魔幻智造——北京環(huán)球度假區(qū)

驚險刺激的侏羅紀(jì)世界、魔幻奇妙的哈利波特、又萌又可愛的小黃人、憨態(tài)可掬的功夫熊貓……北京環(huán)球度假區(qū)自9月開園以來，迅速成為全國熱門的旅游“打卡地”。而在這場奇妙的電影穿越之旅背后，不乏“中國智造”的身影——來自國內(nèi)的建設(shè)企業(yè)、工程技術(shù)人員，利用中國裝備、中國科技和中國智慧，為游客營造出逼真的電影場景和完美的交互體驗。

夜色中的好萊塢景區(qū)游人如織

在哈利波特的魔法世界景區(qū)，小游客在體驗互動“魔法”。

在北京環(huán)球度假區(qū)，夜色中的侏羅紀(jì)世界努布拉島景區(qū)美輪美奐。本報記者 武亦彬攝

完美“復(fù)刻”電影經(jīng)典場面

走進(jìn)侏羅紀(jì)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(jì)時代的原始森林。其中最為驚險刺激的當(dāng)屬侏羅紀(jì)世界大冒險黑暗騎乘項目，在這里游客可以乘坐游覽車與史前恐龍并肩行走、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筑還原技術(shù)實現(xiàn)。

“場景營造是環(huán)球影城里最核心的內(nèi)容。”中建二局安裝公司北京環(huán)球影城機電安裝項目經(jīng)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(tǒng)、主題裝飾系統(tǒng)、騎乘系統(tǒng)、特效系統(tǒng)、演藝燈光、演藝音視頻等和設(shè)計精巧的故事線有機結(jié)合。

“通過道具布景和主題裝飾系統(tǒng)，完美還原出電影中的場景環(huán)境，再利用特效和演藝系統(tǒng)的聲光電及騎乘動感效果，才能使游客沉浸在設(shè)計師希望呈現(xiàn)的故事效果中。為了營造完美沉浸感，還需要采用VR模擬技術(shù)進(jìn)行虛擬效果模擬，并實時進(jìn)行調(diào)整。”楊猛說。

為了完成這個高難度任務(wù)，楊猛拿出了他在上海迪士尼項目積累的施工經(jīng)驗，將項目分為三個階段——設(shè)計、施工、調(diào)試。但是初次接觸，楊猛團隊就遇到了大麻煩：不同于傳統(tǒng)的“照圖施工”，建設(shè)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(jìn)行各機電系統(tǒng)的完善協(xié)調(diào)。

為了解決圖紙不全的問題，工程技術(shù)人員與美方團隊強化協(xié)作，不等不靠發(fā)揚“釘釘子”精神，一點點梳理、反復(fù)確認(rèn)，一張圖紙一張圖紙的進(jìn)行銷項。正是憑借著這股韌勁，楊猛團隊完成了一萬多張圖紙的變更和確認(rèn)工作，邊設(shè)計邊施工，進(jìn)度一點兒也沒落下。

在黑暗騎乘項目中，需要“ATLAS”無人駕駛智能全地形車與恐龍、燈光、音響等道具配合做出動作，實現(xiàn)史前穿越的效果，其中的技術(shù)難點在于實時確認(rèn)智能車的位置。為此，團隊專門引入磁性條碼定位系統(tǒng)，通過導(dǎo)軌和主控機房連接，實時向中控系統(tǒng)傳輸位置信息。開園前調(diào)試時，智能小車反饋的位置精度已經(jīng)控制在厘米誤差范圍內(nèi)。

克服了一系列技術(shù)難題，楊猛團隊只用50天時間就安裝完成了侏羅紀(jì)世界單體系統(tǒng)。

中國燈“點亮”侏羅紀(jì)世界

相比于百姓家中的普通照明，大型游樂設(shè)施安裝的主題燈具和演藝燈具往往更為復(fù)雜，不僅要制作成各種造型，而且光源顏色、色溫、照度等指標(biāo)都要能夠真實還原主題的建筑風(fēng)格。

為了讓游客身臨其境感受侏羅紀(jì)世界的真實場景，美方在燈具的設(shè)計和選材上無比挑剔，要求對每一盞燈具的每一個參數(shù)和造型、顏色、加工工藝進(jìn)行評估和驗收，任何一個環(huán)節(jié)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(jìn)口。

2019年11月，中方項目總監(jiān)找到楊猛，“中國的產(chǎn)品不比國外的差，咱們能不能把主題照明的燈具換成中國制造？”楊猛聽了很驚訝，心想，“美方的設(shè)計已經(jīng)完成，他們會同意嗎？”

接下來的幾個月，楊猛團隊聯(lián)系了全國幾乎所有上規(guī)模的燈具工廠，前后跑了六萬多公里，做了大量調(diào)研和數(shù)據(jù)對比，確定中國燈具在安全性、穩(wěn)定性、兼容性上都不比國外產(chǎn)品差，甚至有些參數(shù)超越了原設(shè)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(jiān)阿蘭。

“楊，我們花兩年時間設(shè)計的方案，現(xiàn)在換燈具，無法達(dá)到創(chuàng)意效果。”阿蘭拒絕了建議，但是楊猛據(jù)理力爭，“我們已經(jīng)做了半年調(diào)研，替換燈具完全能夠滿足調(diào)試效果。”“如果堅持要換，必須在兩個月之內(nèi)拿出每一款燈具的替換方案和樣品。”阿蘭回復(fù)。

為了在短時間內(nèi)拿出過硬產(chǎn)品，楊猛帶領(lǐng)團隊20多人加班加點，前后準(zhǔn)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，并于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(shè)計要求，我同意換成中國的燈具。”阿蘭說。

“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制造爭了口氣。”楊猛說，“在這樣的國際項目中使用國產(chǎn)燈具，大大增強了我們對國產(chǎn)產(chǎn)品的自信心，增強了大家的民族自豪感。我們的產(chǎn)品敢于亮相國際工程，也讓更多外籍工程師對中國產(chǎn)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(yōu)勢顯而易見。由于進(jìn)口燈具供貨期一般在3至6個月，除正常生產(chǎn)周期外更多的時間耽誤在長途運輸上，對于項目進(jìn)度會有很大影響，而國產(chǎn)燈具供貨周期一般在2個月左右，能夠大大縮短采購周期。此外，進(jìn)口燈具受長途運輸和關(guān)稅等影響，相比國產(chǎn)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(jìn)入北京環(huán)球影城公園，呈現(xiàn)在游客眼前的是高聳的假山和飛流直下的瀑布，這處位于侏羅紀(jì)世界努布拉島的巨型建筑是整個公園的標(biāo)志性景觀之一。而在這一震撼場景的背后，是工程師用計算機控制和模塊化施工建成的巨型假山，其內(nèi)部由超1萬根鋼構(gòu)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(huán)球影城主題樂園鋼結(jié)構(gòu)項目技術(shù)負(fù)責(zé)人申帥帥介紹，項目組將自主研發(fā)的鋼結(jié)構(gòu)全生命周期管理平臺貫穿項目建設(shè)全過程。首先，工作人員把建筑外立面3D模型與基礎(chǔ)骨架3D模型導(dǎo)入軟件，再輸入所需次龍骨的型號、數(shù)量、載荷等數(shù)據(jù)，平臺就能自動生成對應(yīng)的假山鋼結(jié)構(gòu)模型圖；審核無誤后，將模型圖紙一鍵上傳至100公里外的廊坊鋼結(jié)構(gòu)制造廠，經(jīng)自動下料切割、人工焊接、質(zhì)量檢驗、單獨編號后，整齊的鋼構(gòu)件就會裝車發(fā)往項目工地。全過程精準(zhǔn)高效，一氣呵成。

“安裝過程中，我們基于‘模塊化施工’的理念，在計算機上反復(fù)進(jìn)行模擬預(yù)拼裝實驗，并根據(jù)計算機優(yōu)化得出的拼裝順序，將全部構(gòu)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。”申帥帥說。

2019年6月，“201項目”鋼構(gòu)件全部就位，2臺塔吊、12臺汽車吊奮力揮舞，于當(dāng)年9月10日全部安裝完畢。經(jīng)測算，項目共節(jié)約工期90余天，節(jié)省成本150萬元。在驗收現(xiàn)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(yù)計一年才能完成的工作，同時質(zhì)量還非?？煽浚娴氖欠浅Ａ瞬黄?。”2020年1月，“201項目”單體成功斬獲中國鋼結(jié)構(gòu)金獎。

精巧的鋼結(jié)構(gòu)搭起了假山外殼，在其內(nèi)部則布設(shè)了大規(guī)模精密機電管線，承擔(dān)起整個系統(tǒng)的操作控制。安裝過程中，中建二局安裝公司大量使用BIM（建筑信息模型）技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜管線的設(shè)計施工，像畫筆一樣描筋繪骨，實現(xiàn)各機電設(shè)備精準(zhǔn)安裝。“BIM技術(shù)之于機電施工，就好比X光之于外科醫(yī)生，利用BIM技術(shù)可以形成可視化模型，就像給建筑‘拍片子’。”中建二局安裝公司BIM工程師寧渙昌介紹。

侏羅紀(jì)世界建筑機電管線規(guī)模龐大，4.5萬平方米的建筑面積內(nèi)，風(fēng)管用量達(dá)到4萬多平方米，預(yù)留預(yù)埋的控制線長達(dá)11萬米，所有線纜疊加在一起密密麻麻，像蜘蛛網(wǎng)一樣。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，為處理有限空間內(nèi)復(fù)雜管線設(shè)計提供了必要的幫助。

在寧渙昌的電腦屏幕上，橋架、風(fēng)管、電纜等設(shè)備化身一條條“絲線”，按照1比1尺寸比例嵌入軟件，盤虬臥龍的管線布局、縱橫交錯的框架搭建、形態(tài)迥異的外表規(guī)劃，設(shè)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(shè)備終端，就像搭建起人體的神經(jīng)和脈絡(luò)。與傳統(tǒng)的測量方式相比，BIM技術(shù)的應(yīng)用大幅度減少了人工誤差。

不僅如此，寧渙昌還帶領(lǐng)團隊創(chuàng)造性地把縮微模型與BIM技術(shù)結(jié)合起來，將工程按比例制作出實體模型，再將模型掃描成BIM軟件可讀取的數(shù)據(jù)，然后用軟件對假山等大型演藝結(jié)構(gòu)上的音響、燈光等聲光效果進(jìn)行模擬定位，成功將實際誤差縮小在3厘米以內(nèi)，最終實現(xiàn)燈光、音響、設(shè)備的精準(zhǔn)安裝。2020年底，在北京市住建委組織召開的科學(xué)技術(shù)成果鑒定會上，由寧渙昌牽頭發(fā)明的“BIM與縮微模型結(jié)合技術(shù)”被評選為國際先進(jìn)技術(shù)成果。

精雕細(xì)琢“還原”魔法世界

與侏羅紀(jì)史前世界風(fēng)格迥異，哈利波特景區(qū)營造出一派冰天雪地的魔法幻境。這里，冰雪覆蓋了蘇格蘭標(biāo)志性的尖屋頂、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(jì)的北歐小鎮(zhèn)。手持奧利凡德魔杖，走進(jìn)霍格沃茨魔法教室，成為一名出色的“巫師”——“哈迷”們?nèi)缃癫挥米叱鰢T，也能實現(xiàn)成為魔法師的夢想。

這個充滿“魔法”的世界是如何創(chuàng)造出來的？中鐵建設(shè)集團北京環(huán)球影城項目總工雷鵬介紹，整個霍格莫德村鋼結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)1600噸，構(gòu)件多達(dá)6600個，單個構(gòu)件重則2噸、輕則50公斤，基本無重復(fù)。“為了真實還原電影中的場景，我們對每一個構(gòu)件的截面尺寸、壁厚、剪切角、打磨程度都精準(zhǔn)把控。”雷鵬說。

例如屋頂上的白雪、房檐下的冰柱，如何達(dá)到逼真的效果？“僅僅一個斜屋面，前后就需要14道工序。”中鐵建設(shè)北京公司哈利波特項目總工程師趙相陽介紹，技術(shù)團隊反復(fù)研究北京的雪線，在造型雕刻時加入云母片，從而實現(xiàn)“積雪”在陽光下熠熠發(fā)光的效果。

霍格沃茨城堡是哈利波特魔法世界中的標(biāo)志性建筑，城堡與“底座”15米假山融為一體，充滿魔幻色彩。“日本大阪環(huán)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(shè)北京公司哈利波特項目片區(qū)經(jīng)理鄭其鋒介紹，整個城堡外皮厚度在1.2厘米至1.4厘米之間，采用一種超薄的抹灰工藝，全部在現(xiàn)場由上到下連續(xù)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采用的是GRC(玻璃纖維增強混凝土)預(yù)制構(gòu)件，單塊效果也很好，但缺點是拼縫處的環(huán)氧樹脂材料經(jīng)過風(fēng)吹日曬會發(fā)生老化腐蝕，影響美觀。

走進(jìn)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。在這里，游客可以親身體驗魁地奇比賽，大戰(zhàn)巨型蜘蛛、噴火龍、攝魂怪。“禁忌之旅”通過結(jié)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(jié)合了大量煙霧和水滴，達(dá)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(tǒng)。

“為了完成每個細(xì)節(jié)，我們要綜合壓縮空氣、蒸汽管道系統(tǒng)，以及水、電、風(fēng)多專業(yè)技術(shù)來實現(xiàn)，對施工要求高，在熟悉原著的情況下，還要有極其豐富的想象力，把自己置身于場景中。”中鐵建設(shè)集團設(shè)備安裝有限公司水暖專業(yè)技術(shù)員湯博超介紹，為了打造沉浸式的“飛行體驗”，項目建設(shè)精度達(dá)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(jié)點和難點，涉及空調(diào)、蒸汽、強電、設(shè)備監(jiān)控等近20個系統(tǒng)。其中，中國制造發(fā)揮了重要作用，例如部分騎乘電纜用的就是國內(nèi)品牌，帶主題的通風(fēng)口也都是中國制造。

盡管困難重重，但是中方建設(shè)團隊仍然如期完工，得到了國外同行的一致認(rèn)可。美方哈利波特項目創(chuàng)意總監(jiān)阿德里安毫不吝嗇對北京環(huán)球影城哈利波特園區(qū)的贊美，稱它是“全球四個哈利波特園區(qū)中，對電影還原度最高的一個。”

中國元素“點睛”園區(qū)設(shè)計

在北京環(huán)球度假區(qū)一期項目中，中國元素視覺占比達(dá)到三分之一，成為園區(qū)的“點睛之筆”。其中，功夫熊貓蓋世之地景區(qū)是環(huán)球影城首個以“功夫熊貓”為主題的主題景區(qū)，獨具特色的中國建筑、風(fēng)味美食，四處高懸的大紅燈籠，加上中國風(fēng)的環(huán)境樂曲，都讓游客倍感親切。

功夫熊貓蓋世之地景區(qū)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(jìn)行設(shè)計，打造全室內(nèi)景點。在“燈影傳奇”“和平山谷”“熊貓村”景點，游客和主人公阿寶一起穿越電影銀幕，體會別樣中國風(fēng)。智慧仙桃樹更是通過燈光、色彩、材料等多種藝術(shù)手段，搭配360度光雕投影技術(shù)，實現(xiàn)了桃樹在春、夏、秋、冬四季不斷更替的神奇轉(zhuǎn)換。

在環(huán)球度假區(qū)，這樣的中國元素?zé)o處不在。比如，為了以中國游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(qū)創(chuàng)作了新的故事線：主角與科學(xué)家們聯(lián)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(lián)盟一起保衛(wèi)地球。園區(qū)內(nèi)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(shù)巧思。由蕭太后河引水改造而成的景觀水系，與整個園區(qū)的綠化景觀相結(jié)合，為人們呈現(xiàn)出東方園林的別樣韻味，水系步道在設(shè)計中還融入了傳統(tǒng)詩歌等中國文化元素。

侏羅紀(jì)世界和小黃人兩個主題公園，近1000棵喬木及仿真樹、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(fù)責(zé)人早在2018年就深入福建農(nóng)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，將剩余部分作為項目的“定向精選”樹苗；2020年，項目組根據(jù)植物未來生長空間和現(xiàn)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(nèi)部的水分，運輸人員每經(jīng)過三個服務(wù)區(qū)就會把集裝箱打開通風(fēng)散熱，在葉子和樹球上淋水，最終為身處北方的游客營造出熱帶叢林的體驗效果。