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作者：陈磊  来源：科技日报2008年08月23日

    数千白衣武者将太极拳打得行云流水、整齐划一；2008个长衣武士击缶传歌，通过拍击精准地显示着倒计时；897块活字印刷字盘快速排列变化出不同字体的“和”字……在总计两万人的表演现场，每0.04秒就会发出一个动作指挥口令。当你被北京奥运会开幕式这些精彩表演深深感染时，也许不知道，在张艺谋等导演背后还有个“科技参谋”——“北京奥运会开闭幕式全景式智能仿真编排系统”，它实现了艺术与科技的完美结合！

　　8月18日，记者来到北京理工大学“工程仿真与计算实验室”，见识了由该学校软件学院和计算机学院研制的这套系统。

　　“导演只要说出自己创意，科研人员将具体参数输入系统，电脑上就会呈现出和真人表演同样逼真的效果。它还能实时漫游，也就是说能展示任意不同角度的镜头画面，帮助导演随时调整预案。”该项目负责人、北京理工大学软件学院副院长丁刚毅介绍说，这次表演全面系统地采用数字表演和仿真技术，为节目的创意、编排和呈现立下汗马功劳。“如果靠想象或真人反复排练来调整表演方案，难度和效果可想而知”。

　　去年9月，当丁刚毅带领团队和这套软件与导演组见面时，仅40分钟的汇报，他们就被“录用”了。系统用途之一是智能化确定参演人数，在此之前，由于排练等动态复杂因素，没人能说出一个方案需要多少人，导演们也常为此争执，现在用软件一排，问题就迎刃而解了。例如在下半场“星光”表演中，导演最初估计要5000人，计算机根据衣服、人体厚度、图形范围、人与人间距等各种因素，进行智能填充及分布，并对自动点位的密集程度进行分析与调整，得出最优的解决方案，建议2369人参演。起初，大家对这套系统还不太信任，排练击缶时找来800人现场排练，结果发现和计算机的结果几乎没有出入。

　　最令人惊叹的是，开幕式击缶和活字印刷表演如何让上千名表演者的动作如同机器一样准确无误、毫厘不差？科研人员张龙飞道出了其中的奥秘：每个演员都有制胜法宝———一张口令表。系统通过自动化确定演员站位，给每个人设定坐标并分区编号，电脑根据站位数据确定灯光动画效果，同时，根据呈现出的三维效果视频，自动化分配各个站位的演员动作，每0.5秒出一张数据图，演员只要拿着动作口令表，在指定时间内完成自己的动作就行了。例如开幕式上半场“文字”中897块活字印刷字模表演，是由人工操纵可伸缩的拉杆实现的。科研人员首先在电脑上演示仿真效果，通过多次计算，得出结论：为使画面流畅，要把拉杆按照高度每30厘米分成9级，表演者根据自己的口令表，在规定时间里按照不同级别高度上推和下拉拉杆，从而变换出具有立体感的“和”字。而这个表演如果利用传统的排练方式是根本无法实现的。

　　“这套系统就是能够帮助导演实现创意，验证并优化执行方案，让大型文艺表演排练方便高效、科学可行。”科研团队的李凤霞教授说。

　　导演想法多，创意新，还随时变化，作为“技术参谋”，这套系统实现了全程贴身服务。科研人员李鹏告诉记者，下半场“人体鸟巢”方案就经过了多次改动。一开始，几位编导和团队人员就利用人字梯等简陋的道具现场亲自试验，后来，不知哪位导演一句话，此方案改为全由真人“叠罗汉”组建。但问题随之而来，搭起来的“鸟巢”简直像古希腊的斗兽场。于是，系统就按照陈维亚副总导演在图纸上加的几条纵横交错的线，重新修改、优化方案，最后使“人体鸟巢”栩栩如生。

　　智能仿真编排系统还能通过实时捕捉采集动作、实现大规模群体表演动作预演和多媒体交互指挥，并利用信息管理技术，实现演出流程、演出人员、服装道具、实施进度管理和参演团队集结调度等。这些技术都成功地应用于彩排指挥、2016人太极表演、万人代表团入场仿真等重要环节。开闭幕式工作部部长张和平曾感慨：“这就是科技奥运！”

　　从去年9月开始，这个50人的科研团队在北京市科委、市教委的关心支持下，做出了60余个服务项目。该仿真系统在不浪费人力，节约创意成本和1/3时间的同时，帮助导演多出了30%%的方案点子，大大提高了创意空间。

　　“它能够把一个模糊创意变成可操作、可执行的方案，把创意、排练方案、呈现形式甚至服装道具等信息管理都融合在一起，利用平台系统综合考虑解决。”丁刚毅说，这是国内首次全面系统地应用仿真技术解决大规模的广场文艺演出，实现了硬件软件与导演创作规律融合。通过这次尝试摸索出大型文艺演出导演创意编排的技术需求，利用人群仿真，探索开发出能实时渲染的仿真系统，同时还形成了奥运会后续大型文艺表演管理指挥的技术原型系统。

　　谈到应用前景，丁刚毅非常乐观：“除了大型文艺表演，该技术还广泛应用于动画制作、影视特效、游戏等文化创意产业。”据他透露，目前北京理工大学研发的系统可以实现3万人的实时模拟，以后计划实现到10万人的规模。除了服务于奥运会，这套系统还可以在2009年、2010年多项重大广场仪式活动及今后实战演习、反恐等领域中使用。