上海世博會開幕式演藝技術(shù)簡析

上海世博會事務協(xié)調(diào)局活動部助理部長 陳沅愷

歷時184天的2010 年上海世博會已成功落下帷幕，這是第一次在發(fā)展中國家舉辦的世博會，所取得的驕人成績足以令國人雀躍，令世人矚目。眾所周知，世博會具有三大功能：展示、論壇和活動。整個世博會期間，共舉辦了約23 000場文化演藝活動，亮點紛呈、喝彩不斷。其中，最受矚目的無疑是凝聚了國內(nèi)外一批大型活動專家、導演歷經(jīng)3年心血創(chuàng)意策劃而成的世博會開幕式。

1 概況

上海世博會開幕式于2010年4月30日20:10舉行，時長近2小時。開幕式主題是“中國世博歡迎你，全球五洲同歡慶”，演出分為室內(nèi)和室外2個部分。

開幕式室內(nèi)部分在世博文化中心舉行，內(nèi)容包括官方儀式和文藝演出，共75分鐘，共分“相約上?！?、“江河情緣”、“世界共襄”和“致世博”四個篇章。室內(nèi)部分結(jié)束后，中外領(lǐng)導人轉(zhuǎn)場至世博文化中心二樓觀光平臺，其他來賓轉(zhuǎn)場至世博軸北端慶典廣場，共同欣賞室外部分的表演。

開幕式室外部分在“兩橋兩岸”和江面水域舉行，內(nèi)容為燈光噴泉焰火裝置表演，共30分鐘。“兩橋”是指盧浦大橋、南浦大橋，“兩岸”是指園區(qū)黃浦江兩岸。組織者把“兩橋兩岸”及其合圍的水面區(qū)域，形象地稱為“四圍之合”?！八膰稀笔疽鈭D見圖1，這“四圍之合”之地，就是室外表演的天然舞臺，兩橋合圍、景觀自成、江岸輝映、獨具一體。表演分三個篇章：“中國歡迎你”、“歡聚在世博”和“世界同歡慶”。圖2和圖3分別是開幕式官方儀式文藝表演現(xiàn)場圖及舞美效果圖。

圖4（12～13頁）為開幕式現(xiàn)場全景圖。

2 室內(nèi)表演技術(shù)簡析

2.1 舞臺

開幕式室內(nèi)表演的舞臺是一個立體、超寬、天地呼應、結(jié)合多媒體投影呈現(xiàn)的生態(tài)型舞臺，擁有輝煌的盛典特色、靈動多變的藝術(shù)性和多重科技元素組合等亮點。舞臺面積巨大，約1 000 m2，占據(jù)了整個世博文化中心三分之一的觀眾席和二分之一的大地板。整個舞臺由主舞臺、圓形副臺、合唱臺和液壓升降臺4個部分組成。

圖1 “四圍之合”場地示意圖

圖2 開幕式官方儀式文藝表演現(xiàn)場圖

圖3 開幕式官方儀式文藝演出舞美效果圖

（1）主舞臺為鋼架結(jié)構(gòu)加復合木質(zhì)地板，設(shè)計寬度為42 m，深度為21 m。其中一層平臺高1.2 m，二層平臺高2.3 m；

（2）圓形副臺有2個，分別設(shè)在主舞臺的兩側(cè)，設(shè)計直徑為10 m，高2 m；

（3）合唱臺共有12 級臺階，寬度為50 m，可容納千人合唱。兩側(cè)各有寬10 m、深6 m的三層交響樂團移動平臺，可完整容納大型交響樂團，并可在不影響演奏的情況下自由推入、推出；

（4）升降臺由總裝備部工程設(shè)計研究總院設(shè)計制作，隱藏在舞臺兩側(cè)的副臺位置。表演時，升降臺從舞臺兩邊的兩棵生態(tài)綠樹景片造型中緩緩升起，不僅有歌手在升降臺上演唱，更呈現(xiàn)了一支完整的電聲樂隊以及水波打擊樂團，樂團一邊演奏一邊升起，形成獨特的景象。升降臺采用液壓驅(qū)動，考慮到安全因素，采用手動與電動兩種操作方式。

整個舞臺的裝飾全部采用可降解的環(huán)保材料和節(jié)電50% 以上的LED 新光源節(jié)能燈。舞臺上方是多層環(huán)形天穹，舞臺前方大地板上，通過PIGI燈投影，營造出滿天星空、水面波濤、鮮花盛開等群組畫面，整臺節(jié)目顯得奇幻浪漫。

2.2 LED 屏幕

開幕式的LED 屏幕擁有突破常規(guī)的設(shè)計，其獨特的布置與外形，以及多角度、多層次、全方位的顯示效果，給觀眾不同于以往的強烈視覺沖擊。LED 顯示屏由主看臺屏、臺口屏和三層看臺屏3部分組成。

（1）主看臺屏由9 塊錯落分層的LED顯示屏組成，位于舞臺中央后側(cè)，主要功能是同步播放節(jié)目背景畫面，面積近372 m2，點距為6 mm，總像素值達到9 696×1 056；

（2）臺口屏由1塊弧形LED 顯示屏組成，位于舞臺前沿臺口下方，主要功能是同步播放配合整體節(jié)目氛圍的環(huán)境視頻場景，面積近40 m2，點距為6 mm，總像素值為6 912×160；

（3）三層看臺屏由2 塊LED 顯示屏組成，分別位于舞臺左右兩邊，主要功能是同步播放字幕和節(jié)目內(nèi)容提示，每塊屏幕面積近25 m2，點距為6 mm，總像素值為576×1 024。

整個LED 顯示系統(tǒng)由LED 顯示屏屏體、編輯系統(tǒng)、播映控制系統(tǒng)、視頻處理系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、背架結(jié)構(gòu)支撐等組成。該系統(tǒng)具有完善的數(shù)字視頻處理功能，強大的圖文顯示功能，采用低噪技術(shù)，支持超高清的數(shù)字信號。

2.3 燈光投影系統(tǒng)

開幕式的燈光不同于簡單的舞臺燈光概念，而是有機地成為了節(jié)目表演的一部分。燈光設(shè)計上大量運用世界領(lǐng)先的表現(xiàn)手段，追求震撼人心的藝術(shù)效果，立體、直觀地體現(xiàn)世博會新科技、新創(chuàng)意的文化理念。燈光設(shè)備上采用目前國內(nèi)外先進的Spot、Wash和Profile等燈具，包括1 200 W搖頭電腦燈、LED燈等，總計數(shù)量近1 000臺，安裝總量超過43 t。集成控制這一大規(guī)模燈具的是全數(shù)字化、網(wǎng)絡化的燈光控制系統(tǒng)，系統(tǒng)通道約20 000個。投影系統(tǒng)采用了20 000 lm和35 000 lm的數(shù)字投影燈，總計數(shù)量為26 臺。

整個燈光投影系統(tǒng)，總用電負荷達到1 600 kW，承載這些燈光投影設(shè)備的鋁合金TRUSS架，總長達到610 m。

2.4 音響系統(tǒng)

開幕式的音響系統(tǒng)，由國際和國內(nèi)一流的設(shè)計師與調(diào)音師團隊負責技術(shù)設(shè)計和調(diào)音工作，力求呈現(xiàn)完美逼真的現(xiàn)場環(huán)繞聲環(huán)境。音響系統(tǒng)的整體設(shè)計采用了先進的線性陣列音箱、全數(shù)字控制系統(tǒng)、數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)。在技術(shù)和器材上，經(jīng)過反復論證和現(xiàn)場實地實驗比較，最終選用JBL的VT 系列、VRX 系列音箱和全數(shù)字Soundcraft Vi6調(diào)音系統(tǒng)。場內(nèi)主擴聲系統(tǒng)6 組，返送系統(tǒng)6 組，共計120 只音箱。

圖4 世博會開幕式現(xiàn)場

2.5 機械設(shè)備

開幕式最奪人眼球的巨型機械裝置主要有兩個，一是多功能機械地球，二是小球矩陣。

2.5.1 多功能機械地球

多功能機械地球，由總裝備部工程設(shè)計研究總院設(shè)計制作。該機械裝置位于演出臺的正中間的演出平臺下。整個裝置由程序控制、多電機驅(qū)動、整體連動，具有高精度的特點。

地球裝置的花瓣部分折起后，最小高度為1.98 m，因此，該裝置可以在表演開始之前，“暗藏”在2.3 m高的舞臺內(nèi)。隨著位于舞臺中央的活動蓋板向兩側(cè)緩緩移開，5片機械花瓣隨著燈光影像絢麗地徐徐升起，裝置整體可升降1.8 m。接著，花瓣開始慢慢展開，呈現(xiàn)出花朵造型。花瓣部分可旋轉(zhuǎn)±90 °，花瓣臂打開約104 °，主臂打開最大60 °，展開最大直徑13.6 m。

接著，花瓣合攏成為一個巨大的地球，合攏時的最大直徑為10.8 m。此時，通過投影地球表面浮現(xiàn)出陸地與海洋的輪廓。圖5為機械地球裝置現(xiàn)場圖。

該裝置的底座最大直徑為15.6 m，用以支撐整個機械結(jié)構(gòu)。為了確保導演要求的21個精密動作的一氣呵成，地球裝置共配備了21 臺電機，即一臺電機對應一個動作。

2.5.2 小球矩陣（動態(tài)曲面系統(tǒng)）

小球矩陣（動態(tài)曲面系統(tǒng)）由中國科技大學設(shè)計制作。這是高科技的小球矩陣首次大規(guī)模地出現(xiàn)在大型演出的舞臺上，其精妙的造型與變幻，帶給觀眾獨特的美感與震撼。通過計算機的精準控制，吊在舞臺頂部天穹上的770 個可升降小球，懸浮在舞臺上空的不同位置。每個小球都由一組獨立的伺服電機在計算機的集成控制下作運動變化，從而在整體視覺上構(gòu)造出各種造型的動態(tài)藝術(shù)作品，如：扇動翅膀的和平鴿，三維中國館建筑造型，可運動變化的“EXPO”文字造型等。圖6為小球矩陣現(xiàn)場圖。

圖5 機械地球裝置現(xiàn)場圖

小球矩陣的演出還大量使用了上海東華大學研制的新型高性能纖維繩索。這種由先進的UHMWPE 纖維制成的繩索具有重量輕、強力高、柔韌性好等優(yōu)點，并可任意改變繩索粗細和顏色。經(jīng)過科技攻關(guān)，纖維繩直徑從1 mm降至0.8 mm，為提升小球矩陣的演出效果，又從0.8 mm降為最終的0.4 mm，觀眾肉眼幾乎看不到牽引著小球的繩索，從而完美地營造出小球凌空懸浮的神奇效果。

2.6 威亞

開幕式演出中的威亞特技，是迄今為止國內(nèi)室內(nèi)演出中威亞技術(shù)使用量最多、規(guī)模最大的一次。75 位特技演員以錯落有致的隊形，集體升騰于舞臺上空，在空中表演“心手相連”的行為藝術(shù)，其成功背后依靠著多種高科技手段。威亞表演現(xiàn)場見圖7。

（1）專業(yè)力學工程師對場館頂棚荷載的準確分析和核算，根據(jù)場館內(nèi)結(jié)構(gòu)和視覺空間巧妙設(shè)計出如蜘蛛網(wǎng)般的空中布局，雖看上去錯綜復雜，但實際使用卻非常流暢，而且安全。

（2）系統(tǒng)配置了多套特制的起重機械速輪，包括每臺荷載為1 500 kg的大型威亞起重機械速輪10套和每臺荷載為120 kg的小型威亞起重機械速輪38套，可自由變速，每秒提升速度可達5 m。

（3）運動控制采用了目前世界上最先進的伺服電機及軸控技術(shù)，快、慢動作可靈活掌控，實現(xiàn)1:1的控制方式，任何一個動作一旦遇到故障，均可啟動故障瞬間轉(zhuǎn)換等防護措施。

（4）威亞運動吊點共設(shè)計106 個，運動鋼絲繩用量63 000 m，其規(guī)格包括3 mm和5 mm兩種。尤其是3 mm的鋼絲繩，具有“隱形”效果，即便通過電視機近景畫面，也無法看到演員背后的玄機，從而實現(xiàn)神秘夢幻的效果。

3 室外表演技術(shù)簡析

開幕式的室外燈光噴泉焰火裝置表演是迄今為止在黃浦江上呈現(xiàn)的范圍最廣、難度最高的一次大型戶外多媒體景觀秀。演出在技術(shù)上不斷開拓創(chuàng)新，演出過程中焰火、音響和燈光互動不斷，還包含了移動式噴泉、激光投影以及LED 巨型屏幕等諸多元素，表達世界各國人民對上海世博會的美好祝愿，對和諧世界的真誠追求。圖8為室外表演全景圖。

3.1 焰火

焰火的燃放區(qū)域規(guī)?？涨?，主要包括：盧浦大橋橋體、上海標志性建筑東方明珠電視塔、單邊2.6 km的浦江兩岸陸地線、7 幢高層建筑樓頂?shù)?，以及在長3.6 km、寬450 m的黃浦江面泊置14 艘焰火燃放駁船。焰火燃放系統(tǒng)共計45套。尤其是為世博特別開發(fā)的特效焰火令人印象深刻，也體現(xiàn)了焰火燃放的高科技水平，如“EXPO”字體造型、世博會徽造型、笑臉造型，以及兩岸一橋的“握手”特效。圖9為“握手”焰火特效圖。

3.2 激光

伴隨著激昂的鼓點聲，開幕式室外表演以激光表演作為精彩開場，這一幕令人記憶猶新。16 盞激光燈伴隨著1 200 盞探照燈突然打亮，南浦大橋和盧浦大橋景觀燈，以及浦西建筑物輪廓燈也共同點亮黃浦江夜空。16盞激光燈均為開幕式而特制。其中，12 盞為17 W大功率全色Nano RYGB 激光燈，4 盞為23 W大功率全色Phaenon RYGB 激光燈。這16盞激光燈均根據(jù)OPSL 技術(shù)研發(fā)，具有防水性能，專供室外使用；整套激光的控制系統(tǒng)，由12 個以太網(wǎng)DSP Lasergraph工作站和1 個DSP工作站組成，所有工作站均配備了Time Code時間碼，與整體燈光焰火噴泉裝置系統(tǒng)同步。

3.3 LED巨型屏幕

開幕式室外表演在浦西園區(qū)內(nèi)江南廣場沿岸設(shè)置了LED巨型屏幕，大屏幕有兩個作用：一是在室外表演開始之前，同步轉(zhuǎn)播室內(nèi)表演的盛況；二是在室外表演的整個過程中，播放背景視頻畫面，與江橋水岸城市景觀合為一體，營造藝術(shù)氛圍。這是國內(nèi)戶外演出迄今為止搭建過的最大規(guī)模的LED屏幕：長280 m、高33 m，重75 t，共計249 480個LED 像素點，亮度達到200 nit。大屏幕的系統(tǒng)安裝共耗用了62 000 m的信號線纜，250 個電源裝置。整個大屏幕的支架搭建更是充分考慮了抗風因素，動用了810 塊預裝鋼板及10 000塊腳手架材料，還專門設(shè)計了避雷裝置。

圖6 小球矩陣現(xiàn)場圖

圖7 威亞表演“心手相連”造型現(xiàn)場圖

圖8 開幕式室外表演現(xiàn)場全景圖

圖9 “握手”焰火特效圖

3.4 燈光

世博會開幕式的最大特色，就是將沿江兩岸四個區(qū)（徐匯區(qū)、盧灣區(qū)、黃浦區(qū)、浦東新區(qū)）的城市景觀燈光和沿江架設(shè)的特效燈光合為一體，均成為開幕式表演的重要組成部分。開幕式“文明之光”的章節(jié)表演，有一個特別的場景：隨著歡快的焰火不斷變化，1 200 盞探照燈的光束盤旋、起舞在天空和江面。徐匯、盧灣、黃浦、浦東新區(qū)的沿岸建筑物天際線景觀燈光逐次點亮。隨著最后一棟建筑物頂端的燈光點亮，世博園區(qū)化為燦爛多彩、繁華閃耀的光的世界。為了完成這一特效，開幕式室外燈光工程最初就按2個部分進行建設(shè)和搭建：一是綠化景觀工程；二是特效燈光工程。激光表演現(xiàn)場見圖10。

綠化景觀燈光工程是永久性建設(shè)工程。為此，世博局作為組織方與市建交委、市綠化市容局、黃浦區(qū)、盧灣區(qū)、徐匯區(qū)、浦東新區(qū)等單位按區(qū)塊分別制定并落實了兩橋永久性景觀燈光、天際線景觀燈光與全市景觀燈光的聯(lián)動合演方案。方案遵循“少擾民”原則，既配合導演團隊的創(chuàng)意要求，又突出城市天際線明暗相間、層次分明、錯落有致、整體勾勒、幽遠雅致的特色。兩座大橋均選用了LED照明技術(shù)，可變幻出各種效果。LED大屏幕效果圖見圖11。

圖10 激光表演效果圖

圖11 LED大屏幕效果圖

圖12 盧浦大橋探照燈光和景觀燈光融合表演

特效燈光工程，沿江兩岸和兩座大橋，共搭建了453個燈架，覆蓋面積超過3 400 m2，總共安裝了1 200多個探照燈，構(gòu)成壯觀的探照燈裝置集群。為這些探照燈輸送電力的銅線長達35 000 m。盧浦大橋燈光表演見圖12。

開幕式表演對城市景觀燈光和特效燈光進行了整體控制，控制系統(tǒng)包括：12 000多米長的光纖電纜，光纖電纜上布有基于以太網(wǎng)的DMX高帶寬控制信號，點對點的無線系統(tǒng)作備份。最后，得以對如此龐大的燈光設(shè)備進行調(diào)控的核心控臺，導演組選用了3個GrandMA 2 標準型燈光控臺、3 個GrandMA 2輕型燈光控臺、3 個GrandMA 3D照明預顯示工作站、5 個GrandMA 2 NPU和28 個GrandMA 2-Port 節(jié)點。

3.5 音響

為了確保沿江兩岸的觀眾均能清晰聽到背景音樂，開幕式室外表演共使用了500 多套JBL音響，覆蓋范圍300 000 m2；440 個放大器信道；長達10 km的光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)將“四圍之合”全面聯(lián)通；調(diào)音臺由Soundcraft 全程提供技術(shù)支持。

3.6 噴泉

開幕式的噴泉表演分為兩個部分：一是坐落于慶典廣場江底的永久音樂噴泉；二是移動駁船噴泉。圖13為永久音樂噴泉。

“歡聚在世博”篇章的表演，構(gòu)思源于中國經(jīng)典愛情故事《梁?！?。永久音樂噴泉再現(xiàn)了這段動人的佳話。隨著永久音樂噴泉的變化，遠處移動噴泉駁船踏浪而來，水的舞蹈變成了水的銀幕，大型水幕電影投射出繽紛鮮花、萬千蝴蝶。兩艘移動噴泉表現(xiàn)著“人”的主題，男人和女人的特殊造型令人過目不忘。圖14、圖15分別為男人和女人造型噴泉。

永久音樂噴泉由法國水秀公司設(shè)計制造。噴泉設(shè)備覆蓋水域長280 m，整體噴泉的平均噴高為40 m，中央噴頭最高可噴80 m。永久噴泉采用了5 組48 m ×6 m 水上表演平臺系統(tǒng)、80 套電子直射噴泉系統(tǒng)（噴高30 m）、35 套數(shù)碼移動噴泉系統(tǒng)（噴高40 m）、50 套電子直射噴泉系統(tǒng)（噴高50 m）、1 套中央高噴噴泉系統(tǒng)（噴高80 m）。永久音樂噴泉的控制系統(tǒng)，全部噴頭采用單點電子記憶控制方式。控制系統(tǒng)采用Time Code時間碼控制軟件，使得音樂與噴泉的結(jié)合表演誤差為0.01 s。

移動駁船噴泉共有2艘，分別表現(xiàn)男人造型和女人造型。移動駁船噴泉內(nèi)置有LED潛水燈，配以3臺20 000 lm和1臺35 000 lm的BARCO投影機、2臺10 W的 RGB激光。移動駁船噴泉的特色在于利用水幕電影的表現(xiàn)手段，展現(xiàn)特殊造型。

3.7 裝置

開幕式的裝置有2項，LED 發(fā)光球和旗船。在“歡聚世博”的表演章節(jié)中，從盧浦大橋飄來的發(fā)光球變換著紅、黃、橙三色，順流而下，綿延不絕，一派錦繡燦爛的壯觀場面。220 艘飄揚著各國旗幟的船艇在3艘快艇的牽引下，與順流而下的LED發(fā)光球在VIP觀演區(qū)前方江面上交匯。3艘快艇施放著焰火，百艘旗船在彩球中穿行。這種首次在中國出現(xiàn)的大型江河景觀藝術(shù)令人嘆為觀止。圖16為LED發(fā)光球和旗船的完美組合現(xiàn)場圖。

圖13 永久噴泉現(xiàn)場圖

圖14 男人造型噴泉現(xiàn)場圖

圖15 女人造型噴泉現(xiàn)場圖

圖16 LED發(fā)光球和旗船的完美組合現(xiàn)場圖

LED球總計有6 000個。每個LED球的直徑為0.5 m，內(nèi)有LED發(fā)光單元，有3種顏色變換。LED球可通過無線信號遙控點亮，頻率為433 MHz。

旗船共有220 艘。雙體船型是專門為開幕式設(shè)計制造的，材料采用玻璃纖維。每艘船桅桿高6 m、橫梁2.3 m、長4 m。在表演中排成2 個V 形圖案，每110 艘船組成1 個V形圖案。每個V 形圖案的面積為124 m×147 m。

4 結(jié)論

上海世博會的開幕式，為世界大型演藝活動提供了全新的創(chuàng)意概念和最新的表現(xiàn)手段。世博會的組織者很幸運地組建了一支中外聯(lián)合導演團隊，正是這支團隊確保了能夠以世界眼光、國際標準對世博會開幕式進行創(chuàng)意、策劃和制作。同時，很多技術(shù)團隊和設(shè)備供應商應用技術(shù)創(chuàng)新成果提供了令人目不暇接的美好畫面，成為全世界觀眾永生難忘的、永遠珍藏的美好回憶。