國家體育場“鳥巢”燈光璀璨，巨型“雪花”發出耀眼光芒，火炬嵌入“大雪花”中間，雪花台緩緩升空，奧運聖火與96朵晶瑩剔透的雪花、6條飄逸的橄欖枝交相輝映，唯美而浪漫。在我國科技創新成果助力下，北京冬奧會開幕式向世界呈現了一場精彩的視覺盛宴，傳遞出藝術與現代科技融合之美。

這個前所未有的“雪花”形主火炬台從整體硬件支撐到軟件系統均由北京電控所屬京東方自主研發設計。京東方科技集團股份有限公司大尺寸拓展業務總經理、冰雪項目總指揮吳堅表示，“雪花”形主火炬台應用的顯示技術具有首發性和創新度，向世界展現了我國科技進步和自主創新的力量。

北京冬奧會開幕式主火炬。 新華社記者 武巍 攝

500張圖紙見証“大雪花”誕生

每一屆奧運會主火炬點燃儀式是萬眾矚目的焦點。隨著科技的進步，點火方式也變得愈加新穎獨特。北京冬奧會開幕式創新打造別具一格的“雪花”主火炬台，京東方投入200人的核心團隊，參與從技術設計、產品研發，到長達5個月演練、彩排的運行保障，再到2月4日正式演出保障的全過程中。

這個前所未有的“雪花”形主火炬台歷時5個月研發成功，吳堅揭秘了主火炬台的構造：直徑達14.89米，由96塊小雪花形態和6塊橄欖枝形態的全彩異形雙面屏創意組成，鑲嵌了55萬余顆燈珠，每一顆燈珠都由驅動芯片的單一信道獨立控制。

首次以“微火”形式在雪花形主火炬台燃燒，這在奧運史上是一種全新的奧運聖火點燃方式，然而如何實現導演組提出的火炬台要像“鑽石般璀璨閃耀”的創意理念，成為擺在京東方技術人員面前的嚴峻挑戰。

為將開幕式主創團隊的創意“落地”，京東方核心研發團隊經歷了500多張設計圖紙和近10輪制樣。在選擇發光面時，開幕式主創團隊不斷提出出光寬度新要求，從最初8毫米，到6毫米，再到5毫米，意在縮小發光面的線條，體現銳度，從而達到鑽石般璀璨的效果，而且每一顆燈珠還要實現獨立可控。

發光面板和燈珠選型制樣及驗証測試進行了一輪又一輪，大尺寸的燈珠亮度可達到要求，卻無法做窄﹔小尺寸的燈珠可做窄，亮度卻達不到要求。吳堅說，為解決這個矛盾，研發團隊想盡各種辦法，使用了各種可能的技術，甚至獨創全新技術。

結構工程師創新提出對燈罩出光面採取遮噴工藝處理，從而將出光面變窄，可以實現“瘦身”效果。經不懈努力，京東方核心團隊將出光面寬度做到僅有4.8毫米，充分呈現出“雪花”的線條感和細膩的畫面顯示效果，成功將導演組的藝術創意變為現實。吳堅表示，4.8毫米出光寬度也是目前行業領先發光面極窄的異形顯示產品。

“我們還採用了匠心獨具的雙面鏤空超輕薄設計，每塊小雪花屏的重量僅為1.8千克，雖然雪花巨大，但總重僅2噸，完美實現了‘看起來輕盈，用起來結實’的效果。”吳堅說。

“大雪花”防火防風抗嚴寒

火炬要升空並進行360度旋轉，要抵擋火焰的炙烤，又要抵抗冬季的嚴寒，還要考慮在大風等極端天氣條件下的使用，京東方研發設計團隊在方案設計和材料選取方面都下足了功夫，基於低碳環保的整體思路，在滿足光效呈現唯美畫面的前提下，選取了高阻燃、耐低溫的輕質透光材料。

火炬插上火炬台的那一刻，巨型“雪花”屏由中心向四周輻射開來，閃耀出波浪般層層遞進的璀璨光芒。吳堅介紹，快速變換、完美同步的顯示畫面背后，是京東方人工智能物聯網技術體系及自主研發的同/異步兼容信發系統在發揮作用，異步集控能在極短時間內，快速下發大規模視頻內容，同步集控確保102塊雙面屏幕實現毫秒級響應。

“全世界的攝像機都對准了冰雪盛會的主火炬台，億萬觀眾都在觀看，不能出一絲一毫的差錯。為保障火炬台播控系統超高可靠性和安全性，我們採用‘主路+輔路+環路’的方式，對控制系統進行備份，一路出現問題，另一路可無縫銜接。”吳堅說。

此外，通過採用遠距離無線電低延遲控制系統搭配同步播放時間校正技術，能更確保指令下發萬無一失，實現視頻畫面完美協同，讓“雪花”在開幕式上完美綻放。

北京冬奧會開幕式地面舞台。 新華社記者 楊磊 攝

“發光舞台”與演員實時互動

北京冬奧會開幕式上，音樂光影流轉的舞台與演員精彩的表演實時互動，貫穿全場，同樣吸引著全世界觀眾的目光。京東方團隊參與到“會發光的舞台”打造中，他們歷時兩年潛心研發出8K超高清地面顯示系統。

吳堅介紹，開幕式總導演張藝謀提出了“空靈，浪漫，現代，科技”的藝術概念，地面大屏猶如一塊晶瑩剔透的巨大“冰面”，能呈現出千變萬化的視覺形象，而且在100分鐘時間裡，地面顯示系統需要實時捕捉演員的行進軌跡，向世界傳遞夢幻逼真的科技之美。

“我們歷時兩年，經歷了10多輪技術攻關與系統實際驗証，研發出了開幕式使用的巨幅地屏系統，它採用多個8K+級分辨率的畫面融合技術，超大規模的光學校正算法可對每個顯示畫面進行像素點級的光學校正，呈現出100000：1超高對比度，3840Hz超高刷新率，以及29900×15096超高分辨率的超高清絢麗畫面，讓觀眾無論在現場還是在直播畫面中均可直觀感受8K超高清顯示的震撼視覺效果。”吳堅說。

超高清地屏具有超大規模、超高清、超高流暢性、超高可靠性等特點。通過搭載京東方自主研發的超大規模顯示模組控制與同步系統，採用超高速單模光纖加密信號傳輸，並具備快速編解碼算法，達到了目視和拍攝無延遲的效果。系統還具備同步鎖相技術，播放端信號可實現獨幀同步傳輸，避免了跳幀、卡頓、閃爍、抖動等超大規模顯示系統常見的不同步問題，最大程度還原視覺素材創意效果。這些技術保証了地屏系統實時捕捉演員行進軌跡，實現了畫面與演員的無縫互動。

“大冰面”能承受超5000次高強度踩踏

炎炎夏日施工安裝，使用時卻是冰雪冬日，中間還要承受5個月高強度排演，地屏系統如何做到穩定、可靠運行？

吳堅說，京東方採用了軟硬融合的多重防護機制。在硬件方面，考慮到運行時間基本在冬季，整個地面顯示系統採取了大量耐低溫設計，產品與系統能承受零下30攝氏度的極端低溫，並可應對暴雨暴雪等極端天氣。

在強度方面，系統設計承重達每平方米0.5噸，能夠承受5000次以上的高強度踩踏，可滿足運動員入場式50分鐘內，演員在原地連續跳躍表演的特殊需求。

在軟件方面，“我們在強電供電、信號系統、驅動系統、顯示組件上均設計了獨立的兩路雙套系統設計，確保開幕式演出萬無一失。”吳堅說。 

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