一年一度的春晚落下帷幕，其中的黑科技你都看出來了嗎？云舞臺、四足機器人、裸眼3D、8K超高清…來回顧春晚上的“科技范兒”。

撰文/記者 趙天宇 編輯/劉昭

新媒體編輯/房永珍

每年大年三十，除了闔家團圓的年夜飯以外，一年一度的春節聯歡晚會，必不可少的成為人們議論的焦點。除了精彩紛呈的節目內容以外，在舞臺效果和視覺呈現上，央視春晚也在一直不斷嘗試科技創新，讓春晚更具“科技范兒”。

穿越現實與虛擬的舞臺特效、以假亂真的云舞臺技術、唯美大氣的創意演出、活力十足的機器人表演……2021年春晚的諸多“黑科技”，不僅讓舞臺效果更加炫酷逼真，更是藝術與科技的一次完美融合。

關鍵詞：云舞臺

首先要聲明的是，劉德華并沒有來到春晚現場，他是在香港完成了“云演出”。

今年因為疫情原因，一些明星演員雖然無法親臨春晚現場表演，但交互式攝影控制系統、全息投影技術的綜合運用，劉德華、周杰倫等演員的完美“云出演”，給了觀眾意想不到的體驗效果，甚至達到了“以假亂真”的效果。

▲劉德華與關曉彤、王一博“同臺演唱”

▲周杰倫“親臨”春晚現場

怎樣實現云舞臺效果？首先是交互式攝影技術進行了前期拍攝，這種攝影技術，可以同步控制攝影機、拍攝物、燈光等，并且能按照設定好的運動軌跡進行拍攝。無法到春晚現場的演員，就可以用這套技術，在異地按照同樣的軌跡對其進行拍攝，而且不會出現任何一絲的誤差。

▲3D全息投影技術示意圖

有了前期拍攝，還需要用全息影像合成技術，把演員們“投射”到舞臺當中。全息影像技術，也叫虛擬成像技術，它利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像，最終展現在觀眾面前的，就是一個在空氣中生成的，無比真實的幻象。

關鍵詞：AI+VR裸眼3D

除了云舞臺以外，今年春晚諸多節目都加入了創意元素——“酷炫”是不少網友對今年春晚舞臺視覺呈現最直觀的感受。

的確，從甄子丹、吳京的武術《天地英雄》，到李宇春的《山水霓裳》，再到周杰倫的《莫吉托》，歌手和演員在變幻莫測的虛擬場景和現實場景當中來回“穿梭”，滿屏的唯美與夢幻感。

這一切的形成背后，離不開科技力量的支撐。過去電視屏幕上想要實現虛擬場景，必須使用藍綠幕布摳圖，不僅應用范圍有限，成像效果也不夠逼真。而如今有了“AI+VR裸眼3D”拍攝技術，演員就能與身邊的虛擬元素，進行沉浸式互動。

我們也就看到了《天地英雄》當中高山流水、滿天飛葉的舞臺效果。

▲裸眼3D技術呈現滿天飛葉的效果

▲周杰倫演唱《莫吉托》在場景當中來回穿梭

▲時尚走秀《山水霓裳》舞臺效果大氣唯美

所謂的裸眼3D，其實是利用視覺位移來“欺騙”視覺神經的。當人的兩眼看到物體在視網膜上成像時，左右兩面的影像結合起來，就會得到最后的立體感覺，而這種獲得立體感的效應就是視覺位移。

在拍攝時，三面LED屏幕構建了可視化的虛擬三維空間，攝影師用兩臺攝影機模擬左右兩眼的視覺位移差，分別拍攝兩條影片，現場通過攝像機跟蹤系統提供演員在虛擬三維空間的位置數據，通過VR渲染引擎在LED屏幕上實時呈現動態虛擬場景，再將這兩條影片放映到屏幕上，最后兩條影像經過大腦疊合后，我們就能看到具有立體縱深感的畫面。

▲裸眼3D成像原理示意圖

▲裸眼3D拍攝示意圖

關鍵詞：8K超高清

隨著4K電視的普及，和8K電視的問世，今年央視春晚上 ，從舞臺屏幕到轉播信號，8K也成為了最亮點的元素之一。

▲8K背景大屏幕帶來了清晰的顯示效果

4K、8K最主要的區別就在于分辨率。4K分辨率，像素為3840×2160，達到820萬個像素點；而8K分辨率，像素7680×4320，達到3317萬個像素點，是4K分辨率的4倍。

為什么8k比4k更清楚？視頻是圖片運動的效果，所以圖片數量直接影響了視覺效果。4K電視刷新率60幀/秒，但8K電視標準則強制刷新120幀/秒，讓畫面更接近于人眼所能識別的真實畫面。

▲8k超高清屏幕帶來了震撼的視覺效果

今年春晚當中，給觀眾留下最深印象的，當屬舞臺背后的大屏，這其實就是一塊8k超高清屏幕。歸功于8k清晰的顯示效果，它配合舞臺節目變化，給觀眾帶來了不一樣的視覺體驗。

在電視直播方面，如果你家已經購買了8k電視，那么今年您在8K超高清試驗頻道，看到的就是一場8k直播的春晚。此外，在北京、上海、廣州等10個城市公共場所的30多個8K超高清大屏及8K電視機，也同步播放了清晰度為8k的春節聯歡晚會。

▲8K分辨率示意圖

關鍵詞：四足機器人

近幾年來，機器人參與春晚表演逐漸成為“潮流”之一。今年機器人與劉德華、王一博、關曉彤一起表演的創意節目《牛起來》，無論是善于循轉跳躍的“牛迥迥”還是喜慶十足的“拓荒牛”，這背后蘊含的正是“四足機器人”的一系列硬核技術。

▲參與表演的拓荒牛

四足機器人又被稱為“機器狗”，相比較于傳統的輪式機器人或者履帶式機器人，它們具有很高的運動自主性，適應能力也很強。例如在“拓荒牛”身上，就有高性能實時主控系統、力控伺服驅動器、全動力學優化算法、激光雷達定位導航算法等多項黑科技，涉及的申請專利更是超過了2500件。

▲拓荒牛參與表演

▲牛犇犇在舞臺上“旋轉跳躍”

就機器人的發展過程來看，四足機器人是科技發展歷史當中，必然出現的一個機器人形態。但受制于技術本身和市場需求，目前在國內，四足機器人大規模運用的時代還未到來。有分析研究認為，未來四足機器人在巡檢、安防、物流運輸領域都有很大的市場潛力。

▲四足機器人拆解示意圖

另一方面，四足機器人集體亮相春晚的背后，折射出的正是國內智能機器人落地應用的發展之路。構建以技術為核心的全球競爭力，中國智造正在憑借開拓創新跑出“中國牛速度”。

關鍵詞：虛擬歌手洛天依

在少兒歌舞《聽我說》中，和月亮姐姐、王源一起演唱的，還有一位虛擬歌手洛天依。這也是虛擬歌手第一次出現在春晚舞臺上。盡管是虛擬歌手，但不少觀眾也不由感嘆“聲音太好聽”了。

洛天依是以Yamaha公司的VOCALOID3語音合成引擎為基礎，所制作的全世界第一款VOCALOID中文聲庫和虛擬形象，也就是計算機技術合成的虛擬人。

▲虛擬歌手洛天依與真實演員同臺演唱

雖然第一次來到春晚舞臺，但近年來，洛天依在業內其實已經名氣不小。除了電視演出之外，洛天依此前的線下演唱會也通過全息投影技術、實時動作捕捉技術，呈現了震撼的舞臺效果，讓虛擬和現實無縫銜接。甚至在與世界鋼琴大師郎朗的合作中，洛天依不僅會唱更會彈，演繹的多首鋼琴名曲，讓古典音樂通過技術煥發出嶄新的光芒。

出品：科普中央廚房

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