激光现场雕刻，世界最大地屏，北京冬奥会冰雪五环，黑科技满满

在本届冬奥会开幕式上，最亮眼的莫过于“黄河水”倾泻而下，滚滚而来。随后，河水慢慢冰冻，变成一片冰的世界，一方巨大的水从冰面中升起，凝固成冰。过往23届冬奥举办城市的历史，闪回其上，最终定格为“2022中国北京”。

球运动员与影像冰球击打互动。冰球在视频空间中反复撞击后，冰雪五环破冰而出，璀璨夺目，现场观众为之惊呼鼓掌。这个节目创意可以说惊艳了世界。

很多人很好奇，这究竟是如何实现的，这其中使用到的黑科技就是激光雕刻。

什么是激光雕刻技术

从字面解释，激光是指通过受激辐射对光进行放大。当一束光经过一个物体时，在某种特殊条件下能够发生受激辐射，辐射出来的光和入射光一模一样。这个过程就好像是通过一个光的克隆机，把入射光放大了。由于其独一无二的光学特性，激光又被称为“最亮的光”“最准的尺”以及“最快的刀”。

作为20世纪人类重大发明之一，激光已经融入经济社会的方方面面。光已广泛应用于光纤通信、美容、打印、眼科手术、武器和测距等领域。

而激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。激光雕刻技术最早开始于20世纪60年代，第一代二氧化碳激光雕刻机实际上是用激光作为 光笔的放大尺， 用一脚踩开关控制光笔工作， 可以用 来复制书法、曲线图像和人像。激光在工件上刻制出 与原稿相似图像。这是一种简单的原始的二氧化碳激光雕刻机， 成本低廉。

而经历了60年的发展，激光雕刻技术已经能够对立体图像与大幅图像的阅读 以及对多幅图像的信息存储和处理。

冬奥会冰雪五环破冰而出有多难

激光雕刻并不难实现，冬奥会这个项目的难点在于，第一就是屏幕中的水流图像，究竟要如何实现；第二为了要在冰立方上完美展现历届冬奥会画面和冰雪运动项目，需将运动人形的所有画面转化为激光机需要的点位数据实现；

那这就需要通过机器“学习”大量中国传统水墨画，建立水墨纹理特征模型，以此生成风格化的山水图像后，再将三维动画转化为激光机需要的点位数据从而实现“黄河之水天上来”中的水墨图像。

而为了在冰立方上完美展现历届冬奥会画面和冰雪运动项目，就需要将运动人形的所有画面转化为激光机需要的点位数据实现。为此，我们必须把拟在冰立方激光点位展示的几万个画面，都转化成数字信息。

而奥运五环的破冰而出，更少做了一个360度的数字装置，从水立方到冰立方，在动用环绕全场的24道“激光刻刀”下，凿出了这晶莹剔透的奥运五环。

当然这些并不是激光雕刻技术能够单方面实现的，这还需要鸟巢地屏的辅助，鸟巢现场的这一块LED的屏幕是世界上最大的地屏，地面互动投影和普通的投影屏幕不一样，地面互动投影需要影视效果软件，投影机，核心控制软件和传感器来实现。影仪将画面投射在地面。人们走过投影区，地面映像就会发生变化。投影仪和红外感应模块再通过捕捉设备对体验者动作进行捕捉，再结合互动系统与地面进行互动。

而鸟巢的这块地屏更为高级，这块屏幕面积达10552平米，包含超过4万块的LED模块，不仅能完美地呈现各种特效，还可以实时捕捉演员的行进轨迹，这就是人工智能动作捕捉技术，从而实现演员与冰块的互动。

总结

大家还记得2008年北京奥运会的那个大卷轴吗？那也是一个巨幅的LED显示屏，把它做成了一个大卷轴，当时这种大型异型LED显示屏的运用在科技上已经是很大的突破了。当时张艺谋就希望可以实现地面屏幕的实时捕捉技术，但是当时的科技水平无法实现。

不得不说，才过去14年，中国的科技水平就发生了翻天覆地的变化。人工智能的应用，机器视觉的应用，云的应用，万物互联的应用，5G的应用，相比于2008年，北京奥运会更侧重于展现中国5000年的文明与历史。

2022年北京冬奥会则是更凸显中国所取得的科技水平，从过去到未来，短短14年的时间，这不仅是科技的进步，祖国的强大，更展现了中国人在新时代里的文化自信。展现了我们博大的胸怀。

正如张艺谋所说，在这次冬奥会上，我们想要向世界传达我们的世界观：“中国人跟所有人都一样，那么真诚那么善良，那么爱美那么浪漫。希望大家都好。”