平昌冬奧會閉幕式上的“北京8分鐘”，絢麗的軌跡滑出一場融合科技與文化的視聽盛宴，讓全世界對2022北京冬奧會充滿期待。這驚艷8分鐘背后的“黑科技”，出自北京理工大學(xué)的一支團隊——軟件學(xué)院丁剛毅團隊。

　　功勛團隊，200多天的努力

　　2008年北京奧運、抗日戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式……北京理工大學(xué)軟件學(xué)院數(shù)字表演與仿真技術(shù)北京市重點實驗室丁剛毅團隊在國家級重點演出活動中可謂大名鼎鼎，多次大型活動的數(shù)字仿真系統(tǒng)都由他們研發(fā)并輔助排演完成，這是一支身經(jīng)百戰(zhàn)的功勛技術(shù)團隊。

　　“所以這次演出，對我們來說，難度并不是特別大。”該實驗室主任丁剛毅教授說。

　　2017年6月，北京冬奧組委正式委托丁剛毅團隊組建虛擬視覺團隊，為“北京8分鐘”提供技術(shù)保障。而實際上，從2017年4月他們就開始接觸這個項目，力求完美演繹張藝謀總導(dǎo)演及其團隊的作品創(chuàng)意。

　　“開始我們覺得完全能夠駕馭。”全程參與項目的副教授李鵬說，“隨著深入接觸，項目組給出的要求越來越讓我們有壓力。比如說，圓形場地是第一次遇到；演員是滑動狀態(tài)，不如地面上行動容易控制，穿大熊貓道具服的演員行動更受限制等等。”

　　如何輔助訓(xùn)練并最終完美呈現(xiàn)？團隊把原來的技術(shù)進行整合創(chuàng)新，把張藝謀團隊的創(chuàng)意拆解、細化，通過仿真數(shù)據(jù)，提煉成訓(xùn)練手冊指導(dǎo)訓(xùn)練，并根據(jù)訓(xùn)練情況不斷改進調(diào)整。2017年12月開始，更是連續(xù)2個多月堅持在室外低溫作業(yè)，協(xié)助導(dǎo)演組完成排演訓(xùn)練方案設(shè)計與實施工作。

　　“排演那一段，特別冷。”團隊中的研究生焦迪說，“我們買了很多暖寶寶，自己貼滿全身不說，也給電腦、傳感器等貼上。”“那兩臺機器凍壞了，估計不大能用了。”焦迪指著放在會議室的兩臺機器說。

　　一項“解放”導(dǎo)演和演員的技術(shù)

　　“我們這項技術(shù)能夠支撐舞臺與屏幕的一體化。”丁剛毅說，技術(shù)核心是文藝表演預(yù)演系統(tǒng)和訓(xùn)練彩排與數(shù)字驗證系統(tǒng)。那么，這項技術(shù)究竟是怎么發(fā)揮作用的呢？

　　李鵬介紹，比如一次活動，創(chuàng)意組可以根據(jù)設(shè)計給導(dǎo)演一個動畫視頻讓其看到設(shè)計效果，但這個設(shè)計能不能在舞臺上實現(xiàn)？到了舞臺上表現(xiàn)為什么樣？怎么才能實現(xiàn)？這些動畫視頻無能為力。“我們開發(fā)出系統(tǒng)之后，把人的極限數(shù)據(jù)、舞臺的各種相關(guān)數(shù)據(jù)輸進去，就可以看到能不能實現(xiàn)。比如動畫里面兩個人可以互相穿過去不影響動畫效果，但是在仿真系統(tǒng)里面是無法完成的。”

　　這就是文藝表演預(yù)演系統(tǒng)，將各種待選表演方案的真實效果進行呈現(xiàn)，幫助導(dǎo)演把控、決策及完善表演方案，從而確定最終方案，而以往這些工作都是通過人工排演等方式，成本極高。

　　以前大部分導(dǎo)演的現(xiàn)場編導(dǎo)工作還是靠“吼”，通過人工的方式在現(xiàn)場指揮演員。訓(xùn)練彩排與數(shù)字驗證系統(tǒng)則將這一過程“智能化”了。該系統(tǒng)將表演效果分解成每個演員的動作和運動軌跡，給演員生成一個訓(xùn)練手冊，演員只要對照手冊和現(xiàn)場大屏幕，就能迅速直觀地了解自身和理想運動軌跡的偏差并進行糾正，實時快速地熟悉表演方案。而將演員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)后，導(dǎo)演還可以在屏幕上看到訓(xùn)練的真實狀態(tài)，而不是理想狀態(tài)，通過屏幕來進行后續(xù)的編排，無須再在現(xiàn)場“吼”。

　　“記錄、交互、實時反饋、評估。”丁剛毅簡單地用幾個詞總結(jié)。

　　開出創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的技術(shù)之花

　　“數(shù)字表演仿真技術(shù)其實是由北京奧運會帶動起來的。”李鵬介紹，2006年，北京奧運會開幕式排演遇到一些問題需要解決，相關(guān)部門找到北理工軟件學(xué)院。之后在輔助排演過程中，他們根據(jù)導(dǎo)演組提出的需求，一個一個解決問題，一直干了兩年。

　　“比如，設(shè)計里面的一個點能不能變成人？變成人之后又希望能動起來，動起來之后又希望按照要求動……”李鵬說。

　　需求驅(qū)動技術(shù)不斷進步，最后發(fā)展出一個國內(nèi)獨此一家的全新交叉學(xué)科，這一學(xué)科是軟件工程、光學(xué)工程、計算機科學(xué)等工程科學(xué)和藝術(shù)學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)等人文學(xué)科的交匯點，數(shù)字表演與仿真技術(shù)北京市重點實驗室也因此于2010年批準(zhǔn)設(shè)立。

　　副教授黃天羽說：“我們這個工種填平了導(dǎo)演創(chuàng)意和現(xiàn)實之間的鴻溝，創(chuàng)、編、排、演，全程參與，全程評估。此外，我們這個平臺還是導(dǎo)演、創(chuàng)意、演員、道具等各個團隊溝通的平臺。”

　　“自動化技術(shù)進入市場以后，藝術(shù)家和工程師之間的交流成為一個重大問題。很多東西不是不能做，而是互相理解和溝通對不上。”李鵬說，通過仿真技術(shù)平臺，互相之間的需求一目了然，在效果和實際情況之間找到平衡點。“仿真技術(shù)只要做出來，數(shù)據(jù)就可以給各部門使用”，這一點大大節(jié)約了人工成本并且簡化溝通等流程。“不過，目前還不能作為一個商業(yè)產(chǎn)品發(fā)布，因為不同的創(chuàng)意需要不同的東西，需要不停地寫程序。”黃天羽說。

　　丁剛毅團隊在北京理工大學(xué)其實有些“另類”，因為其他專業(yè)強調(diào)“專”，數(shù)字表演與仿真技術(shù)則很“交叉”，團隊研究生的本科有學(xué)技術(shù)的，也有學(xué)藝術(shù)的。丁剛毅說：“數(shù)字表演與仿真技術(shù)交叉學(xué)科對于文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)來說是支撐性的。相關(guān)產(chǎn)業(yè)需求非常大，之所以現(xiàn)在還沒有廣泛應(yīng)用，是因為還沒有那么多能使用這項技術(shù)的人才。”