科技奥运 IT魔方

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  水质系统的精确控制让“水立方”不断诞生世界纪录,
  数万个LED制造了开幕式上美轮美奂的光影效果,
  智能芯片让漫天飞舞的奇妙烟火变得“聪明”,
  高性能计算帮助我们赶走奥运期间的“坏天气”。
  
  
  一个游泳池8天狂破19项世界纪录,水立方成了历届奥运会贡献世界纪录最多的奥运场馆。随着“神童”菲尔普斯将最后一块金牌收入囊中,他的游泳比赛也完美谢幕,而水立方也成了世界的关注焦点。奥运会官方公布成绩显示,北京奥运会游泳比赛共决出了32枚金牌,19项世界纪录,难以置信的速度在水立方不断被刷新。
  顷刻间,水立方梦幻变身“水魔方”,在这座晶莹润泽的水晶宫殿里,这么多的奇迹究竟缘何而生?
  据记者了解,水立方应用了许多创新式的设计,比如把室外空气引入池水表面带孔的终点池岸、用视觉和声音发出信号等等。当然,运动员们取得好成绩的重要因素之一就是那具有生命力的“水”。
  根据国际泳联规定,比赛泳池的温度应该控制在25℃到27℃之间,但在运用了高科技恒温和水循环设备后,依靠池水循环系统中的分流加热环节的自动温控阀,“水立方”能够将水温精确地控制在人体最适宜的26.5℃到26.9℃之间,运动员感觉非常舒适。
  水质方面,“水立方”也做到了尽善尽美。在水立方的泳池底部,均匀地分布着被称做“满天星”的进水孔,使得进水能够均匀分布,不会出现死水; 为确保“水立方”的水质达到国际泳联最新卫生标准,泳池的水采用砂滤——臭氧——活性炭净水工艺,全部用臭氧消毒。
  先进的净水系统,使“水立方”的水质浊度仅为国际标准的1/50,清澈的水面自然能让运动员感到兴奋,有助于提高成绩。
  另外,“水立方”还采用了最先进的通风系统,确保馆内的氧气充足。在一层看台墙壁的上方,装有一圈通风口,不断向泳池中央吹送新鲜空气,由于将风速严格控制在0.2米/秒,因此现场的观众和运动员根本感觉不到,而充足的氧气,也有助于运动员游出好成绩。
  此外,泳池换水全程采用自动控制技术,提高净水系统运行效率,降低净水药剂和电力的消耗,可以节约泳池补水量50%以上。另外,还布设了一些高科技设备,如确定运动员相对位置的光学装置、多角度三维图像放映系统等,这些装置将帮助观众更好地观看比赛。
  
  “鹰眼”挑战人眼
  
  
  奥运会拥有40亿电视观众,因此,为全世界的电视转播商提供比赛结果至关重要。
  记者从奥运会全球信息技术合作伙伴源讯公司奥运会项目首席集成师侯杰瑞那里了解到,北京奥运会赛况信息发布所用的时间仅需0.3秒。0.3秒是什么概念?据权威机构统计,就是人眨眼一次所用的平均时间。这意味着,在美国纽约家中的电视观众与身在“鸟巢”现场的观众看到比赛结果的时间差,也仅在“眨眼之间”。
  而实现这一切都要依靠一个关键的系统——评论员信息系统(CIS)。据介绍,该系统是一个基于Java的应用,比分变化在一秒钟之内就在赛场转播席的触摸屏上显示出来,比赛进程进而能在瞬间传遍全球。
  北京2008年奥运会首次向媒体提供了远程评论员信息系统(CIS)。
  据侯杰瑞介绍: “现场直播时,电视评论员通常依赖眼前显示屏所提供的运动员信息,如成绩、背景、排名等,为观众做讲解。以前,他们为了获得全面的实时信息,不得不大张旗鼓地带着全套设备来比赛现场的转播区。现在,远程评论员信息系统使他们能在自己的办公室里进行赛事评论,不管你人在美国、欧洲还是澳大利亚。”
  除此之外,“CIS系统还能使体育评论员在观众欢呼声响起之前就可以收到系统传送的比赛结果。并根据各个体育项目专用屏幕上提供的丰富内容来进行解说。”
  
  璀璨的科技光影
  
  画轴打开在一个巨大的LED屏幕上。屏幕长147米,宽22米,构成历届开幕式面积最大的一个舞台。上面铺设了4.4万颗R、G、B三种颜色的LED,通过电路控制实现图像输出,随着情景的变化,改变背景的内容。
  考虑到演员还要在上面翩翩起舞,位于屏幕中央的长20 米、宽11 米的“画纸”必须要有一定的抗压能力,并且卷轴还要收放自如。因而,画纸是由1.2 米长、2.4 米宽的小块航空蜂窝板材拼合而成,厚20 毫米,重约800 公斤,而且两侧采用了真空技术,压上高分子合成板,面上则再粘一层无纺布。而画轴则内藏电池,还留有空隙,演出时,工作人员就在里面进行操控。
  在舞蹈演员身上,灵活的LED替代了传统的反光组件,并能够自主控制发光的强度。在体现宇宙空灵的成梦幻五环场景中,LED随着演员的跑动而忽明忽暗,流星的效果被展现得惟妙惟肖。
  
  开幕式的另一个亮点,就是采用了大量亮度高达两万流明的高分辨率投影机,形成了“鸟巢”顶端边沿的巨大环形屏幕。之所以用投影机取代LED屏幕方案,是考虑到当时灯光条件复杂; 而且采用LED,超高的成本根本无法接受; 再有,这样定制下来的产品,恐怕无法在赛后用到其他地方; 最重要的是,LED本身的功耗也不小,几千平米面积的屏幕,电缆的分量都难以估算。
  因而,通过大量的投影机拼接,形成一个超长的幕墙是最好的办法。据了解,这次开幕式使用的投影机总数接近150台,全都是科视电影级别的投影机,包含84台Christie Roadster S 20K 3片DLP投影机和63台Christie CP2000-ZX数字电影投影机。
  
  伴随着29个焰火脚印,奥林匹克精神从古老的奥林匹亚走来,走到中国,走进北京,走入“鸟巢”。脚印、笑脸、五环,在北京奥运会开幕式上我们看到了奇妙的焰火表演,据说为了实现这些造型奇特的烟花,中国的技术人员专门开发了秘密武器,甚至在焰火弹中加入了芯片。这些秘密武器是怎样发挥作用的?
  据了解,奥运五环是由5个炮位相隔90米的发射器发射的,并且由装在焰火弹中的芯片控制每发焰火弹的发射时间、飞行高度、起爆时间和燃烧时间。发射后,五环图案从114米高空开始靠近并套在一起,在134.68米高空套完,形成最长250米的五环相连图案,再到170米的高空运行完,观众能看到的只有五六秒的时间,但这也是震撼、壮观的五六秒。
  
  而为了达到最好的发射效果,此次焰火表演还采用了我国最新研制的矩阵式“焰火膛压精确发射系统”,依靠空气发射大大提高了发射的精确度。同时,武警北京总队焰火施放分队的总指挥黄晓文提出,将发射系统从落地式改为车载式,解决了运输与卸载不便的问题。
  实际上,北京奥运会开幕式焰火燃放的难题,不仅是动态空中组图这一个。
  
  “真正难的还不止于此。”赵伟平介绍说,为了要和开幕式演出同步,鸟巢上控制1.6万发烟花的所有发射系统都是事先安置好,并预先按照演出时间表编好程序的。“当我下达启动命令后,剩下的就是静静地等待焰火在表演中准时燃放。”赵伟平表示,当时他的心情十分紧张。
  虽然每组烟花都预先设置了遥控和手动两套备用点燃方案,但是一旦出现问题,即便实施应急启动,效果也难免大打折扣。“这是中国人民的百年奥运梦想,我们再举办奥运会不知又要等到何年何月,出不得半点闪失啊。” 赵伟平感慨道。
  虽然赵伟平对闭幕式的焰火表演内容秘而不宣,但他表示,数码焰火技术还将在闭幕式中大放异彩。
  
  保卫蓝天有高招
  
  在奥运会期间,北京的天气预报已经精确到5分钟一报,并细化到各个场馆,而且,一旦遇到恶劣天气,气象工作者还有非常手段。气象工作者是如何为奥运保驾护航的?
  消雨弹显神威
  
  “不能说我们控制了天气,但是我们可以通过技术手段影响天气。”气象专家介绍说,人工影响天气是一项复杂的系统工程,需要气象监测、气象数据分析、人工干预等多项工作系统配合。
  首先,就是要发现和定位灾害天气。据了解,针对奥运和汛期气象服务的特殊需求,国家卫星气象中心已启动静止卫星双星加密运行模式,每15分钟即可获取一张卫星云图,从而实现对天气系统的连续变化情况、发生发展过程的宏观、实时监控。
  奥运会期间,卫星图片将由现在的每小时一张,变成每半小时一张,自动气象站的数据将5分钟更新一次,闪电定位观测资料将实时更新,雷达数据资料将6分钟更新一次。
  其次,为了对大量的天气数据进行及时、准确的分析,并计算如何“赶走”坏天气,气象部门还应用了高性能计算机。
  最后,就是针对恶劣天气采取措施。据了解,北京奥运会期间,假如真的出现不利于奥运的天气,北京市气象局将运用各种高科技手段来控制天气,使奥运会顺利进行。
  如有大雾弥漫,气象部门将采用“液氮消冷雾技术”,达到人工消雾; 出现高温干旱,北京市人工影响天气办公室会利用飞机、气球、发生器、高炮和火箭五种工具进行人工增雨作业; 出现天降冰雹,气象部门就用高炮将大量碘化银等催化剂集中送到雹云中,云中便形成大量的凝结核,使冰雹变成“小盐粒”; 假如暴雨倾盆,如开幕式上使用的消雨火箭弹就会大显神威。
  
  奥运科技零距离
  
  科技保证了北京奥运会的成功,而奥运带来的科技理念也日渐深入人心。8月15日,记者来到国家奥林匹克公园内的体验馆,现场感受了一把奥运带给人们的科技热潮。
  “强壮”PC受关注
  
  记者随后来到了三星的奥运体验馆。体验馆内展示最多的是,基于各种移动体验的手机产品,移动WiMAX、TD-SCDMA手机、CMMB手机,所有展示的手机产品都打出了“记录所有奥运点滴”、“奥运实时看”、“个性手机,个性生活”这样的口号。这其中,最引人注目的当属TD/CMMB手机了。尽管此次中国移动TD/CMMB手机招标数量有限,仅为满足奥运需求,并专门提供给奥运相关人员使用。但根据国家广电总局的计划,在广电手机电视标准CMMB覆盖方面,继奥运前37个直辖市、省会城市、计划单列市和奥运城市开通后,CMMB信号在今年将能覆盖到全国324个城市。相信在不远的将来,TD/CMMB手机可以为更多的用户带来新鲜体验。
  而以“宽带梦想为奥运加速”为主题的中国网通体验馆里,娱乐氛围更为浓烈。体验馆中央一个高清互联的游戏平台,通过让游客参与游戏,使其体验到高速宽带所能带来的娱乐体验。由于参与的游客过多,工作人员不得不立出“请自觉排队,每局三人,每人限玩一局”的提示牌。看来,面对宽带市场需求不断上升的趋势,电信运营商为了保持市场主导优势,正在不断升级技术和服务,更多的宽带应用正在被激发出来。
  正如国际奥委会首席技术官Jean-Benoit Gauthier所说: “我们不是在进行一个以技术为中心的赛事,但是这个赛事离开技术是不可能运行的。”借着赛事的升温,各个体验馆也是日渐火爆,日参观量超过3000的数据充分说明了观众和游客对奥运科技的关注。而借助科技奥运的东风,一些新技术与用户见面的时间看来正在日渐缩短。
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