北京環球度假區的中國智造：營造逼真電影場景和完美交互體驗
魔幻智造
本報記者 孫雲柯
驚險刺激的侏羅紀世界、魔幻奇妙的哈利波特、又萌又可愛的小黃人、憨態可掬的功夫熊貓……北京環球度假區自9月開園以來，迅速成為全國熱門的旅遊“打卡地”。而在這場奇妙的電影穿越之旅背後，不乏“中國智造”的身影——來自國內的建設企業、工程技術人員，利用中國裝備、中國科技和中國智慧，為遊客營造出逼真的電影場景和完美的交互體驗。
本報記者 武亦彬攝
完美“復刻”電影經典場面
走進侏羅紀世界努布拉島，古藤纏繞的老榕樹、隨處可見的火山石、飛流直下的瀑布，讓人仿佛穿梭在侏羅紀時代的原始森林。其中最為驚險刺激的當屬侏羅紀世界大冒險黑暗騎乘項目，在這裡遊客可以乘坐遊覽車與史前恐龍並肩行走、奔跑追逐，仿佛身處被科技“喚醒”的滅絕生物世界中。這些震撼的場景，全部要靠影視場景主題建築還原技術實現。
“場景營造是環球影城裏最核心的內容。”中建二局安裝公司北京環球影城機電安裝項目經理楊猛介紹，這樣的沉浸式項目要做到非常逼真，需要依賴道具布景系統、主題裝飾系統、騎乘系統、特效系統、演藝燈光、演藝音視頻等和設計精巧的故事線有機結合。
“通過道具布景和主題裝飾系統，完美還原齣電影中的場景環境，再利用特效和演藝系統的聲光電及騎乘動感效果，才能使遊客沉浸在設計師希望呈現的故事效果中。為了營造完美沉浸感，還需要採用VR模擬技術進行虛擬效果模擬，並實時進行調整。”楊猛説。
為了完成這個高難度任務，楊猛拿出了他在上海迪士尼項目積累的施工經驗，將項目分為三個階段——設計、施工、調試。但是初次接觸，楊猛團隊就遇到了大麻煩：不同於傳統的“照圖施工”，建設團隊拿到的只有一個非常簡單的模型和一些不齊全的圖紙，無法進行各機電系統的完善協調。
為了解決圖紙不全的問題，工程技術人員與美方團隊強化協作，不等不靠發揚“釘釘子”精神，一點點梳理、反覆確認，一張圖紙一張圖紙的進行銷項。正是憑藉著這股韌勁，楊猛團隊完成了一萬多張圖紙的變更和確認工作，邊設計邊施工，進度一點兒也沒落下。
在黑暗騎乘項目中，需要“ATLAS”無人駕駛智慧全地形車與恐龍、燈光、音響等道具配合做出動作，實現史前穿越的效果，其中的技術難點在於實時確認智慧車的位置。為此，團隊專門引入磁性條碼定位系統，通過導軌和主控機房連接，實時向中控系統傳輸位置資訊。開園前調試時，智慧小車反饋的位置精度已經控制在釐米誤差範圍內。
克服了一系列技術難題，楊猛團隊只用50天時間就安裝完成了侏羅紀世界單體系統。
中國燈“點亮”侏羅紀世界
相比于百姓家中的普通照明，大型遊樂設施安裝的主題燈具和演藝燈具往往更為複雜，不僅要製作成各種造型，而且光源顏色、色溫、照度等指標都要能夠真實還原主題的建築風格。
為了讓遊客身臨其境感受侏羅紀世界的真實場景，美方在燈具的設計和選材上無比挑剔，要求對每一盞燈具的每一個參數和造型、顏色、加工工藝進行評估和驗收，任何一個環節都不能有偏差。因此，從一開始，美方就要求所有燈具必須從國外進口。
2019年11月，中方項目總監找到楊猛，“中國的産品不比國外的差，咱們能不能把主題照明的燈具換成中國製造？”楊猛聽了很驚訝，心想，“美方的設計已經完成，他們會同意嗎？”
接下來的幾個月，楊猛團隊聯繫了全國幾乎所有上規模的燈具工廠，前後跑了六萬多公里，做了大量調研和數據對比，確定中國燈具在安全性、穩定性、相容性上都不比國外産品差，甚至有些參數超越了原設計燈具。2020年5月21日的一次例會上，楊猛正式把換燈的想法告訴了美方燈光總監阿蘭。
“楊，我們花兩年時間設計的方案，現在換燈具，無法達到創意效果。”阿蘭拒絕了建議，但是楊猛據理力爭，“我們已經做了半年調研，替換燈具完全能夠滿足調試效果。”“如果堅持要換，必須在兩個月之內拿出每一款燈具的替換方案和樣品。”阿蘭回復。
為了在短時間內拿出過硬産品，楊猛帶領團隊20多人加班加點，前後準備了4萬多頁資料，所有的樣品堆滿了整整一個集裝箱。2020年7月23日，團隊把資料遞交給美方，並於9月17日完成了所有燈具樣品的測試驗收。“所有燈具都非常棒，完全滿足設計要求，我同意換成中國的燈具。”阿蘭説。
“驗收成功那一刻，我感到由衷自豪，16320盞主題燈具中，80%來自中國，我們用實際行動為中國製造爭了口氣。”楊猛説，“在這樣的國際項目中使用國産燈具，大大增強了我們對國産産品的自信心，增強了大家的民族自豪感。我們的産品敢於亮相國際工程，也讓更多外籍工程師對中國産品從不了解到了解，從嘗試到信任。”
楊猛介紹，選擇中國燈具的優勢顯而易見。由於進口燈具供貨期一般在3至6個月，除正常生産週期外更多的時間耽誤在長途運輸上，對於項目進度會有很大影響，而國産燈具供貨週期一般在2個月左右，能夠大大縮短採購週期。此外，進口燈具受長途運輸和關稅等影響，相比國産燈具性價比也會更低。
BIM“畫筆”描繪工程筋骨
從好萊塢大道進入北京環球影城公園，呈現在遊客眼前的是高聳的假山和飛流直下的瀑布，這處位於侏羅紀世界努布拉島的巨型建築是整個公園的標誌性景觀之一。而在這一震撼場景的背後，是工程師用電腦控制和模組化施工建成的巨型假山，其內部由超1萬根鋼構件搭建而成。工程師們用工程代號親切地稱它為“201項目”。
中建二局安裝公司北京環球影城主題樂園鋼結構項目技術負責人申帥帥介紹，項目組將自主研發的鋼結構全生命週期管理平臺貫穿項目建設全過程。首先，工作人員把建築外立面3D模型與基礎骨架3D模型導入軟體，再輸入所需次龍骨的型號、數量、載荷等數據，平臺就能自動生成對應的假山鋼結構模型圖；審核無誤後，將模型圖紙一鍵上傳至100公里外的廊坊鋼結構製造廠，經自動下料切割、人工焊接、品質檢驗、單獨編號後，整齊的鋼構件就會裝車發往項目工地。全過程精準高效，一氣呵成。
“安裝過程中，我們基於‘模組化施工’的理念，在電腦上反覆進行模擬預拼裝實驗，並根據電腦優化得出的拼裝順序，將全部構件劃分成300多個小單元，這樣‘零件拼裝’的工作量能夠縮減為此前的三十分之一，大大減少了施工成本和時間。”申帥帥説。
2019年6月，“201項目”鋼構件全部就位，2台塔吊、12台汽車吊奮力揮舞，于當年9月10日全部安裝完畢。經測算，項目共節約工期90余天，節省成本150萬元。在驗收現場，美方工程師卡洛斯向中國工程師豎起了大拇指，“你們用三個月時間完成了我們預計一年才能完成的工作，同時品質還非常可靠，真的是非常了不起。”2020年1月，“201項目”單體成功斬獲中國鋼結構金獎。
精巧的鋼結構搭起了假山外殼，在其內部則布設了大規模精密機電管線，承擔起整個系統的操作控制。安裝過程中，中建二局安裝公司大量使用BIM(建築資訊模型)技術進行複雜管線的設計施工，像畫筆一樣描筋繪骨，實現各機電設備精準安裝。“BIM技術之於機電施工，就好比X光之於外科醫生，利用BIM技術可以形成可視化模型，就像給建築‘拍片子’。”中建二局安裝公司BIM工程師寧渙昌介紹。
侏羅紀世界建築機電管線規模龐大，4.5萬平方米的建築面積內，風管用量達到4萬多平方米，預留預埋的控制線長達11萬米，所有線纜疊加在一起密密麻麻，像蜘蛛網一樣。而BIM技術的應用，為處理有限空間內複雜管線設計提供了必要的幫助。
在寧渙昌的電腦螢幕上，橋架、風管、電纜等設備化身一條條“絲線”，按照1比1尺寸比例嵌入軟體，盤虬臥龍的管線佈局、縱橫交錯的框架搭建、形態迥異的外表規劃，設計師以亞毫米的精度“抽絲剝繭”，將一根根線纜連接到各個設備終端，就像搭建起人體的神經和脈絡。與傳統的測量方式相比，BIM技術的應用大幅度減少了人工誤差。
不僅如此，寧渙昌還帶領團隊創造性地把縮微模型與BIM技術結合起來，將工程按比例製作出實體模型，再將模型掃描成BIM軟體可讀取的數據，然後用軟體對假山等大型演藝結構上的音響、燈光等聲光效果進行模擬定位，成功將實際誤差縮小在3釐米以內，最終實現燈光、音響、設備的精準安裝。2020年底，在北京市住建委組織召開的科學技術成果鑒定會上，由寧渙昌牽頭髮明的“BIM與縮微模型結合技術”被評選為國際先進技術成果。
精雕細琢“還原”魔法世界
與侏羅紀史前世界風格迥異，哈利波特景區營造出一派冰天雪地的魔法幻境。這裡，冰雪覆蓋了蘇格蘭標誌性的尖屋頂、高煙囪，搭乘霍格沃茨小火車來到霍格莫德村，仿佛穿越到了14世紀的北歐小鎮。手持奧利凡德魔杖，走進霍格沃茨魔法教室，成為一名出色的“巫師”——“哈迷”們如今不用走出國門，也能實現成為魔法師的夢想。
這個充滿“魔法”的世界是如何創造出來的？中鐵建設集團北京環球影城項目總工雷鵬介紹，整個霍格莫德村鋼結構用鋼量達1600噸，構件多達6600個，單個構件重則2噸、輕則50公斤，基本無重復。“為了真實還原電影中的場景，我們對每一個構件的截面尺寸、壁厚、剪切角、打磨程度都精準把控。”雷鵬説。
例如屋頂上的白雪、房檐下的冰柱，如何達到逼真的效果？“僅僅一個斜屋面，前後就需要14道工序。”中鐵建設北京公司哈利波特項目總工程師趙相陽介紹，技術團隊反覆研究北京的雪線，在造型雕刻時加入雲母片，從而實現“積雪”在陽光下熠熠發光的效果。
霍格沃茨城堡是哈利波特魔法世界中的標誌性建築，城堡與“底座”15米假山融為一體，充滿魔幻色彩。“日本大阪環球影城擁有亞洲第一座霍格沃茨城堡，但在工藝方面，我們的城堡更勝一籌。”中鐵建設北京公司哈利波特項目片區經理鄭其鋒介紹，整個城堡外皮厚度在1.2釐米至1.4釐米之間，採用一種超薄的抹灰工藝，全部在現場由上到下連續施工完成，保證了城堡的整體性和美觀性。而大阪霍格沃茨城堡外皮採用的是GRC(玻璃纖維增強混凝土)預製構件，單塊效果也很好，但缺點是拼縫處的環氧樹脂材料經過風吹日曬會發生老化腐蝕，影響美觀。
走進霍格沃茨城堡，體驗一場哈利波特“禁忌之旅”，是“哈迷”們的必玩項目之一。在這裡，遊客可以親身體驗魁地奇比賽，大戰巨型蜘蛛、噴火龍、攝魂怪。“禁忌之旅”通過結合飛行與黑暗騎乘兩種模式，讓真實場景與3D裸眼的虛擬場景融為一體，高速的飛翔過程結合了大量煙霧和水滴，達到身臨其境的效果，這些炫酷的魔法都離不開壓縮空氣和蒸汽管道系統。
“為了完成每個細節，我們要綜合壓縮空氣、蒸汽管道系統，以及水、電、風多專業技術來實現，對施工要求高，在熟悉原著的情況下，還要有極其豐富的想像力，把自己置身於場景中。”中鐵建設集團設備安裝有限公司水暖專業技術員湯博超介紹，為了打造沉浸式的“飛行體驗”，項目建設精度達到了毫米級。
此外，高空機電安裝是哈利波特項目施工的一個重要節點和難點，涉及空調、蒸汽、強電、設備監控等近20個系統。其中，中國製造發揮了重要作用，例如部分騎乘電纜用的就是國內品牌，帶主題的通風口也都是中國製造。
儘管困難重重，但是中方建設團隊仍然如期完工，得到了國外同行的一致認可。美方哈利波特項目創意總監阿德里安毫不吝嗇對北京環球影城哈利波特園區的讚美，稱它是“全球四個哈利波特園區中，對電影還原度最高的一個。”
中國元素“點睛”園區設計
在北京環球度假區一期項目中，中國元素視覺佔比達到三分之一，成為園區的“點睛之筆”。其中，功夫熊貓蓋世之地景區是環球影城首個以“功夫熊貓”為主題的主題景區，獨具特色的中國建築、風味美食，四處高懸的大紅燈籠，加上中國風的環境樂曲，都讓遊客倍感親切。
功夫熊貓蓋世之地景區取材于夢工廠系列動畫影片《功夫熊貓》，圍繞“中國式傳奇體驗”進行設計，打造全室內景點。在“燈影傳奇”“和平山谷”“熊貓村”景點，遊客和主人公阿寶一起穿越電影銀幕，體會別樣中國風。智慧仙桃樹更是通過燈光、色彩、材料等多種藝術手段，搭配360度光雕投影技術，實現了桃樹在春、夏、秋、冬四季不斷更替的神奇轉換。
在環球度假區，這樣的中國元素無處不在。比如，為了以中國遊客理解的方式講述一個來自西方的冒險故事，變形金剛基地主題景區創作了新的故事線：主角與科學家們聯手，在北京近郊選定一處富含能量晶體的場地作為巢穴部隊總部，與汽車人聯盟一起保衛地球。園區內的水系、綠植、道路、壁畫等主題元素也融入了東方園林的藝術巧思。由蕭太后河引水改造而成的景觀水系，與整個園區的綠化景觀相結合，為人們呈現出東方園林的別樣韻味，水系步道在設計中還融入了傳統詩歌等中國文化元素。
侏羅紀世界和小黃人兩個主題公園，近1000棵喬木及倣真樹、大面積灌木叢與草坪營造出了北方的熱帶叢林。為了選出能夠搭配小黃人樂園生動活潑氛圍的綠植，中建二局華東公司項目負責人早在2018年就深入福建農場考察，初步確定苗木品種；2019年10月，團隊再次南下，剔除長勢欠缺的樹苗，將剩餘部分作為項目的“定向精選”樹苗；2020年，項目組根據植物未來生長空間和現場景觀條件，最終敲定了入選品種。在跨越2500公里、30個小時的運輸過程中，為了保持植物內部的水分，運輸人員每經過三個服務區就會把集裝箱打開通風散熱，在葉子和樹球上淋水，最終為身處北方的遊客營造出熱帶叢林的體驗效果。
