近日
北京冬奥会体育赛事
攫取着人们的眼球
继盘点完黑科技生活篇
团团带你走近冬奥会赛场上那些黑科技！
“水立方”变身“冰立方”
国家游泳中心“水立方”是年奥运会游泳、跳水、花样游泳项目的比赛场地。北京年冬奥会期间，转换成“冰立方”作为冰壶项目的比赛场馆，可容纳观众约人。
根据改造方案，水立方将成为国际首个泳池上架设冰壶赛道的场馆。
水立方改造后效果图
根据冰壶比赛需要，原游泳池区域将转换成冰壶场地，形成4条标准冰壶赛道。冰水转换是“水立方”改造过程中最关键的环节，由于冰壶比赛对于场地稳定性、冰面的品质、平整度等要求很高，以前历届冬奥会冰壶比赛场地都是在混凝土结构上进行制冰。
而“水立方”已顺利完成结构试验，通过在游泳池里设架空结构实现转换。这种转换模式将不仅实现“水立方”与“冰立方”互换，还实现了转换材料的重复利用，大幅降低后期拆除改造成本。
首体区域整体打造为运动园区
首都体育馆于年建成，在服务过年夏季奥运会后，这座老场馆将再度转换身份，承担北京冬奥会短道速滑和花样滑冰两项重要比赛任务。
首体的外观从传承保护出发不会有大的变化，但内部将通过最新的声光电技术实现“最美的冰”的理念。
首都体育馆改造后效果图
它不但可以在北京冬奥会花样滑冰和短道速划赛时营造梦幻的竞赛体验，也将为赛后吸引群众性冰雪运动体验提供优异的运动氛围和观众视觉引导。
首体园区改造后鸟瞰效果图
根据改造方案，首体区域将整体打造为运动园区。改造后，将形成首都体育馆一个竞赛场馆、首都滑冰馆和首体综合馆两个训练场馆，以及综合训练馆、运动员公寓和赛事中心三个配套场馆，共6个主要建筑为核心的运动园区。
五棵松体育馆科技创新与赛事深度融合
“用于防疫领域的智能体温计被称为‘腋下创可贴’，是一款可穿戴式体温计和疫情防控‘千里眼’系统。”五棵松体育中心场馆运行团队主任陈双举起左手戴着的白色腕带示意。
据介绍，工作人员只需将智能体温计贴在皮肤上，用手机下载App后将该设备绑定，体温数据变化都会在手机页面清晰展现，并可自动测量、自动上报给后台。在此次测试活动期间，场馆内的所有工作人员配备这个设备，做到体温实时监测，一次充电可以测温十天。
全球首个采用二氧化碳直冷制冰技术的冬奥场馆
走进国家速滑馆“冰丝带”，只见光洁如镜的白色冰面跑道上，两辆红色制冰车缓缓驶过，其中一辆车里坐着来自加拿大的国际制冰师马克，在认真检查跑道的细微状况。
“这次冬奥场馆建设中，拥有亚洲最大的全冰面设计的国家速滑馆，率先提出采用二氧化碳跨临界直冷制冰系统，是全球首个采用二氧化碳跨临界直冷制冰系统的冬奥速度滑冰场馆。”国家速滑馆场馆运行团队主任武晓南向科技日报记者表示。
武晓南介绍，“冰丝带”采用了环保型和可持续性最佳的自然冷媒——二氧化碳制冷剂，其ODP（破坏臭氧层潜能值）为0，GWP（全球变暖潜能值）为1，并且无异味、不可燃、不助燃，是可持续性最好的冷媒之一。与常规制冷系统比，能效可提升20%以上，得到了国际奥委会和国际滑冰联盟的高度评价。
经理论分析，采用二氧化碳制冷，有把握实现冰表面温差不超过0.5摄氏度，且制冷均匀，不会出现各部位温度不同的情况，特别是在以0.秒计时的高水平竞技中，这些都是关键性的因素。同时，国家速滑馆会将制冷产生的余热用于运动员生活热水、融冰池融冰、冰面维护浇冰等，一年可节省约万度电。
速滑服减少11%的阻力
速度滑冰等竞速类比赛追求‘快’，所以服装必须考虑风的阻力。在风洞测试环节，研究人员发现，并不是越光滑的表面风阻越小。
恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料，阻力最小，即在身体不同部位，采用了形状、大小、深度都不同的凹坑结构，以达到最佳的减阻效果。
人性化精准控温
冰立方场馆内，三个区域空间保持着不同温度。
冰层表面，保持在零下8.7°C左右;
高出冰面1.5米，控制在8°C-12°C之间;
而观众席上,保持在16°C-20°C之间。
这样的设计，既能确保冰壶比赛对冰面温度的需求，同时又能照顾到坐在观众席上观众们的身体感受，不会觉得太冷。
8k超高清直播
北京冬奥会是全球首次规模化使用8K技术直播的体育赛事活动。本次直播将首次使用我国具有自主知识产权的高可靠、低时延EUHT无线宽带技术（5G），进行8K超高清直播无线传输展示。8K是什么概念？我们平常看网络视频的最高清晰度P，它的清晰度只有8K超高清的1/16。
目前，北京市已建成了全球最大的城市级8K播放体系，包括20块8K超高清大屏和台大尺寸8K电视机，涵盖国家大剧院、丰台丽泽商务区、朝阳区蓝色港湾、亦庄大族广场等公共空间、国家体育场等地方和场所。
自由视角和“子弹时间”
北京冬奥会还引入了“自由视角”“子弹时间”等新技术。以往观看比赛，电视观众能看到什么视角，是由导播决定的。这种画面叫“固定视角”。而“自由视角”是指，现场上百个机位的画面信号都会实时上传到云端，再传到千家万户，供你选择。
图为“自由视角”技术呈现效果
再来说“子弹时间”，这是指像电影《黑客帝国》中，尼奥躲避子弹的那个经典镜头一样，让比赛中的精彩瞬间凝固住，放大比赛细节。
4k高速摄像机“猎豹”
全网夸的“猎豹”是中央广播电视总台历时数年自主研创的4K高速摄像机，属于电视直播特种设备。“冰丝带”架设有总长多米的轨道，形状类似于U型，“猎豹”可以在直道和弯道全程进行高速跟踪拍摄。
它不仅能实时跟踪运动员的位置，还可以根据转播需求，实现加速、减速、超越等动作，灵活捕捉比赛画面，让观众多角度清晰观看运动员的表现。在速滑比赛中，顶尖运动员的速度可达每小时70公里，而“猎豹”可以跑得更快，它的设计技术标准能达到每秒25米，约等于时速90公里。
除了跑得快，“猎豹”还可以高速转弯。四对侧抱轮将“猎豹”紧紧抱在轨道上，转弯时侧抱轮提供侧向的力，电机提供向前的力，从而实现高速转弯，捕捉直道和弯道上运动员的精彩瞬间。
任子威赛后，高举五星红旗庆祝
3D+AI
在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，谷爱凌做出一个她之前从来没有完成过的动作——向左偏轴转体度，征服了所有裁判，获得其在本届冬奥会的个人首金。
借助3D+AI技术，首钢滑雪大跳台打造了1∶1的3D模型，观众可以通过3D场景漫游的形式实现沉浸式观赛。此外，3D+AI技术打造的“同场竞技”系统，可以将单人比赛项目变成“多人比赛”，实现冠、亚军比赛画面的三维恢复和虚拟叠加，方便观众通过一个赛道看到不同选手的实时动作。
“同场竞技”实现画面三维恢复及虚拟叠加
同时，通过技术手段对运动员动作进行量化分析，将滑行速度、腾空高度、落地远度、旋转角度等一系列运动数据与原始画面叠加起来，这解决了高速度、高难度动作还原的难题。
以上种种“黑科技”
“生”于冬奥
却不止于冬奥
未来
这些都将变成宝贵的“奥运遗产”
应用到更多场景
惠及更多人
如何在赛场上提高运动员的成绩呢？
提高训练水平显得至关重要
如何使滑冰滑雪的动作更精准？
如何在非雪季进行雪上训练？
一项项“黑科技”
已经或即将运用于
我国冬季运动项目的训练中
助力“科技冬奥”
让运动员在冰雪赛场上更快、更强！
“高精镜头”追踪冰上轨迹
通过“云台变焦运动轨迹采集与动作捕捉分析”“冰场全景图像采集与运动轨迹分析”两套系统，对速度滑冰、短道速滑、花样滑冰等冰上运动轨迹和动作进行分析，可精细解析单个运动员的动作轨迹，也可对多名运动员轨迹进行同步分析。
系统的作用就是把运动员的运动过程，通过连续变焦跟踪特写及全景采集的方式记录下来，再对其动作和轨迹进行分析，便于优化技术动作，帮助运动员、教练员实现科学化训练。
此项目的最大特点是将云台变焦技术应用于运动测量，运动员不需穿戴式设备，即便在很大范围内活动，仍可精确获得其运动数据。为满足高精度测量需求，团队不断改良镜头设计，在经过7个版本的改进后实现了测量过程的平顺、快速和高精度。两台全景相机具有高达单帧万像素的解析度，采集帧率每秒帧，适合多人运动轨迹分析。
无人机扫描搭建“仿真雪场”
通过测量跳台滑雪、高山滑雪、越野滑雪和冬季两项等项目的三维场景的数据，利用VR（虚拟现实）技术把场景信息显示出来，再加上运动员跟踪系统数据，实现视觉场景显示，用于运动员在室内的仿真训练。
不同雪场环境不同，要做到真实还原，需收集大量实地数据。为此，研究团队利用无人机载、车载的激光雷达系统，奔赴北京、河北、吉林等地多个滑雪场进行数据扫描和测试，还通过运动员穿戴的传感器，收集其在雪场运动信息，再反馈到显示系统中。
运动员模拟训练系统对重建精度、低温和实时传输等方面都要求严格，尤其是低温的挑战特别大。有的雪场方圆几平方公里，有的场地落差近千米，用无人机搭载激光雷达扫描效率较高，但无人机在零下20摄氏度以下就功效下降，为此团队还开发出适合低温环境运行的无人机载激光雷达扫描系统。
室内仿真模拟“高山滑雪”
据悉，此项目主要是为高山滑雪、越野滑雪等项目的运动员提供室内模拟滑雪训练设备，以提升其回转、滑行等专项技术动作的训练效率。同时，通过在滑雪训练平台上安装运动形态识别与位姿测量系统，可采集分析运动员运动数据，为科学化训练提供指导依据。
这套设备的优点是让运动员在非雪季也能在室内展开滑雪训练，滑台上的滑行速度可达百公里的时速。运动员全身关节处的17个传感器，可精准反映其姿态动作数据，帮助教练评估参考。此外，这套设备的通用型产品还在滑台下加装了运动模拟平台，有高低、倾斜、偏转变化，通过各角度帮助运动员训练。相关设备已用于国家高山滑雪队运动员的日常训练。
最后
冬奥会赛程过半
祝愿冬奥健儿们
在赛场上
勇创佳绩
团结拼搏
展现自我
来源：北京年冬奥会（ID：