科技讓冬奧更精彩

伴隨著北京冬奧會和冬殘奧會冰上項(xiàng)目測試活動的開展，眾多新技術(shù)驚艷亮相，與冬奧賽事深度融合。無所不在的科技應(yīng)用場景，讓人們對北京冬奧的冰雪盛會充滿期待。

4月1日至10日，“相約北京”冬奧冰上項(xiàng)目測試活動（下稱“測試活動”）陸續(xù)展開，這是冬奧會比賽場館正式投入使用的第一次試冰，也是科技與冬奧會融合的新開端。

一直以來，夏奧會和冬奧會等世界性體育大賽，既是全球體育的盛事，也是先進(jìn)科技的展示舞臺?！昂诳萍肌痹趫鲳^和訓(xùn)練比賽中的運(yùn)用，讓更快、更高、更強(qiáng)成為現(xiàn)實(shí);新型轉(zhuǎn)播技術(shù)的應(yīng)用，讓全球觀眾獲得身處現(xiàn)場般的觀賽體驗(yàn)……

4月8日，運(yùn)動員在國家速滑館進(jìn)行比賽（圖/《新京報(bào)》）

五大冬奧場館精彩紛呈

北京既舉辦過夏奧會，又將舉辦冬奧會，因此，如何將已有的場館進(jìn)行完美改造利用就成了北京冬奧會的看點(diǎn)之一。此次測試活動投入使用的比賽場館主要有國家游泳中心、國家體育館、國家速滑館，首都體育館、五棵松體育館五個(gè)主競賽場館。

國家游泳中心：“水立方”變身“冰立方”

國家游泳中心“水立方”是2008年北京奧運(yùn)會的標(biāo)志性場館，承擔(dān)了游泳、跳水、花樣游泳等水上比賽項(xiàng)目。作為世界上第一個(gè)擁有智能化泳池轉(zhuǎn)換冰場技術(shù)的場館，“水立方”變身為“冰立方”，將在北京冬奧會和冬殘奧會上承擔(dān)冰壺項(xiàng)目和輪椅冰壺項(xiàng)目的比賽。

國家游泳中心在2019年首次完成游泳池與冰場的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了“水立方”變?yōu)椤氨⒎健钡娜A麗轉(zhuǎn)身。當(dāng)年12月，場館還成功舉辦了中國青少年冰壺公開賽，完成賽道認(rèn)證，成為第一個(gè)開啟高規(guī)格冰上賽事并率先進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)測試階段的冬奧場館。

根據(jù)改造方案，“水立方”此次改造涉及建筑、結(jié)構(gòu)、防水等工程領(lǐng)域，約70個(gè)獨(dú)立施工區(qū)，50 000平方米的改造面積?！案脑熘凶畲蟮碾y點(diǎn)在于水冰轉(zhuǎn)換，要在保有水立方水上功能的基礎(chǔ)上新增冰上功能。”北京市重大項(xiàng)目辦城區(qū)場館建設(shè)處處長黃暉介紹。

水冰是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的？據(jù)相關(guān)人士介紹，比賽大廳中部搭建了可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，安裝了可拆裝制冰系統(tǒng)。把游泳池的水放空、排干，再把鋼結(jié)構(gòu)支撐體系和混凝土面板安裝完成，鋪上制冰管道，制冰后將形成具有4條標(biāo)準(zhǔn)賽道的冰壺場地。黃暉指出，這種轉(zhuǎn)換模式不僅實(shí)現(xiàn)了“水立方”與“冰立方”互換，還實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換材料重復(fù)利用，大幅降低后期拆除改造成本。

北京市國有資產(chǎn)經(jīng)營有限責(zé)任公司所屬國家游泳中心總經(jīng)理?xiàng)钇嬗陆榻B，國家游泳中心由“水立方”改造成“冰立方”后，比賽大廳具備冰上賽事、水上賽事及大型商業(yè)活動的承辦條件。賽后，將在游泳季和冰上季之間不斷切換，春夏秋三個(gè)季節(jié)將成為“水立方”，用于開展水上運(yùn)動;冬季則變身為“冰立方”，用于開展冰上運(yùn)動，成為奧運(yùn)場館可持續(xù)利用的典范。

同時(shí)，為做好場館的后期運(yùn)營，國家游泳中心還利用南廣場地下空間建立了兩塊冰面，一塊為標(biāo)準(zhǔn)冰場，另一塊為冰壺場地。屆時(shí)，將作為奧林匹克中心區(qū)冰壺項(xiàng)目體驗(yàn)基地，為大眾參與冰雪運(yùn)動提供開放的平臺。

國家體育館：打造冰球圣殿

2008年，國家體育館曾舉辦過體操、蹦床、輪椅籃球等比賽。在北京冬奧會上，這里將舉行男子冰球、女子冰球部分比賽，以及北京冬殘奧會的殘疾人冰球比賽，是名副其實(shí)的“雙奧場館”。

作為世界頂級賽事，冬奧會冰球比賽對于場地有非常嚴(yán)格的要求。為使冰面質(zhì)量符合奧運(yùn)賽事標(biāo)準(zhǔn)，國家體育館由國內(nèi)最高水平制冰團(tuán)隊(duì)來完成改造。

改造后的國家體育館新增兩塊冰球冰面，一塊用于北京冬奧會正式比賽，一塊用于賽前訓(xùn)練熱身。兩塊冰場均具備多種尺寸模式轉(zhuǎn)換功能，不僅可符合冬奧會、NHL（國家冰球聯(lián)盟）賽事“60米×26米”冰場尺寸的要求，賽后也可轉(zhuǎn)換為“60米×30米”尺寸的冰場，為大眾冰上活動、花樣滑冰、日常訓(xùn)練及各類賽事提供服務(wù)。

目前，國家體育館冰面狀況及制冷機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)良好，冰面質(zhì)量得到美國主制冰師、制冰專家尼爾森·多恩·莫法特的認(rèn)可。

國家體育館從2018年起進(jìn)行了為期兩年的升級改建工程。除對主館進(jìn)行改造增加相關(guān)功能外，還在北側(cè)新建了冰球訓(xùn)練館。該訓(xùn)練館外立面由863塊冰花圖案壓花玻璃裝飾，國家體育館別稱“冰堡”也由此得來。

這些玻璃采用雙層夾膠設(shè)計(jì)，重量是普通玻璃的2到4倍，其中最大的一塊足有8平方米，重量超過460公斤。隨著夜幕降臨，“冰花”玻璃配合燈光，逼真地呈現(xiàn)出“冰堡”效果，營造出了濃濃的冬季運(yùn)動氛圍，凸顯冬奧主題。

為了給運(yùn)動員提供舒適便捷的賽會體驗(yàn)，場館內(nèi)添置了14個(gè)球隊(duì)更衣室，各配備獨(dú)立的磨刀室、儲存室、按摩室、教練室，此外衛(wèi)生間和淋浴室實(shí)現(xiàn)了干濕分離，充分考慮訓(xùn)練、比賽需求，力求給運(yùn)動員們創(chuàng)造最舒適的比賽條件。

此外，場館在建設(shè)時(shí)充分踐行“以運(yùn)動員為中心”的理念，整體規(guī)劃運(yùn)動員流線，將更衣室設(shè)置在比賽場館和訓(xùn)練館之間，最大限度減少運(yùn)動員行走距離。在所有賽會制世界級冰球比賽場館中，“冰堡”是運(yùn)動員流線最短的場館。

場館里還設(shè)置了無障礙坐席區(qū)域。國家體育館業(yè)主單位、北京演藝集團(tuán)總經(jīng)理助理金黎明介紹，這一區(qū)域無論是從高度還是角度而言都是最好的觀賽平臺，賽時(shí)是為坐輪椅的朋友準(zhǔn)備的，這也是場館人文關(guān)懷和最大程度為觀眾服務(wù)的設(shè)計(jì)。

國家速滑館：打造“最快冰面”

國家速滑館又名“冰絲帶”，是北京冬奧會標(biāo)志性場館，也是唯一新建冰上競賽場館。在北京冬奧會期間，它將承擔(dān)速度滑冰項(xiàng)目的比賽和訓(xùn)練。

黃暉介紹，國家速滑館采用了全冰面設(shè)計(jì)，致力于打造“最快冰面”。冰面面積約為1.2萬平方米，是目前亞洲最大的冰面。國家速滑館冰面采用分模塊控制單元，將冰面劃分為若干區(qū)域，根據(jù)不同項(xiàng)目分區(qū)域、分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制冰。

據(jù)了解，國家速滑館采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)，是全世界最大的采用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)的冰面，也是全球首個(gè)采用該技術(shù)進(jìn)行制冷的冬奧場館。這項(xiàng)技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)、環(huán)保的制冰技術(shù)，溫控精準(zhǔn)、熱回收率高且碳排放趨近于零。

測試活動期間，賽道冰面溫差可控制在0.5℃以內(nèi)，溫度均勻，保證了冰面硬度一致，運(yùn)動員無論滑到哪個(gè)位置，感覺完全一致，為比賽提供了公平的競賽環(huán)境，也為運(yùn)動員創(chuàng)造最佳成績提供場地保障。國家速滑館在設(shè)計(jì)上還融入了綠色環(huán)保的建設(shè)理念，充分利用場館制冷產(chǎn)生的余熱用于運(yùn)動員生活用水、融冰池融冰、冰面維護(hù)澆冰，一年可節(jié)電約200萬千萬·時(shí)。

國家速滑館在設(shè)計(jì)之初就充分考慮賽后利用，其全冰面設(shè)計(jì)為適應(yīng)多種需求的群眾性健身提供硬件支撐。冰面最外圈是400米的國際標(biāo)準(zhǔn)速滑賽道，供賽時(shí)比賽使用;賽道圍合的場芯部分，是南北兩塊標(biāo)準(zhǔn)冰場，可開展花樣滑冰、冰球等運(yùn)動;冰場中間運(yùn)動員入場通道可隨時(shí)“隱藏”。場館平時(shí)可接待超2000名運(yùn)動愛好者同時(shí)開展冰球、冰壺等各類冰上運(yùn)動，將著眼于服務(wù)賽后可持續(xù)利用，努力打造值得傳承、造福人民的永久資產(chǎn)。

首都體育館：老場館華麗轉(zhuǎn)身

首都體育館建成于1968年，是新中國建設(shè)的第一座現(xiàn)代化體育場館。這里曾見證了1971年中美乒乓球友誼賽、1980年美國花樣滑冰隊(duì)訪華、2008年北京奧運(yùn)會排球比賽等諸多中國體育的重要時(shí)刻。北京冬奧會期間，短道速滑和花樣滑冰項(xiàng)目的14枚金牌將在這里決出。

“老場館、新變化、高科技?！笔锥俭w育館運(yùn)行團(tuán)隊(duì)主任丁東用9個(gè)字來形容這座煥然一新的場館。據(jù)悉，首都體育館升級改造主要包括照明系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、無障礙座席、制冰系統(tǒng)、場館恒溫恒濕等方面。其中，最具特色的就是新增的天幕和環(huán)屏系統(tǒng)。

首都體育館頂部設(shè)置了一塊1360平方米的天幕，這是目前國內(nèi)最大的室內(nèi)視頻顯示系統(tǒng)，可以與四周環(huán)屏互動，將絢麗的燈光與優(yōu)美的畫面投影至場館頂部的屏幕，當(dāng)運(yùn)動員在冰面上滑行時(shí)，猶如置身夢境一般。這套系統(tǒng)不僅可以烘托現(xiàn)場氣氛，還能提升觀賽體驗(yàn)。

走進(jìn)場館，第一感受是“暖和”。改造后，場內(nèi)始終保持恒溫恒濕，冰場溫度16℃，相對濕度35%。

場館座椅的數(shù)量也發(fā)生了變化，由原來的18 000座調(diào)整到15 000座，增加了80個(gè)無障礙觀眾座席。“我們在原有基礎(chǔ)上把座椅加寬，讓觀眾觀賽更加舒適，體驗(yàn)感更好?！倍|強(qiáng)調(diào)，希望北京冬奧會結(jié)束后，首都體育館不僅可以繼續(xù)承接各項(xiàng)國際、國內(nèi)高水平賽事，還能成為大眾健身的新場所。

在制冰方面，首都體育館也應(yīng)用了二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)，通過這一舉措，每年可以節(jié)電100多萬千瓦·時(shí)。

全面改造升級后的首都體育館也得到了運(yùn)動員們的稱贊。獲得測試活動短道速滑業(yè)余組女子3000米接力冠軍的北京一隊(duì)隊(duì)員龐斯予賽后非常激動：“場館很好，冰面很平整，冬奧場館果然不一般！”

五棵松體育館：打造冰籃圣地

五棵松體育館曾承辦過奧運(yùn)男籃比賽、男籃世界杯、CBA聯(lián)賽，是國內(nèi)當(dāng)之無愧的籃球圣地，如今它正以北京冬奧會為坐標(biāo)，向著成為冰上圣殿的目標(biāo)一步步邁進(jìn)。

為了滿足北京冬奧會賽事需求，五棵松體育館進(jìn)行了綜合改造，包括更換新制冰機(jī)組，設(shè)計(jì)改建球員更衣室、興奮劑檢測室等功能性房間。2020年12月，五棵松體育館改造工程完成，正式升級為“雙奧場館”，它不僅能滿足北京冬奧會賽時(shí)需求，并且能夠在6小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)“冰籃轉(zhuǎn)換”，兼顧場館賽后利用。

五棵松體育館還有一項(xiàng)“獨(dú)家秘笈”，即創(chuàng)造性地利用冰壩技術(shù)，在保留“30米×60米”冰場的基礎(chǔ)上，“截”出一個(gè)“26米×60米”的“冬奧冰場”。改造完成后，五棵松體育館將可以在冰壩大小上按需切換。

什么是冰壩？北京華體五棵松項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，冰壩是冰球場周圍基礎(chǔ)設(shè)施之一，與界墻和亞克力板共同構(gòu)成冰球場四周的基礎(chǔ)設(shè)施。高度約為9厘米的冰壩有兩個(gè)作用，一個(gè)是規(guī)定了冰球場地邊界，另一個(gè)則是可以將界墻固定在地面上，防止運(yùn)動員的撞擊導(dǎo)致界墻移位。

界墻上方會安裝亞克力板。在冰球比賽中，小小的冰球被運(yùn)動員們推來射去，時(shí)速快時(shí)可達(dá)150公里。高1.8米的亞克力板能防止冰球飛出場外，以免造成意外傷害或破壞冰場周圍設(shè)施。同時(shí)，由于亞克力板柔韌度極高，運(yùn)動員在比賽中即使撞上也不會受傷。

考慮到冰球選手的射門高度，球門后側(cè)的亞克力板高度為2.4米，并且在它的上方還將安裝防護(hù)軟網(wǎng)，作用也是為了防止冰球飛到觀眾席上。不過，這種軟網(wǎng)是有孔隙的，不會影響觀眾的觀賽效果。

轉(zhuǎn)播：讓觀眾看得更爽

冰球是北京冬奧會比賽中沖突性最強(qiáng)、最具觀賞性的項(xiàng)目之一。在手機(jī)或電視上觀看冰球比賽時(shí)，如何獲得身臨其境的觀賽體驗(yàn)？最新轉(zhuǎn)播技術(shù)的出現(xiàn)，讓冰球迷的期待成為可能。

在此次測試活動中，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)“冰雪項(xiàng)目交互式多維度觀賽體驗(yàn)技術(shù)與系統(tǒng)”，出現(xiàn)在國家體育館和五棵松體育館的冰球比賽中。

據(jù)了解，這一系統(tǒng)采用了“自由視角”視頻技術(shù)來展現(xiàn)冰球等北京冬奧會項(xiàng)目的比賽。觀眾通過電視、手機(jī)或VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）設(shè)備觀看比賽時(shí)，可以自己當(dāng)“導(dǎo)播”，隨時(shí)改變賽場的視角和位置，全方地欣賞賽場上運(yùn)動員的一舉一動。

“自由視角”是如何實(shí)現(xiàn)的？該項(xiàng)目課題負(fù)責(zé)人盛驍杰介紹，國家體育館中的U形架上共架設(shè)了40臺相機(jī)，總長度達(dá)210米。通過三維重建和渲染，可以渲染出任意時(shí)長和幀率的精彩特效片段，相當(dāng)于1200臺相機(jī)同時(shí)拍攝拼接的效果。

無須特殊裝備，也不用專門的帶寬，只要手持一部5G手機(jī)，配上5G網(wǎng)絡(luò)，冰雪發(fā)燒友就可以隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的交互式觀賽。與此同時(shí)，借助“子彈時(shí)間”技術(shù)，觀眾還可以在比賽過程中“凝固時(shí)空”，立體觀看冰球運(yùn)動員拼搶的瞬間，或是花滑選手騰空旋轉(zhuǎn)的唯美一刻。

除了滿足觀賽需求、讓冰雪項(xiàng)目更好看之外，“自由視角”和“子彈時(shí)間”技術(shù)對于裁判員判罰和運(yùn)動員訓(xùn)練也有重要作用：一方面，通過這一技術(shù)可以隨時(shí)生成360°信號畫面，提供給裁判和轉(zhuǎn)播商，幫助裁判快速、準(zhǔn)確地作出判罰;另一方面，它也可以讓教練和運(yùn)動員多角度回顧訓(xùn)練和比賽場上的技術(shù)和動作細(xì)節(jié)，科學(xué)地提升成績。

“‘自由視角技術(shù)就像在5G高速公路上進(jìn)行‘花式飆車?！表?xiàng)目負(fù)責(zé)人、北京大學(xué)博雅特聘教授陳寶權(quán)說，與傳統(tǒng)單獨(dú)視點(diǎn)的視頻傳輸相比，自由交互的多視點(diǎn)傳輸在數(shù)據(jù)容量上是數(shù)倍甚至數(shù)量級的提高。

服務(wù)：機(jī)器人進(jìn)賽場送“快遞”、頒獎

在此次測試活動上，不少場館都出現(xiàn)了智能機(jī)器人的身影。它們在提升冬奧會管理水平的同時(shí)，也極大地減輕了運(yùn)動員、工作人員的搬運(yùn)工作，節(jié)省了人力和物力。

4月2日測試活動開始后，前來采訪的國內(nèi)外媒體就被在國家體育館工作層辛勤工作的智能物流機(jī)器人吸引得走不動道。

這臺機(jī)器人不但勤勞能干，顏值也很高，聲音更是可愛，堪稱國家體育館的新寵。

據(jù)介紹，智能物流機(jī)器人項(xiàng)目是北京冬奧會科技創(chuàng)新項(xiàng)目之一。如今智能物流機(jī)器人已入駐北京幾大冰上場館。機(jī)器人采用了“激光+視覺”的自助避障導(dǎo)航策略，只需提前確定行走區(qū)域和主題路線，就能讓其在場館內(nèi)自由行駛。

據(jù)場館志愿者介紹，智能物流機(jī)器人干起活來是一點(diǎn)兒都不含糊。目前它主要承擔(dān)場館媒體區(qū)的成績單分發(fā)，第一時(shí)間將比賽成績單送到媒體記者工作間?！拔覀兲崆霸O(shè)計(jì)好了路線，他是個(gè)有證件的快遞小哥。”國家體育館工作人員說。

據(jù)悉，智能物流機(jī)器人還將用于辦公區(qū)點(diǎn)到點(diǎn)搬運(yùn)，文件材料、小型體育器材的搬運(yùn)，以及完成餐廳的輔助搬運(yùn)工作。

與此同時(shí)，在國家速滑館也出現(xiàn)了一款格外搶眼的頒獎機(jī)器人。別看這臺機(jī)器人走起路來的樣子萌萌的，實(shí)際上能力卻不小，一方面它可以為運(yùn)動員進(jìn)行無接觸頒獎，另外一方面它可以識別運(yùn)動員的身份，通過不同的語言向運(yùn)動員表達(dá)祝賀。目前這臺機(jī)器人還在測試當(dāng)中，相信未來它將會更加?jì)故斓剡\(yùn)用頒獎動作，同時(shí)也能儲備更多的語言。

防疫：讓賽場更安全

北京冬奧會是面向世界的國際性賽事，在全球疫情大背景和國內(nèi)疫情防控常態(tài)化的機(jī)制下，如何做好運(yùn)動員、工作人員的體溫監(jiān)測，做到有疫情及時(shí)發(fā)現(xiàn)，成為此次測試活動中的一項(xiàng)重要工作。在五棵松體育館，一枚小小的“腋下創(chuàng)可貼”，成為場館內(nèi)600多名工作人員的防疫利器。

“腋下創(chuàng)可貼”是一款可穿戴式的智能體溫計(jì)。五棵松體育館運(yùn)行團(tuán)隊(duì)主任陳雙介紹，使用時(shí)，工作人員只需將這款指肚大小的智能體溫計(jì)貼在皮膚上，并下載手機(jī)應(yīng)用后綁定，便可實(shí)時(shí)監(jiān)測自己的體溫?cái)?shù)據(jù)，并自動上報(bào)后臺。一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常，防疫系統(tǒng)將及時(shí)作出應(yīng)對。

據(jù)介紹，“腋下創(chuàng)可貼”曾在疫情防控期間發(fā)揮重要作用。作為全球最小、測溫最精準(zhǔn)的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備，“腋下創(chuàng)可貼”的測溫芯片只有米粒大小，但測溫精度可達(dá)到0.05℃，充電一次能連續(xù)使用10天，可以滿足冬奧會等大型賽事的疫情防控需求。

五棵松體育館醫(yī)療和防疫副主任尹金淑介紹，測試活動期間，一名患病的工作人員被測溫系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)后，場館隨即啟動救治和防疫機(jī)制，并開展流調(diào)工作，直到確認(rèn)其核酸檢測結(jié)果為陰性。這讓整個(gè)場館的防疫系統(tǒng)得到了非常好的檢驗(yàn)。

在首都體育館的媒體工作間內(nèi)，記者可以通過無人混合采訪的方式對參賽選手進(jìn)行線上采訪。據(jù)悉，無人混合采訪包含現(xiàn)場混采區(qū)的運(yùn)動員端、云轉(zhuǎn)播平臺和遠(yuǎn)端記者3個(gè)部分。

首都體育館新聞運(yùn)行經(jīng)理劉慧穎介紹，混合區(qū)的采訪是結(jié)合當(dāng)前的疫情防控要求，以非接觸的遠(yuǎn)程采訪形式，利用屏幕和5G技術(shù)，讓運(yùn)動員和媒體不互相接觸也可以順利交流。這樣既確保安全，對防疫也是很好的保障。

回顧往昔，冬奧與科技始終聯(lián)系緊密。萬眾矚目的冬奧會，讓更多人可以感受“科技冬奧”的智慧魅力?？萍荚氐募映郑藏S富了冬奧會的形式與內(nèi)涵。（本刊綜合）