“中国智慧点亮“北京8分钟””

25日，在平昌冬奥会闭幕式上，下一个冬奥会举办城市中国北京带来了独特的8分钟演出，向世界发出了热烈的邀请。 这是属于北京的“8分钟”是2022年北京冬奥会在世界奥运会舞台上的首次亮相，是蕴藏着未来4年美好期待和辉煌的“中国智慧”。 在精彩的演出背后，科技力量不仅更加丰富创造力，而且帮助北京8分钟在平昌闭幕式上的精彩。

技术革新使表演主体越来越多样化

表演中，两只天真无邪的大熊猫令人印象深刻，它们是文化使者，代表着中国“国宝级”技术的传承。 熊猫道具据四川南充大剧院工艺师介绍，他们是世界上唯一制作和演出川北大偶像剧的群体，始终致力于保护和传承这个中国国家级无形文化遗产。

在舞台上，人偶必须由人穿着表演，所以重量必须在30斤以下。 据四川南充木偶剧场院长唐国良介绍，光是这一要求，他们队就熬了好几个通宵。 “我们最初选择的材料是70~80斤，没有达到标准。 之后，不断尝试新材料，逐渐降低大人偶的体重。”

为了达到预期的效果，制作团队在传统工艺的基础上不断改进和创新。 他们在选材上尝试了人造纸藤、天然白藤、竹篾条、铝合金丝、碳纤维条、pvc模拟藤条等多种材料，经过数百次测试，结果明确了铝合金管材和碳纤维条的组合led灯的制造技术。

熊猫的“体重”下降了，但产生了新的问题。 唐国良说，四川和北京市的气温和湿度条件不同给他们带来了挑战。 “制作一些工具在南充没有几个问题，但是来到北京，根据气候的不同会出现很多问题。 例如，材料变硬变脆，完全没用。 ”。 为了克服“水土不服”，他们必须一次调试、升级，尽快改进技术，制造工具，力求万无一失。 唐国良说:“必须选材精进。” 例如led灯的选择，看起来很普通，但他们是从数百种灯中选出来的。

最终版的熊猫道具，高2米35，重只有20斤左右，比早期版本轻了几十斤，唐国良也感慨道:“没想到大家一起努力，能做出这么高科技、轻便、有演出效果的大道具。”

在“北京八分钟”的舞台上，24幅大屏幕呈现出新时期中国的美好形象，成为公演中的一大亮点。 这些接近透明的屏幕有很好的名字。 “冰屏”。 这个来自中国本土的创新设计可以实现透明的图像显示，效果更为透明，取得了国内国际上许多发明专利。

“冰屏”研发团队负责人、深圳壹品广电股份有限公司北京文艺表演项目总监黄庆生为了参与8分钟的演出，团队进行了专业的技术攻关，不仅生产了规格更高、技术更完整的产品，还进行了技术升级。 “现在的冰屏技术领先于世界，但这次制作了3米宽的屏幕。 中间没有光束。 这个技术现在应该是世界上第一个。 ”。 黄庆生说:“看到自己和团队开发的新产品登上奥运会舞台，我感到非常荣幸。”

载着“冰屏”跳出华丽舞步的，是24个动作灵活的移动机器人，不仅是他们自己的动作编排，还与现场演员和地面投影联动进行表演，实现了技术行业的进化创新。

据机器人开发团队负责人沈阳新松机器人自动化股份有限公司移动机器人事业部总裁张雷介绍，此次他们主要在技术方面实现了两个突破:首先是机器人导航更加准确。 “从机器人控制的角度来说，演员与机器人之间存在频繁的穿梭机相互作用，演出场地的照明干扰较多，因此要求机器人能够看得远、清晰，并且在最短时间内进行评价，迅速进行适应和调整。 ”张雷接着介绍说，比起普通的工业机器人，这次的“演员”机器人，包括行驶中的旋转、摆动，动作都更加华丽。

张雷说:“这些技术上的新要求也挑战了整个研发团队，要求我们在设计过程中不断改进算法。” 队伍从明确的参加到彩排，这期间只有两个月，全员连夜工作，定制了最终可以参加公演的机器人。

“我们一共制造了30个机器人。 6人是备用的，”张雷说，但是如果把这些机器人运到彩排现场，现场的现实与他们预想的大不相同。 “一开始问题很大，比如以往的工程安装一般需要几天，但是这次教练团队希望我们的机器人来了就和演员联合练习。 我们没有预料到场景会多而复杂。 ’张雷在初期的几次联合练习不太成功。 研发小组只能一边现场调整，一边尝试，修改熟悉度。 “之后的合作不会更好。 导演小组提出路线动作改编的建议时，我们说可以迅速做到。

科学技术的力量为精彩的登场提供保障

为了保证演出的顺利进行，主创团队曾多次前往韩国平昌，实地考察当地的自然条件和现场的演出条件。 据说闭幕式演出当天往年的平均气温为零下10度，风力为5级左右。 寒冷、多风，对整个公演队伍来说是个很大的挑战。

为了做好演员的御寒保温工作，主创团队使用石墨烯智能发热服装，演员动作优美，防止冻伤。

石墨烯是一种具有超高强度、超高热传导率的超新型纳米材料，被业界誉为“新材料之王”。 利用石墨烯的特点，我国科研人员开发了超薄透明的石墨烯电热薄膜技术，用于智能装备的制造，并在国外申请了专利保护。

“演员的服装轻薄，可以让他们灵活动作，而且排练场和平昌闭幕式现场都很冷，所以石墨烯服装保温发热效果很好。”石墨烯团队负责人、深圳安旺新材料科技股份有限公司的李月秋说，根据环境要求，服装也可以相应调节 “最初在零下5度的环境中持续发热8分钟，之后，考虑到机场等因素，调整到零下20度的条件，使之发热4个小时。”

李月秋说，小组模拟零下20度进行了真人实验，以确保调试的可靠性。 他说:“发热效果符合要求，也能保证材料的安全性、电池的续航能力、服装的舒适性。”他说，全队都在竭尽全力，为保障演出的顺利进行而工作。

在低温的天气条件下御寒不仅仅是演员，现场所有的演出设备都需要。 为了保证演出主体“冰屏”和移动机器人在平昌顺利运行，主创团队特意对设备进行了耐寒、抗风测试，并根据测试结果不断优化设备性能，保证了低温、大风环境下的工作人员稳定性。

12月9日，设备运到位于北京顺义区的国家汽车质量监督检测中心，进行零下25度、零下20度两种温度条件下的抗低温检测。 北京市产品质量监督检验院副院长、总工程师、国家汽车质量监督检验中心常务副主任彭永伦介绍说，总体来说，设备经受住了考验，但在零下25度还存在一些问题。 例如，冰屏的led灯在热膨胀收缩的情况下出现了细微的变形。 “当时有冰屏小组和机器人小组的专家，我们将把检查结果反馈给他们，他们应该会回去做相应的调整。 ”

12月11日，在中国建筑科学研究院风洞实验室，设备再次进行抗风性能测试，测试第一台测试设备能否在强风状态下正常工作，以及在正常风状态下轨迹是否偏移。 员工队伍设计了40~50种测试方案，以五六级风为基础上下调节风速，测试设备在不同风速下的运行轨迹和工作情况，并根据测试结果，继续优化设计，改进方案。

彩排过程中，有两个视觉模拟系统作为导演的“眼睛”和“指挥棒”。 这是由北京理工大学和北京电影学院建立的虚拟视觉团队设计的“opengl表演辅助训练系统”和“北京8分钟文艺表演预演系统”。 两个系统根据导演创造性的方案模拟文艺表演过程，以可视化界面和图纸、视频等多种形式表现演员的运动轨迹、位置新闻、队形变化、运动速度等，帮助导演控制、决策及完整表演方案。

北京电影学院未来影像高精尖创新中心全体研究部副主任说:“这两个系统相当于请导演展示现场监控和直播效果，导演可以在系统中实时注意到演员和道具的队形状态，如果需要调整，可以及时反馈。” 具体通过参加表演者，系统可以为每个人生成自己的动作轨迹和节奏，“不用考虑旁边的人，就知道自己什么时候应该做什么，这样会大大提高排练的效率。”