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发表时间 : 2008-11-13 08:55:54 | 浏览 : 1698    评论 : 0
2008北京奥运会,一个旷世盛典,让世界看到了一个蓬勃发展的中国,而盛大的开幕式,更是让世人深切感受到了一个东方古国深厚的文化底蕴和人文魅力!击缶计时、千人字模、太极拳表演、人体鸟巢、梦想蓝色地球等一系列灿烂文明的标志元素接连亮相,给世人带来了一场无以伦比的视听盛宴。这一切成功背后, 是无数工作人员的辛勤工作和默默付出,还有就是北京理工大学软件学院“数字表演与仿真技术”的研发团队将虚拟现实仿真技术与表演艺术完美融合,为开幕式的成功保驾护航。
    这支由北京理工大学软件学院副院长丁刚毅教授带领的科技研发团队在本次奥运文艺表演的创意、排练、演出乃至运动员出场式都起到了重要的作用。丁刚毅教授在大型活动人群仿真模拟上有着丰富的经验,然而面对导演组提出的千人、万人级别的宏大艺术构想时,他却遇到了困难。“要满足万人级别的人群动态模拟,必须借助数字模拟仿真系统。那时我们的原型系统只能勉强满足奥运表演需求的30%,万人级别的人群渲染还不成熟,这意味着模拟仿真系统需要大规模的升级。” 丁院长说到。为了在技术上尽快达标,他们采用了法国达索析统公司的3DVIA Virtools 虚拟现实整合平台和来自荷兰Xsens的Moven惯性动作捕捉系统,集成大量的硬件系统,极大的弥补了原始大型仿真系统在大规模人群渲染上的不足,为节目的创意、编排和呈现做出了开创性的贡献。
丁刚毅教授讲:“3DVIA Vitools和Moven的出现为我们解决了很多棘手的问题,同时很感谢爱迪斯通科技有限公司在技术上给予我们专业的支持,通过我们的共同努力,我们将原来的仿真模拟扩张了70% ,为我们工作的顺利进行提供了保障。在仿真过程中我们也曾和张导(张艺谋)‘争执’过。导演有很多想法,但通过电脑模拟我们就能告诉他是否可行。有了这套设备,每个演员应该站在哪里,会呈现出怎样的效果,一目了然。”
相信气势如虹的击缶计时让无数人为之震撼,在如此庞大的表演队伍中准确的呈现数字倒计时同样的让人难以置信。而正是北理工科研小组在3DVIA  Virtools这样一个强大的平台支持之下,让这许多的难以置信成为了现实。3DVIA  Virtools 虚拟现实整合平台,具备丰富的互动行为模块,经由图形使用者界面快速容易的生成丰富、对话式的3D作品。它开放架构支持多种3D文件格式的读取,能集合多种硬件设备,提供沉浸式虚拟现实的真实体验。尤其是本次开幕式的应用,在软件平台中同时载入上万人进行动作仿真演示,而且速度依然的流畅。Virtools能够提供给导演参数化的方案,可以及时生成满足导演要求的点位图,科研小组应用这些方案结合Virtools的软件平台,对击缶计时进行模拟仿真,从而确定了鸟巢指定区域内击缶人和缶的数量、间距、阵形排列、灯光变化的实施和优化方案。
整齐划一的动作、行云流水般的阵行变化,由2008位身着白衣的武者为我们带来的这场太极拳表演同样是精彩绝伦。太极最能体现中国功夫和阴阳五行的完美结合,而将以单人为主的太极如何完美地表现在千人组成的八卦阵上实在是一个不小的难题。科研小组煞费苦心,他们采用了一种最先进的荷兰进口运动捕捉设备— Moven惯性动作捕捉系统。这个系统便于操作,经济实用,能实时捕捉人体6自由度的动作数据,并通过无线蓝牙传输到计算机中,实时记录数据、查看动态捕捉效果。Moven不受限制的轻便装备,使研究小组无需在演员身体上或周围环境中绑定其它硬件设备,便可轻易的对一个太极高手进行运动捕捉和数据采集,进而将其赋予两千个虚拟太极演员身上,使得上千人的大规模太极群体表演可以即时的展现出来。而且动作和数据的实时传输,极大的方便了导演实时的验证自己的构想,及时的对表演动作及方案进行调整,避免了上千名真实的演员反复学习新动作的过程,不但节省了排练资源、更节省了排练时间。同样的在闭幕式上少林小子的弹跳也利用Moven进行动作扑捉,然后对参与表演人员的动作进行不断的纠正。随后到导入到Virtools平台中进行整合、演示,纠正,最终达到了我们在奥运开闭幕式上的效果。
   
    文艺演出后的的运动员入场式看似简单,其实如何将如此庞大的人群合理的安排到运动场地中心,准确的把控整场开幕式的时间却是一项艰巨的任务。科研小组按照既定的出场顺序,根据各国代表团的具体情况切合开幕式的时间安排,通过模拟仿真,针对各代表团的行进路线、最终站位、出场时间、队形排列等提出了可行方案,获得了一致认可。
    科研小组将Virtools与Moven充分结合,对于开幕式的表演人数、队形排列及变换、场地安排等进行了细致合理的编排,使数千人在鸟巢如此巨大的场地中进行集体表演成为可能。丁院长介绍到:“以往靠动画手段来模拟还原活动现场,虽然细节上更为逼真,但耗时太久,他们1个月才能完成的模拟工作,我们1~2天就可以基本做完。在大型活动模拟的速度和现场感上,大型广场文艺表演计算机三维智能仿真编排系统占有绝对的优势。”


    科技与奥运的完美结合促成了08奥运的精彩,随着两者的水乳交融日趋深入和谐,模拟仿真系统由最初的被动改进,变成了后来的主动验证,模拟仿真技术将在人文艺术、军事工业、文化体育等众多领域中得到继续应用和推广。

[ 本帖最后由 axis3d 于 2008-11-13 09:01 AM 编辑 ]

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