué)高精尖學(xué)科,，不斷提升科研與教學(xué)成效，為社會培養(yǎng)和輸送高層次文化科技人才,。
從社會需求和藝術(shù)發(fā)展前沿趨勢出發(fā),，數(shù)字表演與仿真技術(shù)學(xué)科下設(shè)3個學(xué)科方向：智能媒體與創(chuàng)意、智能表演與仿真、虛擬表演與工程,。智能媒體與創(chuàng)意方向,，依托人工智能、大數(shù)據(jù),、云計(jì)算,、智能仿真等新技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)藝術(shù)創(chuàng)意，推動形成新的藝術(shù)形式,，研究智能媒體形態(tài),、演化及交互規(guī)律。智能表演與仿真方向,，針對各類表演構(gòu)建數(shù)字表演孿生體,，實(shí)現(xiàn)智能化創(chuàng)意、編排,、演出和推廣,。虛擬表演與工程方向，研究虛實(shí)混合表演,、觀演人機(jī)界面,，通過提供感官復(fù)合的視覺效果和虛擬交互能力，豐富表演呈現(xiàn)和制作手段,，增強(qiáng)藝術(shù)表現(xiàn)效果,。
在學(xué)科建設(shè)推進(jìn)和重大項(xiàng)目牽引下，我們儲備了優(yōu)勢技術(shù)和高端人才,，掌握了“大型活動人群仿真”“直播方案自動化設(shè)計(jì)”等一系列重要技術(shù)成果,，并基于這些技術(shù)和人才優(yōu)勢，不斷提升社會服務(wù)能力,。比如,，我們承擔(dān)“科技冬奧”項(xiàng)目，研發(fā)了集成智能創(chuàng)意系統(tǒng),、訓(xùn)練彩排系統(tǒng),、表演預(yù)演系統(tǒng)、裝備協(xié)同控制系統(tǒng),、集群渲染系統(tǒng),、人群疏散系統(tǒng)等，形成了新一代表演全流程技術(shù)解決方案,。這一方案集成燈光,、機(jī)械、道具,、舞美,、視頻、演員、焰火等要素,，可完成全流程內(nèi)容可視化仿真,，推演時間計(jì)算、規(guī)劃人員流線,、優(yōu)化流程方案,，實(shí)現(xiàn)超高分辨率視頻應(yīng)急渲染，解決多個大型裝置的運(yùn)行過程仿真測算等,，為大型演出活動的策劃,、設(shè)計(jì)、排練提供了平臺支撐和技術(shù)儲備,。
面向時代需求,，文化科技工作者利用新的技術(shù)矩陣為各類大型演出和慶典活動提供多維支持，推動我國大型活動不斷出新出彩,，也填補(bǔ)了國際上相關(guān)技術(shù)的空白,，使我國在大型演出技術(shù)方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
在人類藝術(shù)發(fā)展史上,，科學(xué)技術(shù)的作用不斷凸顯,。數(shù)字時代的到來，為藝術(shù)打開了想象大門,，鋪展開更大舞臺,。我們將進(jìn)一步加強(qiáng)科研教學(xué)和社會服務(wù)能力建設(shè)，用科技手段推動藝術(shù)創(chuàng)新,，講好新時代中國故事,，向世界展現(xiàn)可信、可愛,、可敬的中國形象,。
（作者丁剛毅，為北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院黨委書記,、教授）
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