魔幻智造
本报记者 孙云柯
惊险刺激的侏罗纪世界、魔幻奇妙的哈利波特、又萌又可爱的小黄人、憨态可掬的功夫熊猫……北京环球度假区自9月开园以来，迅速成为全国热门的旅游“打卡地”。而在这场奇妙的电影穿越之旅背后，不乏“中国智造”的身影——来自国内的建设企业、工程技术人员，利用中国装备、中国科技和中国智慧，为游客营造出逼真的电影场景和完美的交互体验。
本报记者 武亦彬摄
完美“复刻”电影经典场面
走进侏罗纪世界努布拉岛，古藤缠绕的老榕树、随处可见的火山石、飞流直下的瀑布，让人仿佛穿梭在侏罗纪时代的原始森林。其中最为惊险刺激的当属侏罗纪世界大冒险黑暗骑乘项目，在这里游客可以乘坐游览车与史前恐龙并肩行走、奔跑追逐，仿佛身处被科技“唤醒”的灭绝生物世界中。这些震撼的场景，全部要靠影视场景主题建筑还原技术实现。
“场景营造是环球影城里最核心的内容。”中建二局安装公司北京环球影城机电安装项目经理杨猛介绍，这样的沉浸式项目要做到非常逼真，需要依赖道具布景系统、主题装饰系统、骑乘系统、特效系统、演艺灯光、演艺音视频等和设计精巧的故事线有机结合。
“通过道具布景和主题装饰系统，完美还原出电影中的场景环境，再利用特效和演艺系统的声光电及骑乘动感效果，才能使游客沉浸在设计师希望呈现的故事效果中。为了营造完美沉浸感，还需要采用VR模拟技术进行虚拟效果模拟，并实时进行调整。”杨猛说。
为了完成这个高难度任务，杨猛拿出了他在上海迪士尼项目积累的施工经验，将项目分为三个阶段——设计、施工、调试。但是初次接触，杨猛团队就遇到了大麻烦：不同于传统的“照图施工”，建设团队拿到的只有一个非常简单的模型和一些不齐全的图纸，无法进行各机电系统的完善协调。
为了解决图纸不全的问题，工程技术人员与美方团队强化协作，不等不靠发扬“钉钉子”精神，一点点梳理、反复确认，一张图纸一张图纸的进行销项。正是凭借着这股韧劲，杨猛团队完成了一万多张图纸的变更和确认工作，边设计边施工，进度一点儿也没落下。
在黑暗骑乘项目中，需要“ATLAS”无人驾驶智能全地形车与恐龙、灯光、音响等道具配合做出动作，实现史前穿越的效果，其中的技术难点在于实时确认智能车的位置。为此，团队专门引入磁性条码定位系统，通过导轨和主控机房连接，实时向中控系统传输位置信息。开园前调试时，智能小车反馈的位置精度已经控制在厘米误差范围内。
克服了一系列技术难题，杨猛团队只用50天时间就安装完成了侏罗纪世界单体系统。
中国灯“点亮”侏罗纪世界
相比于百姓家中的普通照明，大型游乐设施安装的主题灯具和演艺灯具往往更为复杂，不仅要制作成各种造型，而且光源颜色、色温、照度等指标都要能够真实还原主题的建筑风格。
为了让游客身临其境感受侏罗纪世界的真实场景，美方在灯具的设计和选材上无比挑剔，要求对每一盏灯具的每一个参数和造型、颜色、加工工艺进行评估和验收，任何一个环节都不能有偏差。因此，从一开始，美方就要求所有灯具必须从国外进口。
2019年11月，中方项目总监找到杨猛，“中国的产品不比国外的差，咱们能不能把主题照明的灯具换成中国制造？”杨猛听了很惊讶，心想，“美方的设计已经完成，他们会同意吗？”
接下来的几个月，杨猛团队联系了全国几乎所有上规模的灯具工厂，前后跑了六万多公里，做了大量调研和数据对比，确定中国灯具在安全性、稳定性、兼容性上都不比国外产品差，甚至有些参数超越了原设计灯具。2020年5月21日的一次例会上，杨猛正式把换灯的想法告诉了美方灯光总监阿兰。
“杨，我们花两年时间设计的方案，现在换灯具，无法达到创意效果。”阿兰拒绝了建议，但是杨猛据理力争，“我们已经做了半年调研，替换灯具完全能够满足调试效果。”“如果坚持要换，必须在两个月之内拿出每一款灯具的替换方案和样品。”阿兰回复。
为了在短时间内拿出过硬产品，杨猛带领团队20多人加班加点，前后准备了4万多页资料，所有的样品堆满了整整一个集装箱。2020年7月23日，团队把资料递交给美方，并于9月17日完成了所有灯具样品的测试验收。“所有灯具都非常棒，完全满足设计要求，我同意换成中国的灯具。”阿兰说。
“验收成功那一刻，我感到由衷自豪，16320盏主题灯具中，80%来自中国，我们用实际行动为中国制造争了口气。”杨猛说，“在这样的国际项目中使用国产灯具，大大增强了我们对国产产品的自信心，增强了大家的民族自豪感。我们的产品敢于亮相国际工程，也让更多外籍工程师对中国产品从不了解到了解，从尝试到信任。”
杨猛介绍，选择中国灯具的优势显而易见。由于进口灯具供货期一般在3至6个月，除正常生产周期外更多的时间耽误在长途运输上，对于项目进度会有很大影响，而国产灯具供货周期一般在2个月左右，能够大大缩短采购周期。此外，进口灯具受长途运输和关税等影响，相比国产灯具性价比也会更低。
BIM“画笔”描绘工程筋骨
从好莱坞大道进入北京环球影城公园，呈现在游客眼前的是高耸的假山和飞流直下的瀑布，这处位于侏罗纪世界努布拉岛的巨型建筑是整个公园的标志性景观之一。而在这一震撼场景的背后，是工程师用计算机控制和模块化施工建成的巨型假山，其内部由超1万根钢构件搭建而成。工程师们用工程代号亲切地称它为“201项目”。
中建二局安装公司北京环球影城主题乐园钢结构项目技术负责人申帅帅介绍，项目组将自主研发的钢结构全生命周期管理平台贯穿项目建设全过程。首先，工作人员把建筑外立面3D模型与基础骨架3D模型导入软件，再输入所需次龙骨的型号、数量、载荷等数据，平台就能自动生成对应的假山钢结构模型图；审核无误后，将模型图纸一键上传至100公里外的廊坊钢结构制造厂，经自动下料切割、人工焊接、质量检验、单独编号后，整齐的钢构件就会装车发往项目工地。全过程精准高效，一气呵成。
“安装过程中，我们基于‘模块化施工’的理念，在计算机上反复进行模拟预拼装实验，并根据计算机优化得出的拼装顺序，将全部构件划分成300多个小单元，这样‘零件拼装’的工作量能够缩减为此前的三十分之一，大大减少了施工成本和时间。”申帅帅说。
2019年6月，“201项目”钢构件全部就位，2台塔吊、12台汽车吊奋力挥舞，于当年9月10日全部安装完毕。经测算，项目共节约工期90余天，节省成本150万元。在验收现场，美方工程师卡洛斯向中国工程师竖起了大拇指，“你们用三个月时间完成了我们预计一年才能完成的工作，同时质量还非常可靠，真的是非常了不起。”2020年1月，“201项目”单体成功斩获中国钢结构金奖。
精巧的钢结构搭起了假山外壳，在其内部则布设了大规模精密机电管线，承担起整个系统的操作控制。安装过程中，中建二局安装公司大量使用BIM(建筑信息模型)技术进行复杂管线的设计施工，像画笔一样描筋绘骨，实现各机电设备精准安装。“BIM技术之于机电施工，就好比X光之于外科医生，利用BIM技术可以形成可视化模型，就像给建筑‘拍片子’。”中建二局安装公司BIM工程师宁涣昌介绍。
侏罗纪世界建筑机电管线规模庞大，4.5万平方米的建筑面积内，风管用量达到4万多平方米，预留预埋的控制线长达11万米，所有线缆叠加在一起密密麻麻，像蜘蛛网一样。而BIM技术的应用，为处理有限空间内复杂管线设计提供了必要的帮助。
在宁涣昌的电脑屏幕上，桥架、风管、电缆等设备化身一条条“丝线”，按照1比1尺寸比例嵌入软件，盘虬卧龙的管线布局、纵横交错的框架搭建、形态迥异的外表规划，设计师以亚毫米的精度“抽丝剥茧”，将一根根线缆连接到各个设备终端，就像搭建起人体的神经和脉络。与传统的测量方式相比，BIM技术的应用大幅度减少了人工误差。
不仅如此，宁涣昌还带领团队创造性地把缩微模型与BIM技术结合起来，将工程按比例制作出实体模型，再将模型扫描成BIM软件可读取的数据，然后用软件对假山等大型演艺结构上的音响、灯光等声光效果进行模拟定位，成功将实际误差缩小在3厘米以内，最终实现灯光、音响、设备的精准安装。2020年底，在北京市住建委组织召开的科学技术成果鉴定会上，由宁涣昌牵头发明的“BIM与缩微模型结合技术”被评选为国际先进技术成果。
精雕细琢“还原”魔法世界
与侏罗纪史前世界风格迥异，哈利波特景区营造出一派冰天雪地的魔法幻境。这里，冰雪覆盖了苏格兰标志性的尖屋顶、高烟囱，搭乘霍格沃茨小火车来到霍格莫德村，仿佛穿越到了14世纪的北欧小镇。手持奥利凡德魔杖，走进霍格沃茨魔法教室，成为一名出色的“巫师”——“哈迷”们如今不用走出国门，也能实现成为魔法师的梦想。
这个充满“魔法”的世界是如何创造出来的？中铁建设集团北京环球影城项目总工雷鹏介绍，整个霍格莫德村钢结构用钢量达1600吨，构件多达6600个，单个构件重则2吨、轻则50公斤，基本无重复。“为了真实还原电影中的场景，我们对每一个构件的截面尺寸、壁厚、剪切角、打磨程度都精准把控。”雷鹏说。
例如屋顶上的白雪、房檐下的冰柱，如何达到逼真的效果？“仅仅一个斜屋面，前后就需要14道工序。”中铁建设北京公司哈利波特项目总工程师赵相阳介绍，技术团队反复研究北京的雪线，在造型雕刻时加入云母片，从而实现“积雪”在阳光下熠熠发光的效果。
霍格沃茨城堡是哈利波特魔法世界中的标志性建筑，城堡与“底座”15米假山融为一体，充满魔幻色彩。“日本大阪环球影城拥有亚洲第一座霍格沃茨城堡，但在工艺方面，我们的城堡更胜一筹。”中铁建设北京公司哈利波特项目片区经理郑其锋介绍，整个城堡外皮厚度在1.2厘米至1.4厘米之间，采用一种超薄的抹灰工艺，全部在现场由上到下连续施工完成，保证了城堡的整体性和美观性。而大阪霍格沃茨城堡外皮采用的是GRC(玻璃纤维增强混凝土)预制构件，单块效果也很好，但缺点是拼缝处的环氧树脂材料经过风吹日晒会发生老化腐蚀，影响美观。
走进霍格沃茨城堡，体验一场哈利波特“禁忌之旅”，是“哈迷”们的必玩项目之一。在这里，游客可以亲身体验魁地奇比赛，大战巨型蜘蛛、喷火龙、摄魂怪。“禁忌之旅”通过结合飞行与黑暗骑乘两种模式，让真实场景与3D裸眼的虚拟场景融为一体，高速的飞翔过程结合了大量烟雾和水滴，达到身临其境的效果，这些炫酷的魔法都离不开压缩空气和蒸汽管道系统。
“为了完成每个细节，我们要综合压缩空气、蒸汽管道系统，以及水、电、风多专业技术来实现，对施工要求高，在熟悉原著的情况下，还要有极其丰富的想象力，把自己置身于场景中。”中铁建设集团设备安装有限公司水暖专业技术员汤博超介绍，为了打造沉浸式的“飞行体验”，项目建设精度达到了毫米级。
此外，高空机电安装是哈利波特项目施工的一个重要节点和难点，涉及空调、蒸汽、强电、设备监控等近20个系统。其中，中国制造发挥了重要作用，例如部分骑乘电缆用的就是国内品牌，带主题的通风口也都是中国制造。
尽管困难重重，但是中方建设团队仍然如期完工，得到了国外同行的一致认可。美方哈利波特项目创意总监阿德里安毫不吝啬对北京环球影城哈利波特园区的赞美，称它是“全球四个哈利波特园区中，对电影还原度最高的一个。”
中国元素“点睛”园区设计
在北京环球度假区一期项目中，中国元素视觉占比达到三分之一，成为园区的“点睛之笔”。其中，功夫熊猫盖世之地景区是环球影城首个以“功夫熊猫”为主题的主题景区，独具特色的中国建筑、风味美食，四处高悬的大红灯笼，加上中国风的环境乐曲，都让游客倍感亲切。
功夫熊猫盖世之地景区取材于梦工厂系列动画影片《功夫熊猫》，围绕“中国式传奇体验”进行设计，打造全室内景点。在“灯影传奇”“和平山谷”“熊猫村”景点，游客和主人公阿宝一起穿越电影银幕，体会别样中国风。智慧仙桃树更是通过灯光、色彩、材料等多种艺术手段，搭配360度光雕投影技术，实现了桃树在春、夏、秋、冬四季不断更替的神奇转换。
在环球度假区，这样的中国元素无处不在。比如，为了以中国游客理解的方式讲述一个来自西方的冒险故事，变形金刚基地主题景区创作了新的故事线：主角与科学家们联手，在北京近郊选定一处富含能量晶体的场地作为巢穴部队总部，与汽车人联盟一起保卫地球。园区内的水系、绿植、道路、壁画等主题元素也融入了东方园林的艺术巧思。由萧太后河引水改造而成的景观水系，与整个园区的绿化景观相结合，为人们呈现出东方园林的别样韵味，水系步道在设计中还融入了传统诗歌等中国文化元素。
侏罗纪世界和小黄人两个主题公园，近1000棵乔木及仿真树、大面积灌木丛与草坪营造出了北方的热带丛林。为了选出能够搭配小黄人乐园生动活泼氛围的绿植，中建二局华东公司项目负责人早在2018年就深入福建农场考察，初步确定苗木品种；2019年10月，团队再次南下，剔除长势欠缺的树苗，将剩余部分作为项目的“定向精选”树苗；2020年，项目组根据植物未来生长空间和现场景观条件，最终敲定了入选品种。在跨越2500公里、30个小时的运输过程中，为了保持植物内部的水分，运输人员每经过三个服务区就会把集装箱打开通风散热，在叶子和树球上淋水，最终为身处北方的游客营造出热带丛林的体验效果。
