一個“數(shù)字化”的杭州亞運會，從開幕式開始

經(jīng)過了八年的籌備，在我國杭州舉辦的第19屆亞運會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，觀看了杭州第19屆亞運會開幕式。最令觀眾印象深刻的場景一定有數(shù)字人點火的那一幕：一個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，出現(xiàn)在屏幕中央，和場內(nèi)的第六棒真人火炬手汪順匯合，共同完成了最后的點火儀式。

這也是亞運會歷史上從未有過的一幕，第一次采用“數(shù)實融合”的方式點燃了主火炬。

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

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)字人完成點火儀式，觀眾看到的數(shù)字煙花、以及通過手機在現(xiàn)場實現(xiàn)的AR互動等等，不少都是這次亞運會的第一次嘗試。而這些創(chuàng)意背后，也是對工程師和程序員們的不小挑戰(zhàn)。

數(shù)字人點火，難點在于精準(zhǔn)

在開幕式點火儀式環(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”的場外場景，都只有收看轉(zhuǎn)播的觀眾才能看到；

而現(xiàn)場觀眾看到的，是數(shù)字人進入場內(nèi)屏幕，從右至左跑向主火炬臺，在主火炬臺后站定并最終點燃圣火的部分。

不過準(zhǔn)確來說，在場內(nèi)承載這個巨型數(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)場布置了一塊185米長、15米高的立體網(wǎng)幕，不仔細看的話很難被發(fā)現(xiàn)。這個網(wǎng)幕除了呈現(xiàn)數(shù)字火炬手奔跑、點火的場景，其他表演中出現(xiàn)的水墨江山卷、宋韻丹青等中國傳統(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)場任何位置的觀眾都能清晰地看到數(shù)字人點火時刻——

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

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

因為和很多人理解的主火炬只是靠真人手中的火炬點燃不同，在點火的一剎那，數(shù)字人也需要激活現(xiàn)場的一個點火裝置，數(shù)字人過快或過慢，最終都會影響到點火效果（比如數(shù)字人從彎腰到點火需要七秒，慢一點都會不真實）。所以開幕式對點火的要求是，數(shù)字人和真人的動作要實現(xiàn)“零誤差”。

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

而在經(jīng)歷了許多個通宵之后，最終才有了我們在開幕式上看到的精確的點火時刻。

至于這個巨型數(shù)字人的形象，作為“造型設(shè)計師”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，而粒子本身是游動的，對數(shù)字人的形象進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。”

“一億人傳遞火炬”如何完成

本屆杭州亞運會有一個非常重要的理念是“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火裝置，如何真正讓這個巨型數(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，都能參與點火儀式的這一概念真正能“名副其實”，開幕式背后的團隊也下了不少功夫。

早在今年6月15日亞運會火種采集儀式結(jié)束之后，杭州亞運會“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)，對平臺運轉(zhuǎn)的流暢度將會是不小考驗。

當(dāng)中的困難就在于，海量的參與者中，每個人使用的手機型號不同，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、運行慢的低性能手機，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。

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

從此前公布的工作圖來看，支付寶團隊工作室內(nèi)放置了數(shù)百臺不同年代不同型號的手機，而在籌備該項目的三年內(nèi)，團隊寫下了20萬行代碼，用幾百臺不同型號手機進行了超10萬次測試，最終做到了億級用戶規(guī)模覆蓋，并支持97%的常見智能手機設(shè)備，“哪怕是用8年前的老舊手機，也能成為數(shù)字火炬手”。

另外將數(shù)字火炬?zhèn)鬟f活動設(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”，還有一項重要的前提是，能保證每個參與者的唯一性，而不只是一個數(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)，通過個性捏臉、動作捕捉和服裝設(shè)計三道程序，呈現(xiàn)2萬億種數(shù)字人不同的形象，來讓每個人在傳遞數(shù)字火炬時都能有屬于自己的專屬形象。

更讓人感到新鮮的是，每個參與了數(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)字點火專屬證書，每個證書都會上鏈，擁有獨一無二的編號。亞運數(shù)字點火儀式也是世界上第一個應(yīng)用了區(qū)塊鏈技術(shù)的火炬?zhèn)鬟f活動。

把整個“大蓮花”數(shù)字化

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

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

和觀眾對數(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，只有電視機前的觀眾能看到，現(xiàn)場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)字煙花能和實體煙花有同樣的震撼效果，這時就需要視覺團隊進行大量實地取景。據(jù)杭州亞運會開幕式AR導(dǎo)演李巖介紹，這個過程中團隊對整個杭州奧體中心體育場，乃至整個錢塘江周邊的建筑都進行了實時掃描和實時建模，并結(jié)合開幕式每一個環(huán)節(jié)，在地屏和網(wǎng)幕上設(shè)計繪制相應(yīng)畫面，最后在整個特效引擎里進行數(shù)字煙花模擬。

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

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

這些互動包括了用手機掃描主舞臺，就能召喚出杭州亞運會的三只吉祥物，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)承載這些互動的平臺支付寶負責(zé)人透露，為此支付寶技術(shù)團隊派出了一個近30人的小組，在“大蓮花”3層看臺、24個區(qū)域和216個點位，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)最后會交由AI算法訓(xùn)練，識別成功率超過了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，杭州亞運會開幕式上的AR技術(shù)還體現(xiàn)在《國風(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、足球等運動項目等等，這些也都建立在對“大蓮花”進行了數(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)在本屆杭州亞運會開幕式中的應(yīng)用。

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

比如杭州亞組委上線的“亞運AR服務(wù)平臺”，就能夠讓觀眾體驗到“AR導(dǎo)航”、“AR吉祥物迎賓秀”和“AR知識科普”等多種數(shù)實融合體驗；由商湯提供技術(shù)支持的AR智能巴士，也能夠精準(zhǔn)識別車道線、交通信號燈，預(yù)測行人并做出決策和路徑規(guī)劃，自動停留接駁等；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)，來實現(xiàn)場館物理世界與數(shù)字世界的1:1透視可控等等。

數(shù)字改變生活，杭州亞運會也在讓更多人了解到數(shù)字技術(shù)的更多可能，它不再只是一個概念，而是能實實在在改變一些東西。