看北京冬奥会，有哪个瞬间，让你意识到，这是真正的「科技冬奥」？
是开幕式里「五环」从冰立方中破冰而出？还是「冰丝带」旁风驰电掣的「猎豹」摄像机？
是京张线上世界首列无人驾驶的高铁？还是王濛连连称赞的冰面？
运动员说好，媒体记者说好，观众也说好。
这届冬奥的「黑科技」，到底有多优秀？
冰立方如何「雕刻」出五环？
硬核冬奥的黑科技，要从「开幕式」说起。
图片来源：知乎答主@手柄狂黑加仑
如果看过北京冬奥会的开幕式，一定不会忘记「五环」展示的画面。
从一滴「墨」，化为「黄河之水」倾泻而来，再变成「冰立方」。
用激光模拟雕刻的效果，逐一展现历届冬奥会的历史，最后「雕刻」出五环，悬于空中。
图片来源：知乎答主@新智元
这般惊艳大场面，背后究竟有什么样的实现细节？来看看知乎答主@新智元 的总结：
「雕刻」的视觉是在激光与冰立方 3D 视效的结合下产生的。
此次亮相的「冰立方」长 22 米、宽 7 米、高 10 米，重达 400 吨，是由 LED 屏组成的。
五环本身也是一个 LED 屏，重达 3 吨。当它亮相的时候，位于看台 4 层的激光照射在冰立方上。
随着冰立方上部顶盖的下翻，底部的五环缓缓上升，同时冰立方四面的 LED 屏一边缓缓下降，一边播放冰渣四溅的三维视觉效果。
在这样的完美配合下，就形成了五环被一点点「雕刻」出来的视觉效果。
奥运五环的亮相，还离不开航天技术的支撑。
五环的结构特点是异形、大跨距、低刚度，设计要求与火箭研制异曲同工。
因此，承建团队参照航天结构设计，以铝合金桁（héng）架结构为骨骼，以 LED 显示屏为衣服，以扩散板为外套，让五环也跟火箭的箭体一样既坚又轻。
「云转播」有什么不一样？
对观众来说，最密切相关的大概就是观赛体验了。
作为首届「全面上云」的奥运会，为了观众的沉浸式观赛，「云转播」下了什么功夫？
知乎答主@子乾 分享了「云奥运」的不同之处：
本次北京冬奥会将通过阿里云向全球转播，冬奥会核心系统实现了「全面上云」！
图源网络
这听起来好像没什么，但却是实打实的「黑科技」。
实际上，传统的卫星转播带宽低，而云转播的带宽则能高出一个量级，从 Mbps/s 提高到 Gbps/s，在某些极端的情况下能扩容到 TB 级别，这相当于在一秒内传输完 500 部高清电影。
一场奥运会的全部内容在半个小时就能全部传输完毕！
本次冬奥会将带来 6000 小时的精彩赛事内容，首次以 4K 进行赛事转播，部分比较重要的甚至上了 8K。
使用阿里云的云上转播技术，可以把一些电影特效实时带进赛事转播中，更好地利用 AI、AR 等当下热门的新技术。
看过电影《黑客帝国》的一定能记住其中的一个画面：在子弹射向尼奥的一瞬间，画面变得极其缓慢，镜头围绕尼奥 360 度旋转，观众仿佛开启了上帝视角，这个著名的特效镜头被称为「子弹时间」，我第一次看的时候觉得简直太帅了！
电影《黑客帝国》中的「子弹时间」特效镜头
这样的特效镜头属于「劳动密集型」的工作，需要一帧一帧合成。即使一秒的特效镜头，都需要多个人员经过很长时间制作。
这样的特效镜头一般也就在大制作电影中出现，在传统的体育赛事直播中是不可能实现的。
传统的比赛现场会有几个不同角度的摄像机，然后不同的画面信号通过卫星传输至不同国家地区的转播电视台，然后电视台的导播切换画面，最终形成了观众电视机上的画面。
但这样的传统方法无法对比赛场景实现 360 度覆盖，即使摄像机数量很多，在不同角度之间切换，我们也能看到明显的「掉帧」以及卡顿。
360 度比赛场景
而阿里云的云上转播技术则改变了这种传统模式。
在「高自由视角观赛」中，现场有几十个摄像机拍摄不同的视角，几十路 4K 高清信号内容同步传输至部署于场馆的边缘服务器和远程的云端服务器。
然后通过机器学习算法，「脑补」出赛场场景，在云上进行 3D 建模。
原则上说，我们可以从任何角度观看现场的比赛，想象一下，如果带上 VR 眼镜，那是不是相当于直接站在现场观看了呢！
在这场比赛「特效」中，计算、传输都是通过边缘服务器和云端协同完成。
云网络高带宽、低时延的传输特性，云计算高性能、高并发的计算能力，云上算法的智能能力，都是实现这些「特效」必不可少的基础技术支持。
全网感谢的「猎豹」是谁？
备受瞩目的短道速滑比赛常常发生各种意外和碰撞，多角度的回放画面派上了大用场。
网友纷纷感叹： 「谢谢猎豹！」
其实，这里有个小误会。
这个跑得飞快的摄像头，部署在国家速滑馆，用于冬奥会速度滑冰赛事的转播工作。
知乎答主 @雷锋网 科普了北京冬奥的「眼睛」们：
速度滑冰：「猎豹」，特种拍摄设备，时速 90 公里
近日大火的「猎豹」，其实在速度滑冰的比赛馆——国家速滑馆「冰丝带」中当差，且仅有一套。
这个跑得比运动员还快的摄像机，由中央广播电视总台针对大型快速直道和弯道运动项目进行跟踪拍摄需求研发，历时 5 年，学名为「超高速 4K 轨道摄像机系统」。
它专门用于冬奥会速度滑冰赛事转播，是电视直播特种设备，而非裁判系统摄像机。
因其超高速度，在部署时需要安装在赛场外侧，且需安装隔离板以确保周围人员安全。
出于安全和适配度考虑，短道速滑比赛并未安装「猎豹」系统。
速度滑冰比的是绝对速度，速滑运动员平均速度可达 15m/s，约为每小时 50 公里，顶尖运动员，时速可达 70 公里。
运动员超高时速的比赛，给观众带来冲击感，也对摄像机的高速运动性能要求极高。
它之所以被命名为「猎豹」，正是因其惊人的速度，运行速度最高达到 25m/s，同时加速度能达到 3.5m/s，相当于每小时 90 公里，一举一动均逃不出「猎豹」的眼睛，选手们的微表情都可以清晰捕捉到。
除了实时跟踪运动员位置，还能配合转播需求，实现加速、减速、超越等动作，灵活捕捉比赛画面。
当然，除了猎豹，冬奥会还为速度滑冰直播研发了 锥桶摄像机 ，通过更多元视角记录比赛。
短道速滑、花样滑冰：「飞猫」
被网友调侃的「韩见愁」，其实是短道速滑比赛的「飞猫」系统，位于首都体育馆
「飞猫」系统由 40 台 4K 超高清摄影机阵列加上 3 台 8K VR 摄像头组成 。
猎豹的强项是快速跟踪拍摄，但存在视线盲区，飞猫摄像系统拥有多机位、超高清的摄影机阵列，能做到视角全覆盖，转播画面外，还能辅助判罚。
运动员竟然在「风洞」中训练？
你可能听说过「风洞实验」测试飞机，但如果告诉你短道速滑的运动员们会在「风洞」中训练，是不是很惊讶？看看知乎答主@南囿乔木 的科普：
2 月 5 日，中国短道速滑混合团体夺得北京冬奥会中国首金。
图片来源：央视新闻
短道速滑队获得如此成绩，除了刻苦的训练和个人天赋之外，还有一个黑科技加成：
在高科技风洞中训练。
对，你没看错，就是那个用于研发导弹和战斗机的风洞。
如果有一项技术可以让运动员实时知晓每个姿态下的精确阻力值，不断训练形成肌肉记忆，就能找到最佳的运动姿态。
这项技术就是在导弹、火箭和飞机的设计中也使用的「风洞」。
航天科技集团十一院三所研究员、体育综合训练风洞专家团队成员李玉秋在采访中表示：
「我们的目的就是给运动员找到最佳的运动姿态，产生最小的阻力，以提高他的速度。」
这次北京冬奥会运动员使用的体育风洞于 2020 年建成，风洞口径宽 2.5 米，高 3 米，测试段长度 8 米，设计风速 151.2 公里/小时，风速相当于 14 级的强台风。
体育风洞的精确性、安全性和舒适性会比军工风洞更高，其安装了新风系统、温控系统和各项安全措施。
同时，为短道速滑训练准备的风洞还能存储一个时间点里的测力数据、画面数据，以及重心捕捉等数据。运动员也能在地板上的显示屏里，看到自己动作的测试数据。
军工的暴力美学、计算机人工智能的辅助分析与优美的速滑运动相结合，是不是妥妥的黑科技？
冬奥会的「黑科技」可不止这些，还有哪些让你震惊的硬核技术？来评论区「留言」交流吧！
来源：央视新闻、知乎日报
责编：苏鹏蕴
值班主编：区云波
