赛事转播由观众当导播?“自由视角”技术让冬奥观赛身临其境******
你是否想象过,通过任意视角“无死角”观察比赛细节的新体验——随意滑动手机屏幕,比赛转播画面便相应转换角度,当选定角度松开手指,画面即以新的视角和位置播放;借助“子弹时间”技术,在比赛过程中“凝固时空”,全方位观看运动员的竞技瞬间……
“这个技术让我们坐在家里却好像置身赛场,360度想看哪里就看哪里,紧紧跟上瞬息万变的赛场形势。”使体育赛事观众感到新奇的这一体验,是国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冰雪项目交互式多维度观赛体验技术与系统”中,由优酷参与研发的历时两年多研发的“自由视角”视频技术所带来的。该技术于2021年4月亮相“相约北京”冬季体育冰上项目测试活动,分别在国家体育馆、五棵松体育馆运行测试。
赛事转播新技术的惊艳亮相,进一步推动着科技创新与冬奥赛事深度融合。通过我国企业自主研发的“自由视角”视频技术对冬奥冰雪项目进行示范播出,观众可使用电视、手机或VR设备,通过自主交互连续改变视角和位置,既可以让画面静止以观察某一个比赛瞬间的不同角度,又可以让画面保持流动而不打断比赛,让观众自己当“导播”,突破传统的定点和被动式观赏赛事,提升用户观赛体验。
观众体验自由视角观赛
“我们看到的画面并不是由相机单纯拍摄的,而是通过算法渲染出来,根据三维程序补充出来的。”优酷“自由视角”系统课题负责人盛骁杰介绍,在测试活动中,国家体育馆内的U型架上共架设40台相机,总长度达210米。通过三维重建和渲染,可以渲染出任意时长和帧率的精彩特效片段,相当于1200台相机同时拍摄拼接的效果。无须特殊装备,也不用专门的带宽,仅需手持5G手机,搭配5G网络,冰雪“发烧友”就可以便捷实现高质量的交互式观赛。
据了解,在内容生产上,“自由视角”技术能嵌入转播信号,实现多角度、清晰的即时三维比赛细节还原。针对冰球比赛,这一技术以重点镜头和氛围镜头为侧重,能够让观众感受到冰球赛事独特的魅力。此外,该技术可协助裁判更快速、精准地做出判罚,还能使运动员和教练员在日常训练中多角度直观回顾场上细节。“它可以直接植入到普通的转播当中,比如场上比赛的某一瞬间,观众或裁判没看清楚,系统可以随时生成一个360度的信号提供给裁判和转播商,能够很好地解决判罚和观赏方面的问题。”盛骁杰说。
“‘自由视角’技术的目标是建立交互式多维度观赛体验系统。具体来讲,我们想实现全新的观赛体验。”“科技冬奥”重点专项“冰雪项目交互式多维度观赛体验技术与系统”项目负责人、北京大学博雅特聘教授陈宝权表示,这一技术的第一个特点是实现了多视点观赛功能,第二个是交互性,观众可以决定自己的视点,选择其最舒适的视角去看精彩的比赛。同时,“自由视角”技术还实现了多终端的观看,除通过电视收看外,还支持手机端和VR设备观看。“戴着VR设备,不需要手的交互,而是通过人们身体的自然交互,VR设备的视角能使我们进一步达到身临其境的观赛体验。”
工作人员对自由视角视频直播作测试
事实上,在应用于北京冬奥会赛事转播前,“自由视角”技术已成功落地多档综艺节目及CBA、CUBA等体育赛事场景。而测试活动中所使用的“自由视角”技术和以往的应用有所不同,项目组形成了具有自主知识产权的端到端自由视角点播和直播系统,将8K“自由视角”系统从现场阵列采集、云端三维重建、编码传输到终端解码渲染都做到了端到端实时处理,从而达到能够支持冬奥相关赛事直播的技术水平。(孔繁鑫)
竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)