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《计算机世界》封面故事:科技奥运IT魔方

  <计算机世界>报记者 李敬 刘丽丽 黄智军 吴挺

  水质系统的精确控制让“水立方”不断诞生世界纪录,

  数万个LED制造了开幕式上美轮美奂的光影效果,

  智能芯片让漫天飞舞的奇妙烟火变得“聪明”,

  高性能计算帮助我们赶走奥运期间的“坏天气”。


  历经百年的等待,全人类4年一度的盛会——奥运会终于从奥林匹亚走到了中国,走进了北京。当全球亿万观众看到北京奥运会开幕式上,由焰火组成的历史之脚一步步走向奥运会主体育场“鸟巢”时,都会为欧、亚文明的交汇而激动,同时,也会为科技营造出的美轮美奂的开幕式而倾倒。

  奥运会不仅仅是一次体育盛会,更是一次科技盛会。每隔4年,奥运会都会鼓励并推动科技的一次集中创新,这不但改变了选手和观众们体验奥运比赛的方式,同时也推动了人类社会的进步。

  在北京奥运会上,我们不仅看到了会摆“Pose”的焰火和璀璨的光影,还看到了赛事中“鹰眼”系统一次次为公平竞赛发挥着作用。而在北京奥运会顺利进行的背后,还有许多我们看不到的科技武器发挥着神奇的作用。

  科技奥运的誓言让中国的科学家们将想像力和技术发挥到极限。他们为北京奥运会缔造了怎样的科技传奇?奥运会将为中国留下哪些宝贵的科技遗产?请您跟随我们一起揭秘科技奥运。

  令人称奇的赛事科技

  直到现在我们才终于敢断言,北京2008奥运会不愧是一场“科技奥运会”。其实,科技奥运的目的,并不是让人们记住科技,而是让人们记住奥林匹克。正如科技的魅力并不在于科技自身,而在于推动了人类的进步。

  科技展现的是人类的智慧,奥运会又是人类智慧与力量的分享。当这两种不同的智慧碰撞在一起的时候,我们才能看到现代的力与美。

  水立方里的奇迹

  一个游泳池8天狂破19项世界纪录,水立方成了历届奥运会贡献世界纪录最多的奥运场馆。随着“神童”菲尔普斯将最后一块金牌收入囊中,他的游泳比赛也完美谢幕,而水立方也成了世界的关注焦点。奥运会官方公布成绩显示,北京奥运会游泳比赛共决出了32枚金牌,19项世界纪录,难以置信的速度在水立方不断被刷新。

  顷刻间,水立方梦幻变身“水魔方”,在这座晶莹润泽的水晶宫殿里,这么多的奇迹究竟缘何而生?

  据记者了解,水立方应用了许多创新式的设计,比如把室外空气引入池水表面带孔的终点池岸、用视觉和声音发出信号等等。当然,运动员们取得好成绩的重要因素之一就是那具有生命力的“水”。

  根据国际泳联规定,比赛泳池的温度应该控制在25℃到27℃之间,但在运用了高科技恒温和水循环设备后,依靠池水循环系统中的分流加热环节的自动温控阀,“水立方”能够将水温精确地控制在人体最适宜的26.5℃到26.9℃之间,运动员感觉非常舒适。

  水质方面,“水立方”也做到了尽善尽美。在水立方的泳池底部,均匀地分布着被称做“满天星”的进水孔,使得进水能够均匀分布,不会出现死水; 为确保“水立方”的水质达到国际泳联最新卫生标准,泳池的水采用砂滤——臭氧——活性炭净水工艺,全部用臭氧消毒。

  先进的净水系统,使“水立方”的水质浊度仅为国际标准的1/50,清澈的水面自然能让运动员感到兴奋,有助于提高成绩。

  另外,“水立方”还采用了最先进的通风系统,确保馆内的氧气充足。在一层看台墙壁的上方,装有一圈通风口,不断向泳池中央吹送新鲜空气,由于将风速严格控制在0.2米/秒,因此现场的观众和运动员根本感觉不到,而充足的氧气,也有助于运动员游出好成绩。

  此外,泳池换水全程采用自动控制技术,提高净水系统运行效率,降低净水药剂和电力的消耗,可以节约泳池补水量50%以上。另外,还布设了一些高科技设备,如确定运动员相对位置的光学装置、多角度三维图像放映系统等,这些装置将帮助观众更好地观看比赛。

  “鹰眼”挑战人眼

  除了水立方里的高科技,本届奥运会中还有一项技术也令很多观众啧啧称道,那就是能让觉得受到不公正判决的运动员有理由向权威的裁判员“叫板”的“鹰眼”。

  北京奥运会击剑赛场,“鹰眼”首次来到赛场。而中国选手仲满在决赛中击败法国人尼古拉-洛佩最关键的因素,正是对手利用“鹰眼”向裁判“叫板”失败,导致心里失衡,仲满随即抓住了机会。

  让我们看看这个让人既恨又爱的“鹰眼”到底是怎么一回事吧!

  “鹰眼”的正式名称是“即时回放系统”,它的技术原理并不复杂。这个系统由8个或者10个高速摄像头、4台电脑和大屏幕组成。首先,借助电脑的计算把比赛场地内的立体空间分隔成以毫米计算的测量单位; 然后,利用高速摄像头从不同角度同时捕捉物体轨迹的基本数据; 再通过电脑计算,将这些数据生成三维图像; 最后利用即时成像技术,由大屏幕清晰地呈现出物体的运动路线及落点。从数据采集到结果演示,这个过程所耗用的时间,不超过10秒钟。

  据了解,这项技术通常用于电视转播。早在2001年初问世时便获得了英国皇家电视协会颁发的科技革新奖,2003年又因广泛使用于网球转播而获得全美电视最高奖艾美奖的“杰出科技贡献奖”。对运动界人士来说,将“鹰眼”技术引入比赛现场判决是一项具有重大意义的革新。队员对裁判判决结果不满意,要求看“鹰眼”回放,就是对裁判在场上的权威地位的挑战。

  其实“鹰眼”技术平时在电视转播工作中已被频繁应用。但因为“鹰眼”技术的价格昂贵,所以现在的比赛还是以裁判裁决为主,鹰眼技术只是在关键点上才会采用。正因为此,选手们在每一场比赛中只有两次申请使用“鹰眼”的权利(如遇到抢七,还可以追加一次)。主裁判在接受申请之后,会通过大屏幕播出“即时回放”来呈现“鹰眼”计算的结果。

  世界看奥运只需0.3秒

  奥运会拥有40亿电视观众,因此,为全世界的电视转播商提供比赛结果至关重要。

  记者从奥运会全球信息技术合作伙伴源讯公司奥运会项目首席集成师侯杰瑞那里了解到,北京奥运会赛况信息发布所用的时间仅需0.3秒。0.3秒是什么概念?据权威机构统计,就是人眨眼一次所用的平均时间。这意味着,在美国纽约家中的电视观众与身在“鸟巢”现场的观众看到比赛结果的时间差,也仅在“眨眼之间”。

  而实现这一切都要依靠一个关键的系统——评论员信息系统(CIS)。据介绍,该系统是一个基于Java的应用,比分变化在一秒钟之内就在赛场转播席的触摸屏上显示出来,比赛进程进而能在瞬间传遍全球。

  北京2008年奥运会首次向媒体提供了远程评论员信息系统(CIS)。

  据侯杰瑞介绍: “现场直播时,电视评论员通常依赖眼前显示屏所提供的运动员信息,如成绩、背景、排名等,为观众做讲解。以前,他们为了获得全面的实时信息,不得不大张旗鼓地带着全套设备来比赛现场的转播区。现在,远程评论员信息系统使他们能在自己的办公室里进行赛事评论,不管你人在美国、欧洲还是澳大利亚。”

  除此之外,“CIS系统还能使体育评论员在观众欢呼声响起之前就可以收到系统传送的比赛结果。并根据各个体育项目专用屏幕上提供的丰富内容来进行解说。”

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(责任编辑:romp)

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