北京奥运会开幕式上的“技术活”

王令朝

2008年8月8日晚，国家体育场“鸟巢”成了举世瞩目的奥运“大舞台”。“同一个世界，同一个梦想”这句传遍全球的北京奥运会口号，在开幕式一场视觉和听觉震撼的缤纷灿烂文化盛宴中得到了高度浓缩，从“大脚印”、“击缶而歌”、“活字印刷”、“中国长卷”到“五环闪耀”、“踏着祥云空中奔跑点火”……让人如痴如醉。

数字技术演绎曼妙“画轴”

“画轴”是一个科技含量极高的巨大发光二极管(LED)屏幕，其长147米、宽22米、总面积达3234平方米。三维大屏幕成为历届奥运会开幕式面积最大的一个舞台，屏幕上面铺满4.4万颗LED所产生的光影效果幻化出各种图案，将观众引入梦幻般的世界中。由两个画轴把“一张纸、一个大屏幕、一个五环、一个地球”的“中国长卷”串联在一起，构成了整场开幕式的主线，观众通过这两个美丽转动着的画轴欣赏到一连串经典画面。然而实际上，这个巨幅“画轴”它们根本没有旋转，它就像两扇推窗一样，只是在缓缓地向前平移。那么，科技人员是怎样造就这种让人们感到画轴在旋转的效果呢？原来，技术人员在轴面上装设了扫描频率达600赫兹以上的液晶条，借助了不同线束在不同状态下发光的原理，运用发光二极管依次熄灭和点亮的手段，演绎出奇特的旋转效果。

特殊材料“生产”神奇画纸

更令人感到吃惊的是，在LED巨大画轴中间出现的一张长20米、宽11米、厚20毫米、重达800公斤的画纸。据专家介绍，这张堪称世界上最大最重的纸是用顶级特殊航空材料制成的，它像一块多层的“夹心饼干”，制造难度极大，一共才生产了两张，一张供彩排反复使用，另一张供开幕式正式使用；“画纸”居然还自带蓄电池供电系统，能使其打开关闭收放自如。它的基材是一种经特殊处理的蜂窝板，其两侧采用了真空技术压制而成的高分子合成板，面上又粘贴了一层无纺布。难怪乎，它时而可铺在地上，时而又可悬于空中，它既能供舞蹈演员奔跑跳跃，又能供大小艺员涂抹颜色作画，最后还留下了来自20４个国家和地区运动员的斑斓脚印。

技惊四座的“活字印刷”

由896块字模和896个演员构成的人机一体化的“活字印刷”表演不仅凸显了五千年中华文化的中国元素，而且其梦幻般的升降起伏所组成的百变图案和3种字体的“和”字赢得了全世界的喝彩。殊不知，它曾历时1年多经历了26次的大失败。不难想象，要把一个18公斤重的字模在1秒钟之内升降4.5米且无明显晃动，单靠一个身高1.7米的演员来完成简直是一个天方夜谭。

设计师们从中国秤中得到了启发：这边轻轻一碰，另一端就会上升或下降。利用这个“剪刀叉”原理很快就找到了字模的力量平衡点，且通过大量的弹簧连接，把字模的水平平衡力变成垂直平衡力，演员只要用5公斤的力就能轻松升降字模。科技人员再将字模道具的骨架设计成像剪刀一样的可以张合的活动机关，这个机关被套在两层分离的“字模筒”中，演员在拉动机关时，外层“字模筒”便会上下滑动，而内层的“字模筒”则保证外层“字模筒”上升时，里面的骨架和演员不会“穿帮”。

数码控制的“大脚印”

直径70米的“奥运五环”、红白两色持续5秒钟的“笑脸”、惊鸿一现的29个“大脚印”……开幕式上奇特的动态烟火表演给全世界的观众留下了极其深刻的印象。

视觉特效艺术设计师介绍说，开幕式上的礼花造型采用了数码控制点火新技术，它能控制礼花发射的误差在几毫秒之内，而且采用压缩空气的膛压发射技术来代替传统的火药发射技术，使发射精确度大幅提高。令人瞩目的“大脚印”烟花更是一种高科技的芯片烟花弹，其每一颗烟花弹的内部居然安装了一枚电子芯片，且采用先进的电子打火引燃方式。这些电子芯片通过微波可以接收电脑发出的指令，在由电脑程序指定的时间点上爆炸。难怪乎，这双长约300米的“大脚”能够如此清晰精准地沿着奥运中轴线迈开大步，在苍穹夜空中一步一个脚印走向“鸟巢”。

防弹材料捆住“蓝色星球”

开幕式上的蓝色星球让全场观众感觉置身梦幻一般。一颗直径18米、晶莹剔透的蓝色星球从“鸟巢”正中间冉冉升起，演员们载歌载舞，寄寓人类“同一个地球，同一个梦想”的美好愿望，让亿万观众眼前一亮，把北京奥运开幕式演出推向高潮。

这个球的制作是采用“多环同心”的方案，上半球从小到大画出九个同心圆环，用一根轴串起，每环之间加以连接。下半球以最大圆环为中心，对称安排。

造球用的材料有普通合金和各种高分子材料，总共20多种，不少是航空、航海、野外特殊装备。在球的内部，环与环之间有绳索连接，同时起到减震作用。好钢用在刃上，绳索是球的“双保险”，选用强度与弹性兼备、价格昂贵的防弹材料制造。

而看似自由奔跑的“少林小子”，其实腰缠“风火轮”――通过一种特制的小车固定在球的圆环轨道上。这些小车不仅使他们各就其位、各展风采，也是牢靠的安全保障。