1200多个要素点，7万余名观众，天安门广场庆祝大会怎么开？

“只要是导演脑海里想到的设计方案，我们就要迅速通过3D建模和数据计算给出仿真结果图示，以供相关部门决策和进一步修改方案。”

7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行。

在这一刻之前，北京理工大学数字与仿真技术实验室团队，已经为大会、“七一勋章”颁授仪式和文艺演出等盛典准备了半年。

该校教师马建东说，他们做的，就是把导演的想法“落地”成可视的画面。让所有人提前在屏幕上就能看到呈现效果。

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偌大的广场，数万的观众，若纯靠人力协调，耗时耗力。

为此，北理工科研团队应用数字表演技术构建了三维仿真系统，对大会细节和央视转播画面等进行了全要素、全方位、全流程的设计仿真，为指挥部提供了重要决策依据。

放眼广场，小到话筒、线路、旗子，大到医疗点、卫生间，都是模拟仿真系统里的“要素点”。

这些东西怎么摆、摆在哪，合不合理，好不好看，都要先在系统里做出来。而这样的要素点有1200多个。

庆祝大会上，有7万余名观众。

为保证这些观众信息不重不错不漏，团队设计开发了证件及坐席管理系统”，实现了全部人员信息的实时查询及三维展示。

离开时，也有讲究。

人员如何疏散，走什么路线，大概多长时间可以疏散完毕，恢复周边正常交通？这些问题都需要计算。

为此，北理工设计开发的“人群态势分析系统”，通过仿真计算出了现场近7万观众的集结疏散，制定相关应急预案，还精确计算了人员离场的最优路线及时间。

团队也为媒体转播提供了事前模拟。

大会现场数十个摄像机机位的布局、布线都能在三维仿真系统中找到最优“解”。这套仿真系统通过模拟各个机位镜头的拍摄视角，帮助央视导演组提前设计出最佳转播方案。

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7月1日晚上，观众朋友看到了庆祝中国共产党成立100周年文艺演出《伟大征程》，享受了一场视觉盛宴。它同样凝聚了北理工数字表演与仿真技术实验室师生们的智慧与汗水。

文艺演出现场，一块长174米，高29.5米的8K超高清巨型屏幕格外醒目。

屏幕上播放的高清视频是由该团队制定统一标准，指导20余家公司共同制作完成的。为完成超高清视频的渲染，该团队还研制了高性能渲染集群设备。

文艺演出中2个小时的视频，在精益求精的打磨下，历时两个月才完成。

舞台上，点点星火，汇聚成党徽的图案，拉开了演出帷幕。在激昂的乐曲声中，巨幅“100”瞬间呈现。

图片截自央视网直播画面

团队设计构建的仿真编排系统，将导演的创意方案经过仿真系统海量数据计算快速实现可视化，辅助导演进行创意的验证评估和指挥调度。

文艺演出四大篇章，22个节目，大到舞台整体设计，小到每个演员的服装、道具，甚至每根威亚的位置、速度，都在团队的精准计算中。

威亚不像人，它有固定的速度。团队要既保证舞台效果，又要让威亚在适当的时候，把屏幕让出来。这就需要模拟仿真系统为每根威亚设计路线和运动轨迹。

“每一个节目，都要相应地做一套仿真程序。”团队成员表示，导演一直在调整方案，程序就一直跟着在调整。

经过6个月刻苦攻关，这支由16名教师57名学生组成的团队圆满完成了两场庆祝活动的服务保障任务。

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在昨天播出的晚会上，让人印象深刻的，还有焰火。

北理工爆炸科学与技术国家重点实验室凭借十余年的深耕与创造，为焰火表演提供了创意支持与科技保障。

缤纷绚烂的焰火“100”采用了高空特效技术；五颗造型完美五角星，采用了低空焰火亮点技术；竖立的“1921-2021”字样，采用了阵列式礼炮结构。

图片截自央视网直播画面

那排上了微博热搜 “他看到了”的五角星焰火，要堪堪跃出鸟巢，和屏幕上的影像形成呼应。

团队成员告诉科技日报记者，焰火燃放的位置，不能太高，也不能太低，对地面上礼炮的摆放角度和火药的控制量都有很高要求。

为了实现最佳效果，团队提前几个月跑到郊区，在四周无人的后半夜，一遍遍演习，调试他们的焰火。

他们反复修改燃放方案，反复测算调整阵地布局，为全部易燃物铺上石棉布。

最终，为庆贺党的百年华诞，团队点亮出最美夜空。

◎ 科技日报记者 张盖伦 通讯员 哈楠

来源：科技日报 文中图片由受访者提供

编辑：刘义阳

审核：岳靓

终审：何屹