一個(gè)“數(shù)字化”的杭州亞運(yùn)會(huì)，從開幕式開始

經(jīng)過了八年的籌備，在我國(guó)杭州舉辦的第19屆亞運(yùn)會(huì)終于正式拉開了帷幕。

9月23日晚，上萬名觀眾聚集在在被稱作“大蓮花”的杭州奧體中心體育場(chǎng)，觀看了杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)開幕式。最令觀眾印象深刻的場(chǎng)景一定有數(shù)字人點(diǎn)火的那一幕：一個(gè)凝聚了超過一億真人ID的巨型數(shù)字人穿過城市、跨過錢塘江來到體育場(chǎng)，出現(xiàn)在屏幕中央，和場(chǎng)內(nèi)的第六棒真人火炬手汪順匯合，共同完成了最后的點(diǎn)火儀式。

這也是亞運(yùn)會(huì)歷史上從未有過的一幕，第一次采用“數(shù)實(shí)融合”的方式點(diǎn)燃了主火炬。

杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式總導(dǎo)演、總制作人沙曉嵐在接受新華網(wǎng)采訪時(shí)提到，“數(shù)實(shí)融合”是本屆杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式的一個(gè)核心主題。

數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用在這次開幕式中有諸多體現(xiàn)，除了由數(shù)字人完成點(diǎn)火儀式，觀眾看到的數(shù)字煙花、以及通過手機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的AR互動(dòng)等等，不少都是這次亞運(yùn)會(huì)的第一次嘗試。而這些創(chuàng)意背后，也是對(duì)工程師和程序員們的不小挑戰(zhàn)。

數(shù)字人點(diǎn)火，難點(diǎn)在于精準(zhǔn)

在開幕式點(diǎn)火儀式環(huán)節(jié)，數(shù)字人在夜幕中的城市和錢塘江面上奔跑著傳遞火炬、以及俯瞰“大蓮花”的場(chǎng)外場(chǎng)景，都只有收看轉(zhuǎn)播的觀眾才能看到；

而現(xiàn)場(chǎng)觀眾看到的，是數(shù)字人進(jìn)入場(chǎng)內(nèi)屏幕，從右至左跑向主火炬臺(tái)，在主火炬臺(tái)后站定并最終點(diǎn)燃圣火的部分。

不過準(zhǔn)確來說，在場(chǎng)內(nèi)承載這個(gè)巨型數(shù)字人的并不是一塊屏幕，而是一張“網(wǎng)”。

據(jù)沙曉嵐介紹，導(dǎo)演組在現(xiàn)場(chǎng)布置了一塊185米長(zhǎng)、15米高的立體網(wǎng)幕，不仔細(xì)看的話很難被發(fā)現(xiàn)。這個(gè)網(wǎng)幕除了呈現(xiàn)數(shù)字火炬手奔跑、點(diǎn)火的場(chǎng)景，其他表演中出現(xiàn)的水墨江山卷、宋韻丹青等中國(guó)傳統(tǒng)書畫藝術(shù)，也都用到了這塊網(wǎng)幕。

在讓畫面呈現(xiàn)更加立體外，這塊網(wǎng)幕的另一大好處在于，可以讓現(xiàn)場(chǎng)任何位置的觀眾都能清晰地看到數(shù)字人點(diǎn)火時(shí)刻——

網(wǎng)幕的搭建位置首先就和看臺(tái)邊的觀眾有一定距離，這讓即使是坐在網(wǎng)幕后面的觀眾，視線也不會(huì)受到影響；而且和紗窗的原理類似，網(wǎng)幕的顆粒點(diǎn)距離比較大，而就像透過紗窗看外面的世界，觀眾也能夠透過網(wǎng)幕，清晰地看到場(chǎng)地里的表演。

讓數(shù)字人和真人一起點(diǎn)火，搭網(wǎng)幕可能還不是最難的，更難的是怎么讓數(shù)字人和真人的動(dòng)作能夠同步。

因?yàn)楹秃芏嗳死斫獾闹骰鹁嬷皇强空嫒耸种械幕鹁纥c(diǎn)燃不同，在點(diǎn)火的一剎那，數(shù)字人也需要激活現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)點(diǎn)火裝置，數(shù)字人過快或過慢，最終都會(huì)影響到點(diǎn)火效果（比如數(shù)字人從彎腰到點(diǎn)火需要七秒，慢一點(diǎn)都會(huì)不真實(shí)）。所以開幕式對(duì)點(diǎn)火的要求是，數(shù)字人和真人的動(dòng)作要實(shí)現(xiàn)“零誤差”。

據(jù)杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)開幕式虛擬執(zhí)行創(chuàng)意總監(jiān)崔永江介紹，整個(gè)團(tuán)隊(duì)過程中需要反復(fù)去調(diào)整數(shù)字人的角度、大小、動(dòng)作和點(diǎn)火的姿勢(shì)，來控制數(shù)字火炬手播放的頻率和速度。并且為了保持點(diǎn)火儀式不提前泄露，每次排練點(diǎn)火環(huán)節(jié)都要等到清場(chǎng)之后的半夜。

而在經(jīng)歷了許多個(gè)通宵之后，最終才有了我們?cè)陂_幕式上看到的精確的點(diǎn)火時(shí)刻。

至于這個(gè)巨型數(shù)字人的形象，作為“造型設(shè)計(jì)師”的崔永江也表示，如何把良渚文化融到數(shù)字人也經(jīng)歷了反復(fù)推敲。電視畫面中呈現(xiàn)的數(shù)字人是由城市上空升騰出的粒子組成的，每一顆粒子代表著一位觀眾，而粒子本身是游動(dòng)的，對(duì)數(shù)字人的形象進(jìn)行加工本身就有一定難度。

“（最終）我們把良渚文化里面比較有特色的圖騰提取出來，放到了數(shù)字人肩膀的位置、手臂的位置、膝蓋的后面，其余就是用一些科技的線條，這些線條是會(huì)發(fā)光的，配合著粒子，讓他具有現(xiàn)代感和力量感，還有未來感、科技感?！?/p>

“一億人傳遞火炬”如何完成

本屆杭州亞運(yùn)會(huì)有一個(gè)非常重要的理念是“全民參與”。

而就像開幕式上數(shù)字人必須像真人一樣開啟最后的點(diǎn)火裝置，如何真正讓這個(gè)巨型數(shù)字人背后代表的、在網(wǎng)上參與了虛擬火炬?zhèn)鬟f的超一億網(wǎng)友，都能參與點(diǎn)火儀式的這一概念真正能“名副其實(shí)”，開幕式背后的團(tuán)隊(duì)也下了不少功夫。

早在今年6月15日亞運(yùn)會(huì)火種采集儀式結(jié)束之后，杭州亞運(yùn)會(huì)“數(shù)字火炬手”線上火炬?zhèn)鬟f就已經(jīng)同步開始。而如果要保證覆蓋盡可能多的參與人數(shù)，對(duì)平臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)的流暢度將會(huì)是不小考驗(yàn)。

當(dāng)中的困難就在于，海量的參與者中，每個(gè)人使用的手機(jī)型號(hào)不同，新舊程度不同，性能高低也不同，比如不少中老年人的手機(jī)都是幾年前的舊款，一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)居民也在使用內(nèi)存小、運(yùn)行慢的低性能手機(jī)，如果技術(shù)問題解決不了，很大一部分網(wǎng)友就無法獲得參與感。

為杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式提供數(shù)字技術(shù)支持的是支付寶，為此，支付寶自主研發(fā)了Web3D互動(dòng)引擎Galacean，來保障不同條件的手機(jī)都能流暢地進(jìn)行數(shù)字火炬?zhèn)鬟f。

從此前公布的工作圖來看，支付寶團(tuán)隊(duì)工作室內(nèi)放置了數(shù)百臺(tái)不同年代不同型號(hào)的手機(jī)，而在籌備該項(xiàng)目的三年內(nèi)，團(tuán)隊(duì)寫下了20萬行代碼，用幾百臺(tái)不同型號(hào)手機(jī)進(jìn)行了超10萬次測(cè)試，最終做到了億級(jí)用戶規(guī)模覆蓋，并支持97%的常見智能手機(jī)設(shè)備，“哪怕是用8年前的老舊手機(jī)，也能成為數(shù)字火炬手”。

另外將數(shù)字火炬?zhèn)鬟f活動(dòng)設(shè)置在小程序內(nèi)，也減低了許多用戶的參與難度。

而讓上億人的參與能“名副其實(shí)”，還有一項(xiàng)重要的前提是，能保證每個(gè)參與者的唯一性，而不只是一個(gè)數(shù)字，有唯一性才能真正讓人有參與感。

所以支付寶的做法是，利用數(shù)字人技術(shù)，通過個(gè)性捏臉、動(dòng)作捕捉和服裝設(shè)計(jì)三道程序，呈現(xiàn)2萬億種數(shù)字人不同的形象，來讓每個(gè)人在傳遞數(shù)字火炬時(shí)都能有屬于自己的專屬形象。

更讓人感到新鮮的是，每個(gè)參與了數(shù)字火炬?zhèn)鬟f的網(wǎng)友都可以在支付寶領(lǐng)到基于螞蟻鏈區(qū)塊鏈技術(shù)推出的數(shù)字點(diǎn)火專屬證書，每個(gè)證書都會(huì)上鏈，擁有獨(dú)一無二的編號(hào)。亞運(yùn)數(shù)字點(diǎn)火儀式也是世界上第一個(gè)應(yīng)用了區(qū)塊鏈技術(shù)的火炬?zhèn)鬟f活動(dòng)。

把整個(gè)“大蓮花”數(shù)字化

數(shù)字技術(shù)在亞運(yùn)會(huì)開幕式上的運(yùn)用，核心目標(biāo)就是在本屆亞運(yùn)會(huì)綠色環(huán)保辦賽理念的基礎(chǔ)上，更好地保障觀眾的體驗(yàn)。而在這個(gè)過程中，另一項(xiàng)大工程便是去采集“大蓮花”各個(gè)維度的數(shù)據(jù)。

很多觀眾可能都對(duì)去年北京冬奧會(huì)開幕式上“迎客松”的高難度特效煙花印象深刻，而到本屆杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式，籌備團(tuán)隊(duì)則選擇了全程不燃放實(shí)體煙花，轉(zhuǎn)而通過數(shù)字技術(shù)燃放電子煙花。

和觀眾對(duì)數(shù)字人火炬手的觀感類似，“大蓮花”上空和錢塘江附近的數(shù)字煙花燃放效果，只有電視機(jī)前的觀眾能看到，現(xiàn)場(chǎng)觀眾看到的則是來自地屏和網(wǎng)幕的數(shù)字煙花效果。

但要保證數(shù)字煙花能和實(shí)體煙花有同樣的震撼效果，這時(shí)就需要視覺團(tuán)隊(duì)進(jìn)行大量實(shí)地取景。據(jù)杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式AR導(dǎo)演李巖介紹，這個(gè)過程中團(tuán)隊(duì)對(duì)整個(gè)杭州奧體中心體育場(chǎng)，乃至整個(gè)錢塘江周邊的建筑都進(jìn)行了實(shí)時(shí)掃描和實(shí)時(shí)建模，并結(jié)合開幕式每一個(gè)環(huán)節(jié)，在地屏和網(wǎng)幕上設(shè)計(jì)繪制相應(yīng)畫面，最后在整個(gè)特效引擎里進(jìn)行數(shù)字煙花模擬。

數(shù)字煙花在保障精彩效果的同時(shí)，也讓整場(chǎng)開幕式有了更多視角，比如可以更加便捷地實(shí)現(xiàn)在空中俯拍煙花。

除了數(shù)字煙花，現(xiàn)場(chǎng)觀眾在開幕式過程中能夠體驗(yàn)的AR互動(dòng)，也有賴于將整個(gè)“大蓮花”數(shù)字化。

這些互動(dòng)包括了用手機(jī)掃描主舞臺(tái)，就能召喚出杭州亞運(yùn)會(huì)的三只吉祥物，放飛數(shù)字許愿燈，以及發(fā)送古風(fēng)數(shù)字明信片等等。

而據(jù)承載這些互動(dòng)的平臺(tái)支付寶負(fù)責(zé)人透露，為此支付寶技術(shù)團(tuán)隊(duì)派出了一個(gè)近30人的小組，在“大蓮花”3層看臺(tái)、24個(gè)區(qū)域和216個(gè)點(diǎn)位，圍繞不同角度、用不同方式分別采集了10-20秒的數(shù)據(jù)，并累計(jì)采集了超過40萬幀的影像數(shù)據(jù)。所有圖片數(shù)據(jù)最后會(huì)交由AI算法訓(xùn)練，識(shí)別成功率超過了95%，也確保了即便是坐在角落的觀眾，在暗光環(huán)境下也能參與其中。

除此之外，杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式上的AR技術(shù)還體現(xiàn)在《國(guó)風(fēng)雅韻》篇章中“大蓮花”上空放飛的無數(shù)“孔明燈”，以及AR虛擬半球狀的數(shù)字穹頂模擬出的籃球、足球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目等等，這些也都建立在對(duì)“大蓮花”進(jìn)行了數(shù)字化的前提之下。

當(dāng)然，以上介紹的都只是數(shù)字技術(shù)在本屆杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式中的應(yīng)用。

就像亞奧理事會(huì)代理總干事維諾德·帝瓦里此前提到的，杭州亞運(yùn)會(huì)將成為最智能、最綠色的亞運(yùn)會(huì)。杭州亞運(yùn)會(huì)用到的數(shù)字技術(shù)幾乎散布在比賽場(chǎng)館的各個(gè)角落——

比如杭州亞組委上線的“亞運(yùn)AR服務(wù)平臺(tái)”，就能夠讓觀眾體驗(yàn)到“AR導(dǎo)航”、“AR吉祥物迎賓秀”和“AR知識(shí)科普”等多種數(shù)實(shí)融合體驗(yàn)；由商湯提供技術(shù)支持的AR智能巴士，也能夠精準(zhǔn)識(shí)別車道線、交通信號(hào)燈，預(yù)測(cè)行人并做出決策和路徑規(guī)劃，自動(dòng)停留接駁等；杭州靈伴科技研發(fā)的AR智能眼鏡也在賽事安保、日常巡防等方面發(fā)揮著作用；杭州奧體中心游泳館還采用了基于數(shù)字孿生技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館物理世界與數(shù)字世界的1:1透視可控等等。

數(shù)字改變生活，杭州亞運(yùn)會(huì)也在讓更多人了解到數(shù)字技術(shù)的更多可能，它不再只是一個(gè)概念，而是能實(shí)實(shí)在在改變一些東西。