2月4日晚,第二十四届冬季奥林匹克运动会开幕式在国家体育场举行。立春之日,北京冬奥会开幕,中国与全世界的朋友们共同迎接一个新的春天。你知道吗?从火炬接力到正式开幕,这场盛会的幕后有不少江苏科技工作者的助力,他们为北京冬奥会增添了别样的光彩。
1.“中国航天要像火炬接力一样不断前进”
2月2日上午9时许,北京2022年冬奥会火炬接力正式开始。“人民科学家”、南京航空航天大学航天学院院长叶培建院士作为火炬手成功传递冬奥圣火。从资源二号到嫦娥系列工程,从“嫦娥奔月”到“逐梦火星”,叶培建为我国的航天事业作出了巨大贡献。
如今,已经77岁高龄的叶培建依然精神矍铄,他高举火炬,脸上洋溢着自豪的笑容,迈着矫健的步伐向前奔跑。传递这一棒的路程并不远,对叶培建却意义重大。“咱们国家举办一次奥运会不容易,举办一次冬奥会更不容易。所以这一次,我真是感到非常高兴、非常自豪。”叶培建的手微微颤抖着,眼神里满是喜悦。“我代表的不仅是我个人,还代表着所有航天人,我们航天人能够被选中做火炬手,是我们这个行业做的事情受到了祖国和人民的认可。”
在叶培建的话语中,能感受到他满满的民族自豪感。“我们举办了夏季奥运会,又举办了冬季奥运会,北京成为全世界唯一一个双奥城市,这说明中国在世界上站起来了。全世界都在看着我们,中国人民一定能够办好这届冬奥会。”叶培建说。
“薪火相传,是我们的航天精神。我们从钱学森等老一辈科学家那里学到很多东西,今天,比我们更年轻的同志,也在不断地前进。要把我们中国的航天事业发展好,从航天大国变成航天强国,就要像火炬手一样不断前进。”谈到对奥林匹克精神的理解,叶培建说:“我想,奥林匹克精神就是要传递人类的正能量,就是要把人类敢于奋斗的精神传递下去。火炬的手手相传本身就是一种象征,我觉得它和我们航天精神一脉相承,这也激励着我一定要把这一棒跑好。”
2.为冬奥火炬穿上碳纤维“外衣”
2月4日晚,北京鸟巢,当运动员手持“飞扬”火炬点燃主火炬插上雪花火炬台,上升到奥运主会场上空时,全世界为之沸腾。世界上首次以碳纤维复合材料制成的冬奥会火炬“飞扬”令人印象深刻,成为世界瞩目的焦点。
北京冬奥会“飞扬”火炬项目团队的负责人林生兵是新利18彩票 2001届复合材料与工程专业校友,现任上海石化先进材料创新研究院总经理。林生兵和他的团队克服重重困难,从2020年6月研制碳纤维火炬外壳开始,到2021年3月承担冬奥火炬量产任务,再到2022年1月组装完成1200支冬奥火炬送抵北京,直至2月4日圆满完成点燃冬奥会主火炬任务。林生兵带领团队不负重托,圆满完成了冬奥火炬外壳研发、火炬量产、现场检测服务工作。
2020年上海石化先进材料创新研究院成立,林生兵担任首任总经理。为打造世界首创的碳纤维火炬,林生兵带领团队于2020年6月先期开展研制碳纤维火炬外壳。蕴含高科技的火炬需要解决碳纤维复合材料如何承受800℃的氢气火焰高温燃烧,如何用碳纤维将火炬内外飘带编织成结构精巧形状不规则的流动形状等难题。面对这些挑战,林生兵带领团队联合相关高校和科技企业开展技术攻关,成功解决了一个又一个困难。“碳纤维的质量只有钢的1/4左右,但是强度是钢的7-9倍。”林生兵表示。据介绍,研发团队用碳纤维与树脂形成的复合材料来做奥运火炬,堪称世界首创。
2021年3月,冬奥火炬“飞扬”进入量产阶段。上海石化牵头承担火炬“飞扬”的量产任务。一个集火炬外壳-内飘带-燃烧系统-火种灯-终端检测-交付产品为一体的总流程,在上海、北京、江苏、广东、河北等五大基地迅速建立并快速运转起来。11人组成服务保障团队,13人组成组装团队,林生兵是负责人。他协调相关单位既要保证产品质量,又要明确量产进度。最终“飞扬”火炬样品通过冬奥组委检测和第三方验收,专家评价“飞扬”具备“轻、固、美”的特点。
在北京2022年冬奥会开幕倒计时8天之际,1200支冬奥会碳纤维火炬“飞扬”正式交付北京冬奥组委。据介绍,火炬的火是从里面烧出来的,一般的复合材料都不能在火里烧,要到500℃,在火里再一烧就没了。最后,他们利用上海金山区一家企业研发出的一种耐火树脂进行工艺调整,使其既能够耐温又能够耐火,可以承受800℃甚至900℃的高温。
2022年1月,林生兵带领他的服务保障团队和火炬组装团队出征北京,开展冬奥火炬氢气充装、质量检测及部件组装工作,并为火炬传递提供现场服务保障。2月2日-4日,经过约1200名火炬手传递的北京冬奧会火炬点燃了国家体育场主火炬。主火炬在奥运历史上首次采用“微火”方式充分体现了绿色环保的理念。林生兵和他的团队也不辱使命,出色完成了火炬量产和传递保障任务。
3.当实时特效遇上冬奥
大年初四,适逢立春,集艺术与技术于一体的开幕式表演再一次让大家欢呼惊叹。在《致敬人民》中,滑冰运动员融入了多种舞蹈动作元素,在舞台上演绎出与雪浪搏击的逼真效果;在《雪花》里,600多个小朋友高举着和平鸽灯笼在舞台上自由地嬉戏,脚下激发出的雪花紧密跟随着,让观众感受到童趣的真挚与浪漫,也感受着大国文化的气度与自信。能够获得这样美不胜收的节目效果,得益于实时特效系统渲染出的舞美效果,体现了此次冬奥会的科技含量,成为此次冬奥会的一个亮点。
交互实时视频特效通过摄像头捕捉人物的图像信息,输入到训练好的AI模型中分析位置和动态,再按照定好的规则通过算法进行实时渲染生成图画,投到人物的脚下,让地屏呈现出的舞美效果根据演员的动作不断变化,呈现出更加自由灵动的作品。有了实时交互技术的支撑,演员的动作不再需要严格地整齐划一,而是可以根据自己对音乐的理解,随性地自由发挥。
东南大学交通学院2012级校友马少典正是实时特效团队的一员,他在该项目中负责渲染系统的规划与部署及特效渲染系统的调度指挥工作。节目从一年前开始筹备,到2021年6月份全面铺开,到如今完美地呈现在大家面前,马少典与节目的编创团队协作,不断碰撞思维的火花,从技术角度打磨着节目的艺术效果。第一次在冬奥会这样的大舞台上实现实时特效这项技术,需要攻克的技术难点非常多,涉及的技能领域也错综复杂。而本科期间在东南大学交通学院道桥专业的学习经历,使得他在面对复杂的工程应用时,格外得心应手。在他所承担的工作当中,我们真正看到了艺术与技术的高度融合。
其实很难想象,在半个多月以前,《雪花》这个节目还完全不是如今观众所看到的这样。马少典介绍,原本的节目设计是按照雪花图案收缩展开,孩子们按照规定的图形来摆阵列,配合地屏的视频画面来诠释“雪花飞舞”这一主题。正所谓无巧不成书,“后来有一次,正巧我们的交互系统在单独测试,小朋友们无意之中踏入测试美术效果的区域当中,发现了脚下这种实时触发的神奇效果,就开始自由自在地玩耍起来。马少典回忆起当时的场景,“就像是学校操场刚下了一场大雪,所有的小朋友都在雪地上开心地奔跑、打闹。那种无拘无束的童真与自由,触动了在场内观看的所有人。而总导演也从这种交互的技术中找到了他想表达的东西。”
“本届冬奥会的开幕式,又一次向世人展示,技术的创新升级能够为艺术创作提供全新的表达方式。能在幕后用自己的方式参与呈现这份‘冬日浪漫’,我很荣幸。”马少典说。
2022年2月9日《江苏科技报》第03版:http://www.jskjb.com:8081/xpaper/news/88265/96680/103429-1.shtml