北京冬奧會開幕式唯美的光影效果背后，LED屏功不可沒。
雪花形主火炬臺
京東方自主研發(fā)設(shè)計的雪花形主火炬臺采用了業(yè)內(nèi)發(fā)光面最窄的異形鏤空LED雙面屏，巨型雪花形主火炬臺閃耀著晶瑩剔透的光芒，其硬件和軟件系統(tǒng)均由京東方（BOE）研發(fā)設(shè)計。主火炬臺直徑達14.89米，由96塊小雪花形態(tài)和6塊橄欖枝形態(tài)的LED雙面屏組成，采用雙面鏤空設(shè)計，嵌有55萬余顆LED燈珠，每一顆燈珠都由驅(qū)動芯片的單一信道獨立控制。
研發(fā)團隊通過500多張設(shè)計圖紙和近10輪的制樣，研發(fā)出目前行業(yè)內(nèi)發(fā)光面最窄的單像素可控異形顯示產(chǎn)品，充分呈現(xiàn)雪花的線條感和細(xì)膩的畫面顯示效果。
火炬點燃那一刻，巨型雪花屏由中心向四周輻射開來，閃耀出波浪般層層遞進的璀璨光芒。
快速變換、完美同步的顯示畫面背后，采用的是京東方AIoT技術(shù)體系及自主研發(fā)的同/異步兼容信發(fā)系統(tǒng)，異步集控能在極短時間內(nèi)將大規(guī)模視頻內(nèi)容快速下發(fā)，同步集控確保102塊雙面屏幕實現(xiàn)毫秒級響應(yīng)。
此外，主路+環(huán)路備份的高冗余控制系統(tǒng)確保了火炬臺播控系統(tǒng)的超高可靠性。同時，通過采用LoRa（遠距離無線電）低延遲控制系統(tǒng)搭配同步播放時間校正技術(shù)，進一步確保指令下發(fā)萬無一失，實現(xiàn)視頻畫面完美協(xié)同。
1200㎡冰瀑布
“冰瀑”采用的高清格柵屏，鋼結(jié)構(gòu)成品20米寬，高約60米，用鋼量1000多噸，有6000多根構(gòu)件?，F(xiàn)場要求不能進行任何的動火、切割以及焊接工作。為了保證裝置到了現(xiàn)場之后能夠一次成型，整個鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)拼裝都在車間進行。
600㎡冰立方
冰立方長22米、寬7米、高10米，是由LED屏組成的。重量達400噸，升降重量達180噸，是整個開閉幕式最大功率的驅(qū)動設(shè)備。冰立方升起來之前，它“藏”在一個巨大的地倉里，地倉長度是84米，寬42米，深度是10米。
五環(huán)亮相時，看臺4層的激光照射在冰立方上，對冰立方進行“雕刻”，隨著冰立方上部的頂蓋的下翻，配合著激光的“雕刻”，底部的五環(huán)緩緩上升，冰立方四面的LED屏一邊緩緩下降，一邊播放冰渣四濺的三維視覺效果，三方面完美配合，就形成了五環(huán)被一點點“雕刻”出來的視覺效果。除了冰立方外，現(xiàn)場高近60米的冰瀑，也都是由LED屏組成的。
冰五環(huán)
雷曼康碩展承制的奧運冰雪五環(huán)，長達19米、高8.75米，厚度卻僅有35厘米，內(nèi)部由 360°無死角的LED異形屏構(gòu)成，可以實現(xiàn)任意畫面的顯示。最外層的擴散板為顯示屏做了“美顏”，保證視覺效果清晰而柔和。五環(huán)的結(jié)構(gòu)特點是異形、大跨距、低剛度，設(shè)計要求與火箭研制異曲同工。因此，承建團隊參照航天結(jié)構(gòu)設(shè)計，以鋁合金桁架結(jié)構(gòu)為骨骼，以LED顯示屏為衣服，以擴散板為外套，讓五環(huán)也跟火箭的箭體一樣既堅又輕。
主舞臺
利亞德和京東方等合作制作的主舞臺是目前世界最大的LED三維立體舞臺，用到的4萬多塊屏幕來自不同的廠家。LED顯示屏由46504個50厘米見方的單元箱體組成，總面積達到11626平方米，是目前世界上最大規(guī)模的LED地面舞臺。
這個LED地面舞臺還是目前全球最大的8K超高清地面顯示系統(tǒng)，面積達10393平方米，采用多個8K+級分辨率的畫面融合技術(shù)，超大規(guī)模的光學(xué)校正算法可對每個畫面進行像素點級的光學(xué)校正，可實現(xiàn)100000:1超高對比度、3840Hz超高刷新率，以及29900x15096超高分辨率的畫面。通過搭載京東方自研的超大規(guī)模顯示模組控制與同步系統(tǒng)，可實時捕捉演員行進軌跡，實現(xiàn)畫面與演員的無縫互動，完美呈現(xiàn)裸眼3D效果。
航天科技集團是冬奧會開幕式的重要保障單位，共承擔(dān)了地面舞臺（含旗桿設(shè)備）、威亞、火炬、冰立方（含五環(huán)）、指揮監(jiān)控、通信系統(tǒng)、地面顯示系統(tǒng)、冰瀑、指揮中心、央視視頻播放及VR、視頻渲染機房等11個大項目。
其中，舞臺應(yīng)用LED顯示屏總面積（包括冰瀑、冰立方等顯示屏）接近14000平方米，利亞德提供10552平方米，覆蓋舞臺核心區(qū)域內(nèi)陸屏、高60米的冰瀑、冰立方、南北看臺屏。
地屏整體能夠呈現(xiàn)裸眼3D效果，地屏四周有一圈“黑場”，比如雪花飄下時，在這一區(qū)域翻轉(zhuǎn)，給人的視覺效果就是雪花紛紛揚揚地灑下。地屏還帶有動作捕捉互動系統(tǒng)，在鳥巢的“碗口”處安裝有攝像頭，能夠?qū)崟r捕捉地屏上人的動態(tài)，既美化了場景，也使得場景更具有真實感。
開幕式現(xiàn)場多個顯示屏裝置整體顯示一幅完整的畫面。播放系統(tǒng)整個地屏LED負(fù)責(zé)顯示4個8K播放素材，冰屏負(fù)責(zé)顯示2個8K播放素材，冰立方負(fù)責(zé)顯示1個8K播放素材，再配合播控系統(tǒng)實現(xiàn)多個播放器視頻輸出同步，誤差不超過2幀。
為了達到顯示同步和沉浸式效果，利亞德技術(shù)團隊按照滿足點對點最佳顯示效果設(shè)計播控系統(tǒng)，共設(shè)計了7組8K播放服務(wù)器和6組視頻拼接器，實現(xiàn)多個播放器視頻輸出同步。
此外，為了避免傳統(tǒng)的菊花鏈?zhǔn)郊壜?lián)同步帶來的串行故障風(fēng)險，利亞德采用1套幀同步信號發(fā)生器，同時為14臺播放服務(wù)器和24臺視頻拼接器提供統(tǒng)一的外同步信號，確保38臺獨立的設(shè)備保持同步工作且互不干擾，同步時間誤差不超過2μs，畫面像素掃描誤差不超過1行。
值得注意的是，在開幕式地面LED顯示系統(tǒng)的設(shè)計和施工環(huán)節(jié)，利亞德引入航天質(zhì)量管理方法。經(jīng)過前期充分的測試驗證，每一塊LED顯示模塊和鏈接線纜，面對冬季-20℃低溫，以及演員高強度彩排踩踏和設(shè)備機械的碾壓，都能穩(wěn)定呈現(xiàn)超8K高清視頻流暢的畫面效果，顛覆了傳統(tǒng)演出舞臺的空間結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)人屏互動，打造出數(shù)字化多維空間特效。
另外，對于如此超大型LED屏如何實現(xiàn)可靠、安全、穩(wěn)定供電也是利亞德要解決的難題之一。
要知道，開幕式舞臺三個顯示裝置的總用電量非常大，主、備供電回路用電負(fù)荷各需要2600kW，三個裝置共用100kW的航空箱配電柜52臺，20kW的電源分配器534臺，各類電線電纜198000米。利亞德設(shè)計團隊在LED顯示屏的配電系統(tǒng)設(shè)計中采用了雙電源雙電力模式。
即在每個LED單元箱體內(nèi)配置一主一備兩個開關(guān)電源，兩個電源的工作模式為均流熱備模式。正常供電時，每個電源帶載50%的用電負(fù)荷，當(dāng)其中一塊電源故障時，另一塊電源可立即帶載100%的用電負(fù)荷，無切換斷電延時。
利亞德集團董事長李軍介紹說，冬奧開幕式首次使用了LED屏像素四備份，確保萬無一失。每一個像素都有四個LED備份，任何一個LED點壞，都不會影響單獨像素的正常顯示，任何一組數(shù)據(jù)控制芯片出問題，該組LED區(qū)域的像素也不會全黑。
為實現(xiàn)逼真的冰雪效果，整場開幕式運用實時捕捉、裸眼3D等多種演藝設(shè)備和技術(shù)，其中不少為全球首創(chuàng)，可以說是一項龐大復(fù)雜的數(shù)字創(chuàng)新工程?！捌渲?，視效項目涵蓋17個流程環(huán)節(jié)，包含5800多秒數(shù)字內(nèi)容，約29萬幀，渲染時長約2430機時。地屏（冰面）和豎屏（冰瀑）的視頻分辨率極高，總面積約15個IMAX大小?！?/p>
冬奧風(fēng)潮的推動和政策催化下，讓LED顯示行業(yè)站在了新時代的風(fēng)口。隨著“5G+8K超高清顯示”時代的到來，LED顯示行業(yè)加速駛?cè)肟燔嚨?。加之在“百城千屏”活動的帶動下，將掀起LED顯示屏發(fā)展熱潮！
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