冬奧會將多項高技術顯示手段及多種智慧呈現(xiàn) 科技部重點研發(fā)計劃雪上智慧專項為其中之一

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(xiàn)，使參與者的觀感更絢麗、更智慧、更便捷，科技部重點研發(fā)計劃“雪上場館智慧呈現(xiàn)與先進顯示技術研發(fā)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(fā)并部署了張家口賽區(qū)‘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(tǒng)、大尺度場景AR導航系統(tǒng)、桌面懸浮光場三維顯示系統(tǒng)以及全色激光投影顯示系統(tǒng)。

IBMS系統(tǒng)：“三場一村”智慧大腦

張家口賽區(qū)“三場一村”參與人員數(shù)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(fā)了一個智慧大腦，即雪上場館智能建筑集成管理平臺系統(tǒng)(IBMS)。“將所有前端系統(tǒng)接入物聯(lián)網平臺，為賽區(qū)構建起一個全息模擬、動態(tài)監(jiān)控、實時診斷的數(shù)字孿生場館園區(qū)。多層次、多角度地呈現(xiàn)館內基本環(huán)境、設施設備、人員以及異常事件等場館態(tài)勢。”夏新星說。

IBMS使“三場一村”成為一個“智慧冬奧園區(qū)”，實現(xiàn)孿生場景中建筑、樓層、物體、道路等業(yè)務信息的查看，及公共數(shù)據含設備及管網等數(shù)據的可視化呈現(xiàn)。

作為安防第一道防線，IBMS所集成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可及時發(fā)現(xiàn)不安全因素和協(xié)助處置突發(fā)事件，在低于零下20攝氏度的低溫環(huán)境中，也能為冬奧會營造一個安全的賽事環(huán)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(fā)現(xiàn)有一個智能便捷的AR導航系統(tǒng)。

相較傳統(tǒng)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(tǒng)’，實現(xiàn)了大尺度場景下厘米級三維地圖構建，解決了動態(tài)復雜場景下實現(xiàn)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(fā)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(qū)域覆蓋面積大、數(shù)據采集時間短及冬奧村內建筑群風格統(tǒng)一，使圖像精準識別難等挑戰(zhàn)。“憑借SenseMARS(火星混合現(xiàn)實平臺)的強大能力，項目創(chuàng)新地通過GPS與視覺融合的數(shù)據關聯(lián)方法和參數(shù)分塊優(yōu)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(tǒng)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(fā)的“桌面懸浮光場三維顯示系統(tǒng)”，解決了三維顯示數(shù)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(tǒng)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(huán)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(qū)的國家跳臺滑雪中心，觀看賽事的觀眾都會發(fā)現(xiàn)，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(fā)“大功率全色激光投影顯示系統(tǒng)”，“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(yōu)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(guī)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。

責任編輯：Rex_08