20日，北京冬奧會將閉幕。賽事期間，多項高技術顯示手段及多種智慧呈現，使參與者的觀感更絢麗、更智慧、更便捷，科技部重點研發計劃“雪上場館智慧呈現與先進顯示技術研發和應用示范”的具體應用(以下簡稱“雪上智慧專項”)，為其中之一。
“相關成果成功研發并部署了張家口賽區‘三場一村’。”項目負責人、上海大學副研究員夏新星說，具體為智慧大腦——IBMS系統、大尺度場景AR導航系統、桌面懸浮光場三維顯示系統以及全色激光投影顯示系統。
IBMS系統：“三場一村”智慧大腦
張家口賽區“三場一村”參與人員數量龐大，如何保障賽事安全順利進行?
雪上智慧專項定制開發了一個智慧大腦，即雪上場館智能建筑集成管理平臺系統(IBMS)。“將所有前端系統接入物聯網平臺，為賽區構建起一個全息模擬、動態監控、實時診斷的數字孿生場館園區。多層次、多角度地呈現館內基本環境、設施設備、人員以及異常事件等場館態勢。”夏新星說。
IBMS使“三場一村”成為一個“智慧冬奧園區”，實現孿生場景中建筑、樓層、物體、道路等業務信息的查看，及公共數據含設備及管網等數據的可視化呈現。
作為安防第一道防線，IBMS所集成的視頻監控系統，可及時發現不安全因素和協助處置突發事件，在低于零下20攝氏度的低溫環境中，也能為冬奧會營造一個安全的賽事環境。
AR導航：助運動員“玩轉”張家口冬奧村
每位在張家口比賽的運動員，都發現有一個智能便捷的AR導航系統。
相較傳統導航方式，AR導航將路線標識與真實場景融為一體，擁有更加沉浸、直觀的視覺體驗。打開攝像頭識別周邊實景，即可輕松鎖定自己的位置，輸入目的地后，跟隨地面上的AR虛擬箭頭，即可直達目的地。
“這個專屬APP，是雪上智慧專項中的‘大尺度場景AR導航系統’，實現了大尺度場景下厘米級三維地圖構建，解決了動態復雜場景下實現精準定位跟蹤等難題。”夏新星說，專屬APP對古楊樹場館群地圖全覆蓋，提供AR導航、AR營銷、AR互動娛樂、AR信息發布，讓每位運動員或觀眾都有專屬的“虛擬導航員”和“解說員”。
AR智慧導航主要面臨周邊區域覆蓋面積大、數據采集時間短及冬奧村內建筑群風格統一，使圖像精準識別難等挑戰。“憑借SenseMARS(火星混合現實平臺)的強大能力，項目創新地通過GPS與視覺融合的數據關聯方法和參數分塊優化方法，在短時間內，快速地支持了張家口冬奧村厘米級的高精度三維地圖構建。”夏新星說。
更驚奇的是，運動員不用下載專屬APP，僅借助web瀏覽器即可輕松體驗，同時廣泛支持搭載iOS、Android及鴻蒙操作系統的移動終端。
桌面懸浮光場，不用3D眼鏡可看三維場景
國家跳臺滑雪中心觀眾暖棚，有一個神奇的展示設置。進入暖棚，在一個桌子上，不用3D眼鏡，用裸眼竟然看到一個懸浮在桌面上的虛擬三維場景，展示的是冬奧場館及冰雪運動場景。
原來，這是雪上智慧專項研發的“桌面懸浮光場三維顯示系統”，解決了三維顯示數據量過大，實時高精度渲染困難，設備復雜不易維護等難題。
除國家跳臺滑雪中心觀眾暖棚，項目共研制了兩套樣機，另一套在北京冬奧村北京小屋，為冬奧會運動員及觀眾提供全景式奧運三維展示方式，提升觀賽科技感。
“這套系統令觀眾有更強的參與感和真實感，最重要的是擺脫了3D眼鏡，能更自然地、從不同角度、環繞觀看懸浮三維場景。”夏新星說。
“雪如意”地面，有一塊超大“雪屏幕”
冬奧賽事期間，在張家口賽區的國家跳臺滑雪中心，觀看賽事的觀眾都會發現，在“雪如意”盡頭的中間雪面上，有一片極具高科技含量、面積達一千平方米的“雪屏幕”。賽事間隙，中國風土人情等精彩影像在雪屏幕上不斷播放，令觀眾不斷感嘆“科技冬奧”的魅力。
這是雪上智慧專項研發“大功率全色激光投影顯示系統”，“雪屏幕”采用了兩臺10萬流明超高亮度高清激光投影機。
“與一般的投影相比，全色激光投影色域更廣，亮度更高，還有健康護眼和能耗低等優點。”中國科學技術大學教授、安徽省光電子科學與技術重點實驗室副主任許立新說，“大規模復雜表面全色激光投影顯示技術研究”克服了融合顯示等技術難題，是我國先進顯示技術的最新成果，具有完全自主知識產權，具備國際先進水平。
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