一年一度的春晚落下帷幕，其中的黑科技你都看出來了嗎？云舞臺、四足機(jī)器人、裸眼3D、8K超高清…來回顧春晚上的“科技范兒”。
撰文/記者 趙天宇 編輯/劉昭
新媒體編輯/房永珍
每年大年三十，除了闔家團(tuán)圓的年夜飯以外，一年一度的春節(jié)聯(lián)歡晚會，必不可少的成為人們議論的焦點(diǎn)。除了精彩紛呈的節(jié)目內(nèi)容以外，在舞臺效果和視覺呈現(xiàn)上，央視春晚也在一直不斷嘗試科技創(chuàng)新，讓春晚更具“科技范兒”。
穿越現(xiàn)實(shí)與虛擬的舞臺特效、以假亂真的云舞臺技術(shù)、唯美大氣的創(chuàng)意演出、活力十足的機(jī)器人表演……2021年春晚的諸多“黑科技”，不僅讓舞臺效果更加炫酷逼真，更是藝術(shù)與科技的一次完美融合。
關(guān)鍵詞：云舞臺
首先要聲明的是，劉德華并沒有來到春晚現(xiàn)場，他是在香港完成了“云演出”。
今年因?yàn)橐咔樵颍恍┟餍茄輪T雖然無法親臨春晚現(xiàn)場表演，但交互式攝影控制系統(tǒng)、全息投影技術(shù)的綜合運(yùn)用，劉德華、周杰倫等演員的完美“云出演”，給了觀眾意想不到的體驗(yàn)效果，甚至達(dá)到了“以假亂真”的效果。
▲劉德華與關(guān)曉彤、王一博“同臺演唱”
▲周杰倫“親臨”春晚現(xiàn)場
怎樣實(shí)現(xiàn)云舞臺效果？首先是交互式攝影技術(shù)進(jìn)行了前期拍攝，這種攝影技術(shù)，可以同步控制攝影機(jī)、拍攝物、燈光等，并且能按照設(shè)定好的運(yùn)動軌跡進(jìn)行拍攝。無法到春晚現(xiàn)場的演員，就可以用這套技術(shù)，在異地按照同樣的軌跡對其進(jìn)行拍攝，而且不會出現(xiàn)任何一絲的誤差。
▲3D全息投影技術(shù)示意圖
有了前期拍攝，還需要用全息影像合成技術(shù)，把演員們“投射”到舞臺當(dāng)中。全息影像技術(shù)，也叫虛擬成像技術(shù)，它利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像，最終展現(xiàn)在觀眾面前的，就是一個在空氣中生成的，無比真實(shí)的幻象。
關(guān)鍵詞：AI+VR裸眼3D
除了云舞臺以外，今年春晚諸多節(jié)目都加入了創(chuàng)意元素——“酷炫”是不少網(wǎng)友對今年春晚舞臺視覺呈現(xiàn)最直觀的感受。
的確，從甄子丹、吳京的武術(shù)《天地英雄》，到李宇春的《山水霓裳》，再到周杰倫的《莫吉托》，歌手和演員在變幻莫測的虛擬場景和現(xiàn)實(shí)場景當(dāng)中來回“穿梭”，滿屏的唯美與夢幻感。
這一切的形成背后，離不開科技力量的支撐。過去電視屏幕上想要實(shí)現(xiàn)虛擬場景，必須使用藍(lán)綠幕布摳圖，不僅應(yīng)用范圍有限，成像效果也不夠逼真。而如今有了“AI+VR裸眼3D”拍攝技術(shù)，演員就能與身邊的虛擬元素，進(jìn)行沉浸式互動。
我們也就看到了《天地英雄》當(dāng)中高山流水、滿天飛葉的舞臺效果。
▲裸眼3D技術(shù)呈現(xiàn)滿天飛葉的效果
▲周杰倫演唱《莫吉托》在場景當(dāng)中來回穿梭
▲時尚走秀《山水霓裳》舞臺效果大氣唯美
所謂的裸眼3D，其實(shí)是利用視覺位移來“欺騙”視覺神經(jīng)的。當(dāng)人的兩眼看到物體在視網(wǎng)膜上成像時，左右兩面的影像結(jié)合起來，就會得到最后的立體感覺，而這種獲得立體感的效應(yīng)就是視覺位移。
在拍攝時，三面LED屏幕構(gòu)建了可視化的虛擬三維空間，攝影師用兩臺攝影機(jī)模擬左右兩眼的視覺位移差，分別拍攝兩條影片，現(xiàn)場通過攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)提供演員在虛擬三維空間的位置數(shù)據(jù)，通過VR渲染引擎在LED屏幕上實(shí)時呈現(xiàn)動態(tài)虛擬場景，再將這兩條影片放映到屏幕上，最后兩條影像經(jīng)過大腦疊合后，我們就能看到具有立體縱深感的畫面。
▲裸眼3D成像原理示意圖
▲裸眼3D拍攝示意圖
關(guān)鍵詞：8K超高清
隨著4K電視的普及，和8K電視的問世，今年央視春晚上 ，從舞臺屏幕到轉(zhuǎn)播信號，8K也成為了最亮點(diǎn)的元素之一。
▲8K背景大屏幕帶來了清晰的顯示效果
4K、8K最主要的區(qū)別就在于分辨率。4K分辨率，像素為3840×2160，達(dá)到820萬個像素點(diǎn)；而8K分辨率，像素7680×4320，達(dá)到3317萬個像素點(diǎn)，是4K分辨率的4倍。
為什么8k比4k更清楚？視頻是圖片運(yùn)動的效果，所以圖片數(shù)量直接影響了視覺效果。4K電視刷新率60幀/秒，但8K電視標(biāo)準(zhǔn)則強(qiáng)制刷新120幀/秒，讓畫面更接近于人眼所能識別的真實(shí)畫面。
▲8k超高清屏幕帶來了震撼的視覺效果
今年春晚當(dāng)中，給觀眾留下最深印象的，當(dāng)屬舞臺背后的大屏，這其實(shí)就是一塊8k超高清屏幕。歸功于8k清晰的顯示效果，它配合舞臺節(jié)目變化，給觀眾帶來了不一樣的視覺體驗(yàn)。
在電視直播方面，如果你家已經(jīng)購買了8k電視，那么今年您在8K超高清試驗(yàn)頻道，看到的就是一場8k直播的春晚。此外，在北京、上海、廣州等10個城市公共場所的30多個8K超高清大屏及8K電視機(jī)，也同步播放了清晰度為8k的春節(jié)聯(lián)歡晚會。
▲8K分辨率示意圖
關(guān)鍵詞：四足機(jī)器人
近幾年來，機(jī)器人參與春晚表演逐漸成為“潮流”之一。今年機(jī)器人與劉德華、王一博、關(guān)曉彤一起表演的創(chuàng)意節(jié)目《牛起來》，無論是善于循轉(zhuǎn)跳躍的“牛迥迥”還是喜慶十足的“拓荒牛”，這背后蘊(yùn)含的正是“四足機(jī)器人”的一系列硬核技術(shù)。
▲參與表演的拓荒牛
四足機(jī)器人又被稱為“機(jī)器狗”，相比較于傳統(tǒng)的輪式機(jī)器人或者履帶式機(jī)器人，它們具有很高的運(yùn)動自主性，適應(yīng)能力也很強(qiáng)。例如在“拓荒牛”身上，就有高性能實(shí)時主控系統(tǒng)、力控伺服驅(qū)動器、全動力學(xué)優(yōu)化算法、激光雷達(dá)定位導(dǎo)航算法等多項黑科技，涉及的申請專利更是超過了2500件。
▲拓荒牛參與表演
▲牛犇犇在舞臺上“旋轉(zhuǎn)跳躍”
就機(jī)器人的發(fā)展過程來看，四足機(jī)器人是科技發(fā)展歷史當(dāng)中，必然出現(xiàn)的一個機(jī)器人形態(tài)。但受制于技術(shù)本身和市場需求，目前在國內(nèi)，四足機(jī)器人大規(guī)模運(yùn)用的時代還未到來。有分析研究認(rèn)為，未來四足機(jī)器人在巡檢、安防、物流運(yùn)輸領(lǐng)域都有很大的市場潛力。
▲四足機(jī)器人拆解示意圖
另一方面，四足機(jī)器人集體亮相春晚的背后，折射出的正是國內(nèi)智能機(jī)器人落地應(yīng)用的發(fā)展之路。構(gòu)建以技術(shù)為核心的全球競爭力，中國智造正在憑借開拓創(chuàng)新跑出“中國牛速度”。
關(guān)鍵詞：虛擬歌手洛天依
在少兒歌舞《聽我說》中，和月亮姐姐、王源一起演唱的，還有一位虛擬歌手洛天依。這也是虛擬歌手第一次出現(xiàn)在春晚舞臺上。盡管是虛擬歌手，但不少觀眾也不由感嘆“聲音太好聽”了。
洛天依是以Yamaha公司的VOCALOID3語音合成引擎為基礎(chǔ)，所制作的全世界第一款VOCALOID中文聲庫和虛擬形象，也就是計算機(jī)技術(shù)合成的虛擬人。
▲虛擬歌手洛天依與真實(shí)演員同臺演唱
雖然第一次來到春晚舞臺，但近年來，洛天依在業(yè)內(nèi)其實(shí)已經(jīng)名氣不小。除了電視演出之外，洛天依此前的線下演唱會也通過全息投影技術(shù)、實(shí)時動作捕捉技術(shù)，呈現(xiàn)了震撼的舞臺效果，讓虛擬和現(xiàn)實(shí)無縫銜接。甚至在與世界鋼琴大師郎朗的合作中，洛天依不僅會唱更會彈，演繹的多首鋼琴名曲，讓古典音樂通過技術(shù)煥發(fā)出嶄新的光芒。
出品：科普中央廚房
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