数控激光雕刻(激光现场雕刻，世界最大地屏，北京冬奥会冰雪五环，黑科技满满)

Posted 2023-05-27

篇首语：博观而约取，厚积而薄发。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数控激光雕刻(激光现场雕刻，世界最大地屏，北京冬奥会冰雪五环，黑科技满满)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

数控激光雕刻(激光现场雕刻，世界最大地屏，北京冬奥会冰雪五环，黑科技满满)

在本届冬奥会开幕式上，最亮眼的莫过于“黄河水”倾泻而下，滚滚而来。随后，河水慢慢冰冻，变成一片冰的世界，一方巨大的水从冰面中升起，凝固成冰。过往23届冬奥举办城市的历史，闪回其上，最终定格为“2022中国北京”。

球运动员与影像冰球击打互动。冰球在视频空间中反复撞击后，冰雪五环破冰而出，璀璨夺目，现场观众为之惊呼鼓掌。这个节目创意可以说惊艳了世界。

很多人很好奇，这究竟是如何实现的，这其中使用到的黑科技就是激光雕刻。

什么是激光雕刻技术

从字面解释，激光是指通过受激辐射对光进行放大。当一束光经过一个物体时，在某种特殊条件下能够发生受激辐射，辐射出来的光和入射光一模一样。这个过程就好像是通过一个光的克隆机，把入射光放大了。由于其独一无二的光学特性，激光又被称为“最亮的光”“最准的尺”以及“最快的刀”。

作为20世纪人类重大发明之一，激光已经融入经济社会的方方面面。光已广泛应用于光纤通信、美容、打印、眼科手术、武器和测距等领域。

而激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。激光雕刻技术最早开始于20世纪60年代，第一代二氧化碳激光雕刻机实际上是用激光作为光笔的放大尺, 用一脚踩开关控制光笔工作, 可以用来复制书法、曲线图像和人像。激光在工件上刻制出与原稿相似图像。这是一种简单的原始的二氧化碳激光雕刻机, 成本低廉。

而经历了60年的发展，激光雕刻技术已经能够对立体图像与大幅图像的阅读以及对多幅图像的信息存储和处理。

冬奥会冰雪五环破冰而出有多难

激光雕刻并不难实现，冬奥会这个项目的难点在于，第一就是屏幕中的水流图像，究竟要如何实现；第二为了要在冰立方上完美展现历届冬奥会画面和冰雪运动项目，需将运动人形的所有画面转化为激光机需要的点位数据实现；

那这就需要通过机器“学习”大量中国传统水墨画，建立水墨纹理特征模型，以此生成风格化的山水图像后，再将三维动画转化为激光机需要的点位数据从而实现“黄河之水天上来”中的水墨图像。

而为了在冰立方上完美展现历届冬奥会画面和冰雪运动项目，就需要将运动人形的所有画面转化为激光机需要的点位数据实现。为此，我们必须把拟在冰立方激光点位展示的几万个画面，都转化成数字信息。

而奥运五环的破冰而出，更少做了一个360度的数字装置，从水立方到冰立方，在动用环绕全场的24道“激光刻刀”下，凿出了这晶莹剔透的奥运五环。

当然这些并不是激光雕刻技术能够单方面实现的，这还需要鸟巢地屏的辅助，鸟巢现场的这一块LED的屏幕是世界上最大的地屏，地面互动投影和普通的投影屏幕不一样，地面互动投影需要影视效果软件，投影机，核心控制软件和传感器来实现。影仪将画面投射在地面。人们走过投影区，地面映像就会发生变化。投影仪和红外感应模块再通过捕捉设备对体验者动作进行捕捉，再结合互动系统与地面进行互动。

而鸟巢的这块地屏更为高级，这块屏幕面积达10552平米，包含超过4万块的LED模块，不仅能完美地呈现各种特效，还可以实时捕捉演员的行进轨迹，这就是人工智能动作捕捉技术，从而实现演员与冰块的互动。

总结

大家还记得2008年北京奥运会的那个大卷轴吗？那也是一个巨幅的LED显示屏，把它做成了一个大卷轴，当时这种大型异型LED显示屏的运用在科技上已经是很大的突破了。当时张艺谋就希望可以实现地面屏幕的实时捕捉技术，但是当时的科技水平无法实现。

不得不说，才过去14年，中国的科技水平就发生了翻天覆地的变化。人工智能的应用，机器视觉的应用，云的应用，万物互联的应用，5G的应用，相比于2008年，北京奥运会更侧重于展现中国5000年的文明与历史。

2022年北京冬奥会则是更凸显中国所取得的科技水平，从过去到未来，短短14年的时间，这不仅是科技的进步，祖国的强大，更展现了中国人在新时代里的文化自信。展现了我们博大的胸怀。

正如张艺谋所说，在这次冬奥会上，我们想要向世界传达我们的世界观：“中国人跟所有人都一样，那么真诚那么善良，那么爱美那么浪漫。希望大家都好。”