本月,广西将迎来第一届全国学生(青年)运动会,而就在上个月,充满科技美的2023年杭州亚运会顺利闭幕。不难发现,在这一届亚运会上,科技发挥了巨大的作用——从高科技的竞赛场馆到智能化的训练装备,科技正以前所未有的方式推动着体育赛事的发展。让我们一起去看看中国科技如何在亚运会中大放异彩——
在杭州第19届亚运会上,中国获得201金111银71铜共383枚奖牌,这是中国体育代表团参加亚运会以来获得的历史最佳成绩。在这届亚运会上,我们不仅看到了运动员在赛场上奋力拼搏的汗水和获奖的喜悦,还见证了场上场下让人惊叹的中国科技力量。
“数字人”火炬手
在开幕式上,有超过1亿数量的数字人火炬手,每个人化身为一个小火苗,汇聚在钱塘江上,形成一个具象“数字人”,它踏着钱塘潮涌,步履坚定,奔向主会场“大莲花”上空……只有在电视机和手机前的观众能够很细致地看到“数字人”一步一步走来的过程。为实现这一项技术,工程师们自行研制了一款数字火炬互动引擎技术,对超过300多款型号的手机进行了兼容测试。
虚拟的“数字人”如何“跑到”现场观众面前?原来,“大莲花”体育场内安装了185米宽、20米高的超大IMAX立体透视网幕,“数字人”传递火炬的画面,正是通过它传递给了现场的观众。
这块超大网幕由9个IMAX荧幕并排构成,它是杭州亚运会的全新尝试,也是全球最大的荧幕。这块网幕的首要特点是通透,网幕有300万颗像素点,保证了现场观众能沉浸式地体验杭州亚运会开幕式的盛大、壮丽。
看不見的“烟花”
“绿色”是杭州亚运会的办赛理念之一,因此本届亚运会开幕式打破了以往大型活动进行烟花表演的模式,全程不燃放实体烟花,由“数字烟花”取而代之。现场有200多台电子烟花机,通过电子控制技术,以及特殊的灯光和声音效果,提供类似于真实烟花的视觉享受。
不仅如此,电子烟花秀还能够主动给观众提供不同视角观看烟花的体验,即视角不再局限于仰视,还能俯看烟花绽放的美景。这是怎么做到的呢?原来,工程师们在开幕式前对整个钱塘江周边建筑进行了实时扫描,并实时建模,在其中模拟数字烟花绽放在不同建筑上呈现的效果,随后借助增强现实(AR)技术将数字烟花与现场直播画面进行实时合成,从而让烟花仿佛真的在场馆中升起一般。
数控草坪
本届亚运会闭幕式,最大的亮点之一就是主会场中间的数控草坪。它本是亚运会期间进行田径比赛的场地,通过导演组的精心布设,在闭幕式上,它变成了一块不断变换图案的草地大屏幕,配合着节目演出,不断变换出不同图案和颜色。
这是如何办到的呢?原来,工程师们在草坪上埋设了四万多个LED灯珠,通过控制草坪上的灯珠,达到变幻不同图案的目的。在这块草坪上,浪潮、荷花、桂花无疑是最主要的元素,现场在这些元素的衬托下,变成了一个大花园。
AR记忆之花
在闭幕式上,一朵象征着本届亚运会的“记忆之花”悄然绽放,小女孩手捧盛放的“记忆之花”送给所有参与本届亚运会的“你”。这朵“花”是依据参与本届亚运会的亿万民众所给出的“记忆”关键词,通过人工智能检索生成1000个版本“荷桂记忆之花”,再从成千上万朵荷花、桂花形象中各选取最美的一朵,而后通过人工智能绘图算法将两个原型融合输出为一朵“荷桂之花”,最后借助3D打印技术,将这朵独一无二的“荷桂记忆之花”呈现在所有观众面前。
机器人团队助力亚运会
还记得田径铁饼赛场上那几只电子机器狗来来回回运送铁饼的可爱模样吗?它们完成任务之后还会自己“趴”在场边等待指令。这是世界上首次在体育赛事中运用机械狗来运输铁饼。机器狗的身形构造很像宠物狗,最新一代的机器狗还会算数、翻译和指路。
杭州亚运会中,机器人的身影几乎无处不在。在赛场外,亚运村场馆内,不但有钢琴机器人为运动员们奏曲,还有多类辅助机器人为媒体记者提供送餐、送物等服务。
这次亚运会上,机器人团队已经成为一支强有力的幕后队伍,为赛事提供保障。而且部分机器人在亚运会结束后还会继续为杭州市民提供服务。
金桂飘香的背后
在杭州街头以及部分比赛场馆门口,不少观众闻到了非常香的桂花、海鲜、东坡肉等的气味。而这一现象背后,是数字气味播放设备在“悄悄发力”。工程师们通过气质联用色谱仪等设备,基本锁定“目标气味”的香味物质种类和用量,再通过调试,模拟出数字气味。他们希望通过这种数字化的智能设备,让亚运会的观众们感受到创新科技带来的全新交互感官体验。数字气味设备弥补了科技在嗅觉方面的应用局限,让更多的用户共同感受到杭州的金桂飘香。
“不用换水”的游泳馆
亚运会的游泳馆,表面上看是不换水的,实际每时每刻都在补充新水。每天,泳池中的水会流出游泳池池壁的出水口,通过毛发收集器、循环水泵加压,进入硅藻土过滤器进行新一轮的循环处理,再通过回水管道重新进入泳池,就像人的血液在不断地流动、处理、更新,以保证水质清澈。整个过程中,系统还会根据检测结果用精密计量泵自动添加酸碱液和次氯酸钠溶液,在为水消毒的同时,还能助力场馆节能提效。有了这套系统,游泳馆一年可节水9万吨,相当于4000人一年的用水量。
照明不用电
在本届亚运会的基础设施中,无论是比赛场馆、亚运村,还是亚运公园,都能看到一颗颗晶莹剔透的玻璃状圆顶,这便是亚运节能照明黑科技——导光管采光系统。
比如在杭州奥体中心体育游泳馆的上方,共设置有210根导光管,通过顶部采光罩,可以将室外自然光引入场内照明。这种照明方式相对日光灯有无频闪、节能等优势,使用寿命长达25年。不仅如此,能源管理系统采用的算法模型,可以分析计算各个环节最佳照明亮度、能耗等,从而挖掘节能空间,使得每年照明节能在30%以上。