浅淡“冬奥运”开幕式“孩子和和平鸽”节目中的技术原理
本届冬奥运会开幕式上，节目中的高科技含量十足，但受大家一直追捧和津津乐道的节目一定是“孩子和和平鸽”。
因职业习惯，观看节目时，脑子里会思索孩子脚下如影相随的雪花是怎么实现的？
其难点在于孩子存在于真实世界，雪花存在于虚拟世界（电脑的世界，或数字化世界）。真实世界的孩子在跑动，虚拟世界的雪花能跟踪到真实世界里孩子的位置，这里涉及到两个维度空间中事物之间的联动和交互，似乎存在不小的难度。但是，在当代高科技技术支持下却能容易实现。
一维空间的实现
如果在电脑中摸拟一个“小孩子和雪花”相随的动画程序并不难，小孩子和雪花两者都存在于虚拟世界，在同一个维度空间中，稍有一点编程基础的便能实现。
其基本实现原理：
- 跟踪小孩子在运行环境中的坐标。
- 设置雪花的坐标为小孩子的坐标
- 动态（定时）刷新
如此，便能实现。原理是不是很简单，如同晚饭后遛狗一样，主人走一步，小狗走一步。
如果动画中只有一个孩子一朵雪花，其实现的难度应该是课后作业级别的。即使增加了很多小孩子，每一个小孩子在运动过程中，其脚下都会有一些雪花，实现思路和前面原理也差不多，只是会多一些运算量，需要计算所有孩子的坐标，并为每一个孩子创建一些雪花并移动小孩子的脚下。
所以在整个实现过程中有两个关键点：
- 第一关键点就是动态的问题，需要动态、随时获得到小孩子坐标。
- 第二关键点就是坐标替换的问题，用小孩子的坐标替换雪花坐标。
二维空间的实现
现在假设把小孩子从虚拟世界移到了真实世界，其问题的解决思路其实不会发生变化。但是，维度空间增加会导致事物之间产生关联变得很难，如同通灵一样。
如果仅仅只是单纯站在个自维度空间计算各自的值并不难。
- 真实世界中，计算小孩子坐标时，可以设置一个参考值，如以屏幕的左上角或其它位置做为参考原点，只要有参考值，获得小孩子坐标的问题但能解决。
- 虚拟世界中，创建雪花，或让雪花移动，并出现在小孩子脚下的屏幕中，这也不难。
但是，如果要让虚拟世界中的雪花跟着真实世界中的小孩子跑，其最大的难度便是要把小孩子的坐标传递到虚拟世界。
解决这个问题是不是很难？
其实数字化真实世界中的数据并不难。我们每天都在数字化真实世界中的数据如：自拍、寻入文字、视频对话、录播课程……等等，这一系列过程都是在把现实世界的数据数字化到计算机中。
数字化不难是因为计算机里有对应的硬件设备帮我们完成这件事情，手机或电脑中有键盘帮我们录入文字，有摄像头来把我们倩丽的身影录入计算机……
所以，要把孩子们的坐标传递到虚拟世界，则需要数字化设备。
这种设备需要满足下面几个条件：
- 能捕足到人物（孩子们），因若大的舞台上有各种形形色色的物体，此设备应该能自动区分孩子和其它物体。
- 能快速跟踪人物（孩子）的运动，并能计算孩子的坐标，并数字化后存储至虚拟世界。
- 及时响应
第一个问题已经不是问题，人脸识别、人物识别技术已经非常成熟，如我们使用的手机中的摄像机都会此功能，只要提供一台具有人物识别功能的摄像机就能解决这个问题。
可能较难的应该是第二个问题：如何计算孩子在当前舞台上的坐标，对于这个问题的解决方案，个人会有几个想法，当然真正的实现肯定更智能。
1、在捕获人物时，同时捕获整个有效舞台（也就是孩子脚下LED屏幕的大小），这样就能很方便的计算出孩子在舞台中的位置。理论上讲，在程度建模时，虚拟世界中一定有真实世界里LED屏幕的大小信息。
2、使用成像时间长短计算出孩子们的位置。
只要能捕获到真实世界里孩子的坐标，并能输入至雪花创建程度中，就能实现真实与虚拟的联动，冬奥运上使用了专业的工业摄像机完成此事。
结束语
从原理上讲其实很简单，但当空间发生了变化，维度上升后，以及需要快速定位时，难度系统便会以系数级别增加，包括数据量的成倍增加、传输通道要求也会更高，大量数据的处理及处理器运算要求也大到惊人。所以古人云：站着说话都不腰痛。原理说起来，大家都知道，但是实现过程不易。
猎奇的驱使下，偶有所思！行文记录。
