从“科技冬奥”到“虚拟未来”② 虚拟仿真技术支撑下的首届“数字孪生冬奥会”？ 沐鸣2登陆。开幕式“冰雪五环”破冰而出，璀璨夺目，寓意打破隔阂、互相走近、大家融为一体；主火炬以“一叶知秋”的诗意浪漫情怀点燃，小小的火苗但燃烧的是伟大的奥林匹克精神，是全人类熊熊燃烧的激情和浪漫；漫天烟花绚烂，谱写的是中国人对全世界敞开怀抱共同向未来的美好祝愿！

　　此时此刻的你是不是只想说：“自豪！骄傲！为北京点赞，为冬奥健儿们加油！更为盛世中国喝彩！”

　　这其中，就有令北影人倍感自豪的，由北京电影学院未来影像高精尖创新中心牵头研发并进行概念验证和关键技术攻克的成果——场馆仿真系统Venue Simulation System (VSS系统)。

　　在疫情挑战下，VSS系统有力支撑了本届冬奥会筹备规划与运行设计，使得北京2022年冬奥会成为首个基于数字孪生与场馆仿真技术进行筹备规划的奥运盛会！

　　2021年国家重点研发计划项目“冬奥会赛事活动规划与运行设计仿真系统研究及应用示范”项目负责人

　　北影科研团队在北京冬奥组委领导的指导和委托下，历经5年的刻苦攻坚，不仅完美的对冬奥赛事引入数字孪生概念进行了验证，更先后牵头承担了2019年国家重点研发计划“现代服务业共性关键技术研发及应用示范”重点专项“影视制作虚拟预演关键技术研发与系统集成”项目及2021年国家重点研发计划项目“科技冬奥专项——冬奥会赛事活动规划与运行设计仿真系统研究及应用示范”项目，重点对虚拟仿真适用性关键技术、流程规范和数据标准进行研发，也为后续的场馆系统系统开发打下坚实基础。

　　冬奥场馆仿真系统的应用，代表着中国电影科技力量经过近年来的发展，正式具备了世界先进水平，也表明科技的进步将会不断对包括影视、演出、赛事运行设计等文化产业领域带来深刻而全面的影响。北京电影学院高度重视技术类学科的建设与产学研合作，希望可以将我们的研究成果不断服务于更多的文化活动运行设计仿真领域。

　　攻克下数项虚拟仿真核心技术后，项目合作企业视伴科技（北京）有限公司基于关键技术对系统进行了开发和产品化，2021年更在冬奥组委牵线下，视伴科技（北京）有限公司与奥运会顶级赞助商英特尔达成合作，对系统开发过程中服务集成、硬件算力支持与创新、端到端解决方案形成进行了有力支撑，顺利将VSS系统从科研项目转化为北京2022正式服务项目，为助力冬奥筹备运行工作贯彻“绿色办奥、共享办奥、开放办奥、廉洁办奥”的理念交上了一份令世界满意的答卷。

　　2019年国家重点研发计划项目“影视制作虚拟预演关键技术研发与系统集成”项目负责人

　　针对赛事场馆模型复杂度极高难以高效建模的问题，团队攻关研究了赛事场馆的隐规则模型扫描数据自适应网格重建技术，并结合激光扫描、倾斜摄影等现有技术，从而实现了赛事场馆的高真实度、高效率模型重建技术工具。

　　同时，团队还研发了基于平面设计图纸的三维场馆模型智能辅助建模技术工具，实现高度规则化场馆建筑的高效语义化建模，进而为大型赛事活动规划与运行设计仿真奠定场馆三维模型数据基础。

　　传统的转播方案设计工作需要导演或内容制作负责人首先在平面图纸上先行设计转播机位以及转播方案，然后再到达现场进行实地考察，还需要携带各种设备，以便将预先设计的方案在现场加以验证。这个现场考察的整体过程相当繁琐且耗费巨大人力物力，尤其涉及到户外，例如高山滑雪等场馆，到达现场考察更加困难。

　　通过VSS系统内的转播方案设计及预演技术工具，这些困难都迎刃而解了！VSS系统可以在三维空间搭建其完全仿真的场景外观，且在系统内可以方便的添加众多的转播机型，设计机位，并可轻松对摄像机焦距、视角进行仿真模拟及验证，最大程度的以数字化形式还原内容制作团队的工作流程。这样，原本费时费力的转播设计现场验证工作足不出户就可以完成了。

　　冬奥筹备中，形象景观设计方案制定时，需要进行可行性验证，但考虑到物料、人力的成本，不可能将所有的形象景观物料布置在现场进行验证。VSS系统中的形象景观设计及展示技术工具通过形象景观部门给出的设计方案，可直接在系统内对应的位置进行形象景观摆放，并能够灵活切换多种不同方案以展现不同效果。而通过系统导出的视频，则可以更立体直观的对方案的效果进行展示，不仅大量节省了在现场摆放的人力、物力，更可以为最终决策提供参考，辅助领导快速做出决策。

　　VSS系统中的场馆管理运行设计技术工具可以对场馆直观展示的同时，通过使用分区、流线功能进行运行设计，实现功能分区的显隐，系统内流线功能的随时添加修改，临建设备的摆放模拟，在场馆运行设计中可以有力辅助场馆团队决策，设计预演，方案汇报等工作做。在冬奥筹备期间，尤其在防疫安保方面，系统为场馆团队在多个场合以及多次会议中发挥了独特的作用，其中更在各场馆内部讨论会、IOC团队的VDOR会议中以系统演示、视频介绍等多种方式参与方案讨论。

　　2019年2月，北京世界转播商简报会议WBB在北京召开，OBS（奥林匹克广播服务公司） CEO Yiannis先生在会议中提出虚拟转播服务系统将作为北京2022冬奥的重要创新方向之一，OBS将给予大力支持。

　　2020年9月，VSS仿线年中国国际服务贸易交易会上作为冬奥会最大的亮点展示。

　　2020年10月，WPM大会（世界媒体大会）通过VSS系统制作的演示视频，向参会代表介绍了媒体流线、功能区域等业务流程和工作区域。

　　2021年2月，WBM（世界转播商大会）上，配合媒体运行部，为各国媒体转播商提供线上场馆考察服务，以VSS系统为基础，以各场馆转播商主要工作流线及工作区域为内容，通过VSS系统制作了12个竞赛场馆的演示视频。会上，VSS系统为载体通过对竞赛场馆及周边区域的真实还原，帮助OBS在各国转播商无法亲临现场的情况下，更为真实高效的为世界各国转播商以视频的形式展示转播相关区域的位置和相关信息。通过视频的展示，世界各个转播商对北京2022冬奥会的场馆以及各自的工作区域有了更进一步的了解。

　　2021年2月-3月期间，NOC（国家代表团大会）代表团大会受疫情影响，代表团无法按照惯例到达场馆现场进行实地踏勘。因此会议采用线上视频会议的方式进行。各个国家代表团通过VSS系统开展线上考察，系统的应用帮助代表团更直观的了解场馆基本情况，运动员主要流线，相关热身区域、备赛区域等等。会议期间，在NOC和NPC代表团一对一线上会议中，VSS系统作为会议单独的展示环节，为各代表团进行了线上展示，为更好的服务NOC一对一大会，团队在此之前专门针对代表团客户群体特点，针对每个场馆添加了导览功能，方便代表团浏览场馆全貌。整个会议期间，VSS系统共计服务67个国家（地区）NOC代表团，17个NPC代表团，外方参与人员超过200人。外方代表对于VSS系统给予了高度评价，不少国家看到场馆仿真系统后，纷纷表示希望今后能够亲自使用该系统，认为VSS系统“非常酷”，“对于运动员及教练会有很大帮助”。

　　2021年8月，协助各个场馆团队进行防疫分区规划设计，协助场馆团队进行防疫分区规划汇报。根据安保部门要求，添加安保领域相关道具，便于安保部门进行专业设计。

　　配合形象景观设计团队，通过视频、截图、系统实时摆放等多种方式，辅助设计团队确定最终形象景观展示效果，汇报展示方案。

　　配合文化活动部颁奖处，对冬奥赛事期间重要颁奖典礼仪式过程所需各类道具模型进行资产建模并进行设计方案效果模拟及全过程动画预演。相较于以往传统的颁奖仪式流程培训讲解，通过VSS系统产出的流程画面更直观准确，预演动画作为培训内容展示工具保证了相关工作人员的培训效果，为参与颁奖仪式的运动员及颁奖嘉宾提供了更直观的交流平台。

　　2022年1月， VSS系统团队同北京冬奥组委、OBS（奥林匹克广播服务公司）、Discovery频道相关负责人召开线上会议，讨论关于Discovery频道在冬奥转播中利用赛场三维模型进行转播内容创新的议题。届时VSS系统将会协助Discovery频道搭建FOP竞赛区三维环境并提供效果展现等技术支持，有效提高Discovery频道转播质量及转播效果，为疫情期间转播商进行转播设计提供了高效的解决方案。

　　2022年1月21日， VSS系统团队中7名工程师全部进驻MMC完毕，届时场馆仿真系统团队将在奥运赛时积极协助媒体运行部以及OBS（奥利匹克转播公司）、各国媒体随时了解各场馆外观内部构造情况、辅助进行转播设计及场馆运行设计。充分发挥出VSS系统能够在赛时更有效、更及时的发挥运行变更事项规划、转播方案变更设计等作用，对赛时临时调整的转播设计方案提供快捷解决的途径，有效助力赛时的转播方案高质量实施。

　　截至目前，VSS系统已应用涵盖北京2022年冬奥会12个竞赛场馆，以及4个非竞赛场馆（主媒体中心，北京冬奥村，延庆冬奥村，张家口冬奥村）。系统从应用至今，共参与各业务领域各型会议100余次，制作转播规划方案30余个，形象景观设计方案12个，服务了67个国家（地区）NOC代表团，17个NPC代表团，外方参与人员超过200人……通过视频展示、系统线上虚拟踏勘等方式为冬奥及冬残奥会的筹备提供了重要技术及设计验证支持, 对筹备期间重要国际会议的成功召开起到重要支撑作用,得到了国际奥委会和北京冬奥组委的高度评价。

　　点滴瞬间都是VSS团队对支持一个未来感十足的冬奥盛典的信心和决心，科技赋能冬奥，团队愿以饱满的科研热情，助力冬奥赛事顺利举行，为中国的奥运健儿们加油！