交匯點(diǎn)新聞開設(shè)的“首頁看點(diǎn)”欄目，每天通過關(guān)鍵詞，為您推薦最及時(shí)的新聞資訊、最重要的熱點(diǎn)事件、最值得銘記的人和事。今天，我們推薦的關(guān)鍵詞——冬奧會(huì)的江蘇科技元素。
交匯點(diǎn)訊 2月4日，立春，全世界奧運(yùn)健兒在北京相聚，共赴冰雪之約。從開幕式的美輪美奐到賽場(chǎng)的秩序井然，從運(yùn)動(dòng)員們衣食住行到賽前訓(xùn)練潛能激發(fā)，北京冬奧會(huì)“科技范”的背后凝聚著哪些江蘇智慧？《科技周刊》記者帶您揭秘。
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足下“生花”，無意之舉觸發(fā)AI實(shí)時(shí)交互
輪滑運(yùn)動(dòng)員在巨幅地屏上劃出流暢線條，融合多種舞蹈動(dòng)作元素，演繹出與雪浪搏擊的逼真效果；六百多個(gè)小朋友高舉和平鴿燈籠在舞臺(tái)上自由嬉戲，腳下激發(fā)出的雪花緊密跟隨，盡顯童真童趣。在北京冬奧會(huì)開幕式上，憑借實(shí)時(shí)特效系統(tǒng)渲染出的舞美效果讓世界驚嘆。作為實(shí)時(shí)特效團(tuán)隊(duì)中的一員，東南大學(xué)交通學(xué)院2012級(jí)校友馬少典在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)渲染系統(tǒng)的規(guī)劃與部署，及特效渲染系統(tǒng)的調(diào)度指揮工作。
馬少典介紹，“交互實(shí)時(shí)視頻特效”通過攝像頭捕捉人物的圖像信息，輸入到訓(xùn)練好的AI模型中分析位置和動(dòng)態(tài)，再按照定好的規(guī)則通過算法進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染生成圖畫，投到人物的腳下，讓地屏呈現(xiàn)出的舞美效果根據(jù)演員的動(dòng)作不斷變化，從而呈現(xiàn)出更加自由而靈動(dòng)的作品。有了實(shí)時(shí)交互技術(shù)的支撐，演員的動(dòng)作不再需要嚴(yán)格地整齊劃一，而是可以根據(jù)自己對(duì)音樂的理解，隨性地自由發(fā)揮。
其實(shí)，開幕式上不少經(jīng)典之作緣于無意間的“神來之筆”。馬少典透露，在半個(gè)多月以前，《雪花》這個(gè)節(jié)目還只是由陣列隊(duì)形配合視頻畫面來詮釋“雪花飛舞”的主題。“我們?cè)谧鼋换ハ到y(tǒng)單獨(dú)測(cè)試時(shí)，小朋友們無意之中踏入到測(cè)試美術(shù)效果的區(qū)域當(dāng)中，于是發(fā)現(xiàn)了腳下‘生花’這種實(shí)時(shí)觸發(fā)的神奇效果?！瘪R少典回憶，“就像是學(xué)校操場(chǎng)剛下了一場(chǎng)大雪，小朋友們?cè)谘┑厣祥_心地奔跑、打鬧。那種無拘無束的童真與自由，觸動(dòng)了場(chǎng)內(nèi)所有人?！?nbsp;
在和平鴿節(jié)目表演的尾聲，原本要向中間跑的一只“小鴿子”似乎是迷了路，一位姐姐出來牽著她回到了隊(duì)列中間。彩排中真實(shí)發(fā)生過的場(chǎng)景，最終成為了“一鴿也不能少”的動(dòng)人情節(jié)?！斑@兩個(gè)獨(dú)特節(jié)目又一次向世人展示，技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)能夠?yàn)樗囆g(shù)創(chuàng)作提供全新的表達(dá)方式。”馬少典說。
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暢享“極致”，科技見證“風(fēng)馳電掣”瞬間
2月5日，北京冬奧會(huì)中國(guó)隊(duì)首金在首都體育館誕生。為給賽場(chǎng)觀眾帶來浸入式觀看體驗(yàn)，及時(shí)傳遞比賽信息、全景、特寫、慢鏡頭回放等精彩畫面，中國(guó)電科旗下洛普公司為首都體育館配備了近六百平方米的LED顯示屏。據(jù)悉，該顯示屏運(yùn)用超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最高等級(jí)的超高對(duì)比度設(shè)計(jì)，明暗對(duì)比強(qiáng)烈，無需大電流驅(qū)動(dòng)，在低功耗運(yùn)行狀態(tài)下，也可以完美呈現(xiàn)高清晰度、高穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)畫面。
為了實(shí)現(xiàn)極致對(duì)比度，洛普公司首次創(chuàng)新研制了超薄“紙”面罩?！拔覀兊拿嬲只模捎媒?jīng)改良的新型高分子聚合物材料，厚度僅為0.25毫米，精度高達(dá)0.05毫米，是市面上普通面罩厚度的四分之一。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃平表示，為呈現(xiàn)最優(yōu)畫質(zhì)、還原本真色彩，面罩采用了純黑顏色。 “黑色可以盡可能地降低黑屏狀態(tài)下的屏幕亮度，同時(shí)，黑色面罩可以反射面罩表面微米級(jí)顆粒，可有效漫反射體育場(chǎng)館內(nèi)大功率投射光?！秉S平解釋，通過表面黑色粒子還能吸收多余光線，更好地貼合顯示屏發(fā)光面，凸顯每一顆發(fā)光像素的億萬種顏色，達(dá)到最優(yōu)的色彩還原。
同時(shí)，為了清晰展現(xiàn)全球奧運(yùn)健兒風(fēng)馳電掣的冰上運(yùn)動(dòng)，洛普公司率先采用了行業(yè)先進(jìn)的集成式消影技術(shù)，通過改變信號(hào)周期內(nèi)的參數(shù)，徹底消除動(dòng)態(tài)畫面的拖尾現(xiàn)象，搭載行業(yè)領(lǐng)先的PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)萬級(jí)視覺刷新率，保障了現(xiàn)場(chǎng)觀眾觀看的舒適度和高速攝像機(jī)抓拍取景的清晰度。
巧妙運(yùn)用中華文化圖騰“龍”的創(chuàng)意，1.9公里的賽道如巨龍般從小海陀山上蜿蜒而下，賽道落差達(dá)到近47層樓高……目光轉(zhuǎn)向位于延慶賽區(qū)的國(guó)家雪車雪橇中心，宛如盤旋于山間“雪游龍”的賽道正是出自江蘇南京鋼鐵股份有限公司。
南京鋼鐵股份有限公司研究院腐蝕技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、高級(jí)工程師蔡佳興介紹，“雪游龍”共設(shè)置了16個(gè)彎道，其中第11彎道是亞洲唯一一個(gè)具備回旋彎的賽道，這也是2022年冬奧會(huì)中項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工難度最大、最為復(fù)雜的設(shè)施。為了確保賽道安全和穩(wěn)定，南鋼研發(fā)的“耐候鋼 ”（即耐大氣腐蝕鋼材）被選為國(guó)家雪車雪橇中心項(xiàng)目用鋼材。
“耐候鋼是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼。這次研制的鋼材，要在鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素，這樣鋼材表面會(huì)形成致密和附著性很強(qiáng)的保護(hù)膜，阻礙銹蝕往里擴(kuò)散和發(fā)展，保護(hù)銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度?！辈碳雅d告訴記者，經(jīng)過特殊的工藝調(diào)試，耐候鋼具備了強(qiáng)韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性。它的耐大氣腐蝕性是普通鋼的8倍，高度契合北京冬奧會(huì)綠色、共享、開放、廉潔的辦奧理念。
賽場(chǎng)內(nèi)外，技術(shù)延伸為各領(lǐng)域“護(hù)航”
九十余個(gè)國(guó)家和地區(qū)代表團(tuán)參加，數(shù)千名冬奧運(yùn)動(dòng)員及隨隊(duì)官員——此次冬奧會(huì)期間，北京等地機(jī)場(chǎng)承擔(dān)了迎送各國(guó)運(yùn)動(dòng)員的重要任務(wù)，其各類空管系統(tǒng)也經(jīng)受艱巨考驗(yàn)。為保障冬奧運(yùn)動(dòng)員和各類涉奧人員順暢出行，江蘇電科萊斯（中電萊斯信息系統(tǒng)有限公司，簡(jiǎn)稱“電科萊斯”）組建了駐北京空管運(yùn)行保障團(tuán)隊(duì)，專門負(fù)責(zé)配合民航局空管局運(yùn)行管理中心保障全國(guó)流量管理系統(tǒng)和全國(guó)飛行計(jì)劃集中處理系統(tǒng)的運(yùn)行工作。
電科萊斯旗下萊斯信息空管系統(tǒng)事業(yè)部副總經(jīng)理、全國(guó)流量管理系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)理胥寶新介紹，電科萊斯承建的全國(guó)流量管理系統(tǒng)作為我國(guó)唯一的全國(guó)范圍民航航班飛行流量管理平臺(tái)，是我國(guó)構(gòu)建以流量管理為核心的空管運(yùn)行服務(wù)管理體系的核心系統(tǒng)，對(duì)于提升全國(guó)航班運(yùn)行效率具有重大意義。
此外，電科萊斯還為北京研制道路交通信號(hào)統(tǒng)一控制與管理平臺(tái)，肩負(fù)著保障冬奧賽事區(qū)域交通秩序暢通、高效的重要使命，確保冬奧會(huì)期間各類車輛能夠準(zhǔn)時(shí)、有序、安全到達(dá)和有序離場(chǎng)。
電科萊斯旗下萊斯信息北京交通信號(hào)項(xiàng)目經(jīng)理管小峰告訴記者，該平臺(tái)匯聚融合了各類交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)、打通了各品牌道路交通信號(hào)機(jī)通信鏈路，可實(shí)現(xiàn)城市路口交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)狀態(tài)的集中化、簡(jiǎn)潔化的監(jiān)視與操作，協(xié)同交通路網(wǎng)狀態(tài)與信號(hào)智能控制?！斑@一平臺(tái)還可以動(dòng)態(tài)跟蹤各類車隊(duì)運(yùn)行動(dòng)態(tài)，并及時(shí)調(diào)整路口信號(hào)，幫助車隊(duì)順暢通過路口，整體提升了城市交通管理水平和奧運(yùn)交通保障水平?！?/p>
除了運(yùn)動(dòng)員的出行保障，賽場(chǎng)內(nèi)外的每個(gè)環(huán)節(jié)都科技感滿滿。其中，由蘇州科技城企業(yè)銳動(dòng)科技聯(lián)合北京體育大學(xué)生物力學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了人工智能無標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動(dòng)錄像解析系統(tǒng)，能夠在日常訓(xùn)練中為運(yùn)動(dòng)員技術(shù)和體能訓(xùn)練提供支撐，幫助他們以最好的狀態(tài)迎戰(zhàn)冬奧會(huì)。
“系統(tǒng)核心部分是相機(jī)，我們既可以把相機(jī)固定在場(chǎng)館里面，供運(yùn)動(dòng)員、教練員現(xiàn)場(chǎng)直接分析；也可以用普通相機(jī)拍攝后，將素材導(dǎo)入分析系統(tǒng)。” 銳動(dòng)科技總經(jīng)理曲毅介紹，該系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)與人工智能，搭建起一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)人體關(guān)節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)識(shí)別，并進(jìn)而建立起一個(gè)適用于一般生物力學(xué)研究的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)在幾分鐘內(nèi)就能自動(dòng)完成過去人工幾小時(shí)才能完成的錄像解析工作，極大地提高了效率。
在這項(xiàng)技術(shù)的幫助下，團(tuán)隊(duì)通過收集海量的世界優(yōu)秀投擲運(yùn)動(dòng)員生物力學(xué)數(shù)據(jù)，建立了個(gè)體化“冠軍模型”，為運(yùn)動(dòng)員技術(shù)和體能訓(xùn)練提供數(shù)據(jù)支撐。此外，系統(tǒng)還能提出科學(xué)訓(xùn)練方案，有效提升運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練效率。
曲毅表示，早在冬奧會(huì)開始前，銳動(dòng)科技團(tuán)隊(duì)就積極為空中技巧、跳臺(tái)滑雪等項(xiàng)目做準(zhǔn)備。通過實(shí)時(shí)采集跳臺(tái)滑雪等運(yùn)動(dòng)員關(guān)節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算起跳角速度、角度、身體姿勢(shì)和飛行距離等數(shù)據(jù)，幫助運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮最大的潛能，達(dá)到最優(yōu)的成績(jī)。除了用在國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員身上，這項(xiàng)技術(shù)還可以應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)大健康領(lǐng)域。蘇州市立醫(yī)院康復(fù)中心采用該人體運(yùn)動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)結(jié)合表面肌電系統(tǒng)，進(jìn)行腦癱及帕金森患者的功能評(píng)估。目前已經(jīng)收集一百多例臨床患者信息，即將建立國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的腦癱偏癱病人下肢肌肉力量運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)庫?！拔磥?，該技術(shù)還將逐步推廣到居家康復(fù)市場(chǎng)，幫助更多患者重塑健康體魄?！?/p>
