冬奥会金牌背后，是金牌科技

本届冬奥会已经接近尾声。赛场之上，运动员留下了鲜明的印记，荣耀或是遗憾，拼过即为最美；赛场内外，为保障本届冬奥会顺利举行而特设的众多科技产品，也引起了中外媒体、网民的广泛热议。

客观来说，相较于夏季奥运会，冬奥会对科技的要求更加严苛。因为所有项目都在冰雪之上进行，如果使用天然雪道，不光雪量无法保证，而且一旦突降大雪，反而会阻碍运动员视线，影响赛事；天然冰面也一样，难以保证冰面平整度。

升起的奥运五环。/央视

这就需要人工造雪和制冰，这个过程中涉及一系列科研攻关，而整个冬奥涉及的科技突破，远远不只造雪和制冰。冬奥会这场体育盛会，见证了中国科技力量的崛起。

从“黄河之水”，

看屏幕技术的质变

北京冬奥会开幕式上，最让人印象深刻的场景，想必是“黄河之水天上来，冰立方上雕五环”。这当然不是真的用激光雕刻出了五环，而是用超高清LED屏营造出裸眼3D视效。

黄河之水天上来。/央视

只不过，五环和冰立方是不同的LED屏，在看台上的激光投射到冰立方时，五环开始逐渐上升，而冰立方一边下降一边播放出冰渣四溅的情景，营造了“五环从冰立方中雕刻而出”的震撼效果。

开幕式上LED屏的应用不只这个场景。还记得那朵直径14.89米的巨型“雪花”吗？这是本届冬奥会的主火炬台，也是目前行业内发光面最窄的单像素可控异形显示产品。

它采用双面镂空设计，55万多颗LED灯珠，每一颗灯珠都由驱动芯片的单一信道独立控制，充分呈现了雪花的线条感和细腻的画面效果。

打造出这朵雪花的企业，曾在2019年国庆70周年庆典上，利用3290块光影屏呈现“大国崛起”历程，还曾深度参与里约奥运会、东京奥运会，将中国科技力量延伸到国境之外。

北京冬奥会开幕式上，既有中国科技力量的展示，也有中外科技合作的结晶。那面整体面积为10393平方米的超级地屏，显示精度达到8K级别，这是中国智造。

当演员和地屏中的艺术形象进行互动时，运用到了英特尔的技术。英特尔使用 AI 算法开发出人体检测AI模型，上百名演员都可被精准识别到；然后使用多相机标定结果，对他们的真实位置信息，进行实时输出。

总导演张艺谋对开幕式上的黑科技大加赞赏：“我不想把科技定义成艺术的辅助者，它越来越多地成为了艺术的重要组成部分。就像冬奥会开幕式中的人与‘湖面’‘雪花’的互动，这种流畅的效果不是仅靠反复排练就能达到的，创新技术帮我们实现了创意，它让艺术发挥更大魅力。”

二氧化碳居然能制冰，

你的确没听错

本届冬奥会作为人类历史上的第一届“零碳冬奥会”，这其中很大程度要归功于“二氧化碳跨临界直冷制冰技术”。这种技术在国家速滑馆“冰丝带”得到了全球范围内的首次应用。

上一届冬奥会，也就是2018平昌冬奥会，使用的制冰剂是R-404A，但这种制冰剂中含有氟，泄漏到大气中会直接破坏臭氧层。而且，它让全球变暖的潜能值是二氧化碳的4000倍，换句话说，相对于二氧化碳，它的温室加速效应能力强多了。

对于北京冬奥使用二氧化碳制冰，国际奥委会制冰工程顾问亚瑟·苏瑟兰德给与了高度肯定。他说：“相较于传统制冰剂，二氧化碳是一个非常高效率的热转换制冰剂，它本身无毒无害。同时，二氧化碳制冰剂的热恢复能力潜质非常大，可以将整个冰场的热从一个地方传导到另外一个地方，从而使得整个冰场各个区域温度平均，（能高效保证冰面平整度）也有利于运动员的发挥。”

据了解，北京冬奥会的15块冰场中，有7块采用低碳的二氧化碳跨临界直冷制冰技术，相当于减少了近3900辆汽车的二氧化碳年排放量。

本届冬奥不仅在制冰技术上有重大突破，在造雪领域也有突出进步。按照国际冰雪运动惯例，高山滑雪赛道必须为“冰状雪”。所谓冰状雪，是指滑雪场的雪质形态，其表面有一层薄的硬冰壳，用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。

一条合格的冰状雪道，要经历反复地铺雪、压实、注水结冰的步骤。整个造雪过程看似简单，只需要铺雪、注水就行，但不同的地区气候不同，铺多厚的雪、隔多久注水、注多少水等都无可参照的具体参数。为此，中国科研团队常常要在零下20摄氏度的环境中工作十几个小时来反复观测、试验。

造雪，只能靠自己。/央视网

经过4年时间的打磨，团队建立了北京延庆、张家口赛区制造冰状雪的属地参数，从机理上摸清了优质雪道的雪质要求，成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格冰状雪。并且冰状雪赛道专业检测的设备——冰雪硬度测量仪和冰雪粒径测量仪等也实现了国产化。

良好的场地条件是运动员发挥出优异成绩的重要基础，谷爱凌的1620度转体、任子威代表中国首次拿下短道速滑男子1000米金牌，这些精彩的夺金时刻，都离不开科研团队的日夜攻关。

云转播给你想要的视角，

高速摄影定格每一帧精彩

我们能在屏幕前多角度直击冬奥会比赛现场，这离不开云转播技术。

这是奥运史上首届实现云转播的体育盛会，在过去，我们只能依赖卫星转播。传统的卫星转播带宽低，而云转播的带宽则能高出一个量级，从Mbps/s提高到Gbps/s，在某些极端的情况下能扩容到TB级别，这相当于在一秒内传输完500部高清电影。

云转播能实现4K乃至8K内容的即时传播，极大程度降低了时延，提高了清晰度。更重要的是，云转播能实现“高自由视角观赛”。当然这有一个基础，那就是现场需要布设几十台乃至上百台高清摄像设备。

自由观看视角。/央视

但光有足够的摄像头还不够，冰上运动往往速度很快，前一秒和后一秒的画面内容会有显著差异。比如谷爱凌的1620度转体，总共也就是一秒多钟的事情。如果在这个过程中切换镜头，势必会造成画面不连贯。

要想解决这个问题，得先把这些摄像机信号统一到同一个后台，接下来的信号处理过程中就要用到人工智能和机器学习。也就是说，在你切换视角（镜头）的过程中，算法需要自动“脑补”出因镜头切换而中断的镜头，使得画面内容更加连贯。

云转播还能还原出“子弹时间”，就如同《黑客帝国》中尼奥闪避子弹的360度镜头一样，这当然离不开高速摄影技术的应用。

本届冬奥会特别配备了“飞猫”系统和“猎豹”系统，飞猫系统由40台4K超高清摄影机阵列加上3台8KVR摄像头组成，能全视角追踪比赛画面，想要犯规，门都没有。

而“猎豹”系统的摄像头具有高速运动性，其配备了高速运动滑轨，时速可达90公里，能在追踪运动员实时位置的同时，精准捕捉其肢体动作和细微表情。

有了这些科技产品的见证，运动员的精彩瞬间就能传播到世界各地，那阵阵掌声就是对他们努力的最好回报。

你看到的速度与激情，

背后是航天级别的安全保障

冰雪运动的速度、场地的高落差、冰刀的锋利，这些都有可能对远动员造成潜在危险。因此，运动员的“战袍”和头盔必然需要特殊材质，才能对他们进行全方位的保护。

谷爱凌的头盔看似普通，但其重量只有700g，而且具有超高的抗冲击变形能力，这背后就用到了航天科技中的材料和设计技术。

谷爱凌的头盔，高强度材料制成。/央视

作为冬奥赛场上速度与激情的象征，短道速滑运动员的时速往往能达到50公里以上，顶尖运动员的时速能超过70公里。而冰刀锋利，一旦运动员发生碰撞，后果不堪设想。这就对运动员的服装提出了很高的防护要求。

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