环球影城的高科技：威震天、魔法棒、3D过山车、排队时长是什么原理？

环球影城的高科技：威震天、魔法棒、3D过山车、排队时长是什么原理？周思雨 出品｜ 作者｜DorAemon 还有不到一周，北京环球影城将正式对外营业。目前，在乐园试营业期间，已经有很多网友分享了自己前去游玩的经历；恰逢国庆假期临近，也有很多很多网友期待着利用国庆长假好

出品｜ 作者｜DorAemon

还有不到一周，北京环球影城将正式对外营业。目前，在乐园试营业期间，已经有很多网友分享了自己前去游玩的经历；恰逢国庆假期临近，也有很多很多网友期待着利用国庆长假好好体验一番。

据媒体报道，北京环球影城于14日0点开启售票服务后，出现大规模“抢票潮”。甚至由于购票人数太多，各个售票平台一度崩溃。

迪士尼、环球影城这类知名主题乐园，虽然与传统游乐园有很多类似的地方，例如都有过山车、旋转木马、海盗船等经典玩法；但在此基础上，迪士尼和环球影城融入了更多旗下电影等文娱作品IP，使得比传统玩法更具有乐趣，尤其是各类电影粉丝，能拥有更沉浸式的体验。

但是，仅依靠文娱作品IP并不足以让迪士尼和环球影城风靡全球，更重要的是其背后使用的各种“黑科技”。

例如北京环球影城的变形金刚3D虚拟过山车，游客的整个乘坐过程中，不仅能体验传统过山车的种种刺激，还能够通过虚拟现实技术身临其境的与变形金刚“互动”；抑或在园区内使用魔法棒，施放“咒语”，游客真的能够实现与现实世界产生“魔法交互”。

要做到这些，离不开各种各样的“黑科技”。

那么， 今天我们就来聊一聊，环球影城主题乐园中应用了哪些高科技。

“威震天”是机器人吗？

这几天，各社交平台中都可以看到游客上传的环球影城主题乐园中那位“威震天”机器人与大家互动的短视频。视频中，“威震天”不仅能够自由走动，说出各种经典台词；而且还会发动“嘴炮”吐槽游客。例如这段视频中，一位游客身穿“哈利波特”世界中的魔法师衣服，“威震天”见状调侃道：“你不热吗，穿这么多，还带着围巾？”

那么，一定有人感叹，这位“威震天”如果是机器人，现在的人工智能技术也太强大了吧！

其实，环球影城主题乐园中的“威震天”“即是真人，也是机器”。原来，“威震天”实际上是真人扮演，演员需要穿着一套机械“装甲”，并且通过机甲内部的遥控装置、带有变声功能的麦克风与外界互动。

据了解，环球影城共有“擎天柱、风刃和威震天”三位角色轮番出场，每隔一段时间轮替一次。演员穿戴的机甲主要部分由演员控制，其余部分靠遥控。

变形金刚火种源争夺战、哈利波特禁忌之旅：3D虚拟现实过山车如何实现？

环球影城中另一个非常吸引人的项目就是3D虚拟现实过山车，例如“哈利波特禁忌之旅”、“变形金刚火种源争夺战”等。

具体玩法则是游客乘坐在特制的乘骑车辆中，有的项目还需要佩戴3D眼睛，比如“变形金刚火种源争夺战”。之后游客便可以穿梭在“哈利波特魔法世界”或者“变形金刚”电影中的背景世界里。跟随电影场景切换环境、上升下坠、碰撞、被喷水，这种体验仿佛真的把虚构的故事搬到现实中，真正的实现沉浸式游玩体验。

这里面运用了什么技术原理呢？

虽然，有关北京环球影城主题乐园中的3D虚拟过山车技术的公开信息较少，但是我们可以从2014年7月开放的奥兰多环球影城哈利波特与逃离古灵阁项目的技术解析中管中窥豹。

哈利波特与逃离古灵阁项目也是一种沉浸式的过山车娱乐项目，该项目将投影屏幕与物理布景相结合，也能够实现虚拟现实的效果。

逃离古灵阁项目透视图

逃离古灵阁物理布景

逃离古灵阁项目投影屏幕

上面这几张图就是逃离古灵阁项目透视图、实际布景图与投影屏幕的照片，可以看到，整个项目是由物理布景，再配合投影屏幕组合而成。过山车在经过时，投影屏幕会播放与物理布景相关的画面，使人肉眼看上去好像哈利波特魔法世界中的元素出现在现实中。

这种沉浸式娱乐项目，绝非传统过山车那样简单设计好轨道，然后让游客乘骑车辆开过去那么简单。每一个环节车辆也需要配合布景做出动作，什么时候该停、什么时候该前进甚至游客朝向哪里都要考虑到。

因此，环球影城方面会针对各种项目设计专门的工具。

例如上述逃离古灵阁项目，当时环球影城提交过一份地面滑轨运动的专利文件。该文件显示逃离古灵阁项目使用的乘骑小车采用的机械装置原理。

在逃离古灵阁中，小车会滚动到过山车轨道上并停住，接着游客和小车将被旋转90度，从而能够正对投影屏幕，观看一段模拟从高处坠落的视频。与之同时，小车也会在设计好的轨道上俯冲前进，给游客带来身临其境的体验。

环球影城也公开了很多与3D虚拟现实相关的专利信息，包括了可用于沉浸式窗口效果的显示器、增强虚拟现实图像的系统、具有定向扬声器和触觉设备的乘坐载运器以及能够穿戴的可视化系统等。

用于生成立体的、增强的和虚拟现实图像的系统和方法

2018年，环球影城公开了一项专利，名为“用于生成立体的、增强的和虚拟现实图像的系统和方法”。这项专利解释了3D虚拟现实过山车的实现原理，用户通过穿戴眼镜，在搭乘过山车过程中，可以观看各个显示器播放的虚拟现实视频。

具有定向扬声器和触觉设备的乘坐载运器

今年8月，环球影城公开了一项名为“具有定向扬声器和触觉设备的乘坐载运器”的专利。根据专利描述可知，部分项目的载具可以根据游客的触觉提供不同反馈，还能根据环境交互从不同的扬声器输出音频信号。

这几类专利都涉及到了虚拟现实技术，与之类似的相关专利还有很多。总而言之，环球影城将新技术与传统过山车项目结合，从而实现令人耳目一新的娱乐体验。

拿魔法棒随便“施咒”？

哈利波特的魔法棒交互如何实现？

《哈利波特》粉丝们一定非常想体验一下置身于魔法世界的感受，如果自己能化身成为一名魔法师，施放技能是多么美妙的事情。

而在环球影城中，大家真的可以实现成为一名魔法师的“幻想”。只要购买一根魔法棒，用户则可以与园区内特定地点与现实物体交互。

例如这名网友上传的游玩视频，他在一扇窗户前挥舞魔法棒，施放“技能”，之后窗户内的展品会启动，表演小节目。

这又是如何实现的呢？

根据环球影城公开的一项名为“追踪无源指挥棒和基于指挥棒路径启动效果”的专利显示，游客在园区内使用魔法棒可以实现与现实物体交互。基本原理就是用户持有的魔法棒将电磁信号传递给接收器；而设置在固定位置的接收器识别到信号以及魔法棒挥舞的动作信息，之后再将这些信号传送给对应控制器，让用户“施法”对象做出对应动作。

此前有网友猜测称，魔法棒类似于家里的电视遥控器，以红外线为交互信号实现“魔法咒语”。但根据专利描述，魔法棒的交互过程不仅需要追踪到游客手中的魔法棒，还需要识别对应的手势。

每个项目排队时长如何实现？

游客过多导致的严重排队是主题乐园必须要面对的现实问题。今天观察到，即使在试运营期间，环球影城白天热门项目排队时间都要一小时之久。随着园区正式开启，势必会有更多游客前往游玩，届时热门项目排队时间将会更长。

但比起人多要排队这种显而易见的问题，如何让游客提前预知项目等待时长从而合理安排游玩项目的先后顺序是更繁琐的难题。

环球影城官方App提供了乐园内每个项目大概的等待时间，可以让游客在前往之前做到“心里有数”，

根据环球影城近期公开的相关专利，环球影城专门开发了包含虚拟排队技术、等待时间推荐器以及贴票系统等技术。

虚拟排队技术

环球影城于2017年申请了一项专利，名称为“虚拟排队技术”。该专利描述称，虚拟队列系统可将个体客人指派到虚拟队列中的位置；并且接收景点的乘坐设施时间表数据；以及至少基于虚拟队列中的个体客人的位置、乘坐设施时间表数据、以及景点的历史客人吞吐量来确定个体客人针对景点的等待时间。

等待时间推荐器

2019年环球影城申请了一则专利，名称为“等待时间推荐器”。该专利描述称，公开了确定主题公园的景点等待时间比预期的短还是长以及向客人通知这些更短或者更长等待时间的系统和方法。

贴票系统和方法

今年2月，环球影城公开了一项名为“贴票系统和方法”的专利。根据该专利描述，疑似主题乐园会为每个游客贴上一个标签，该标签可与主题乐园系统关联。

这类涉及到排队问题的专利技术还有很多，主要目的是解决游客的“等待”焦虑，一方面使得游客可以提前知道等待时间，另一方面也能够为那些不知道如何合理安排游玩顺序的游客提供解决方案。

此外，对于入园的游客管理也是园区运营的重要项目，“贴票系统”这项专利则可能是为了更有效率的做人流引导工作。

公开数百项专利

环球影城在全球范围内拥有专利600余件，大致可以分为三大类：首先是数量最多的虚拟现实和交互式的游戏系统的相关专利；其次是确保游戏安全的专利；最后就是游客排队和工作人员管理系统的专利。例如：

能够佩戴的可视化装置系统和方法

今年8月，环球影城公开了这则专利，从描述上来看，这是一种类似AR/VR的设备。用户穿戴好后，可以体验虚拟现实世界。

用于沉浸式窗口效果的显示器

2017年4月，环球影城公开了一项名为“用于沉浸式窗口效果的显示器”专利。根据该专利描述，游客可以通过类似窗口的地方观看交互视频。例如游客可以在乐园的交通工具中的窗户上看到不属于现实世界的场景，比如“通往霍格沃滋的列车”。

还有很多各式各样的专利技术，其核心目的都是为了既能够提高园区运营效率，同时也能够为游客提供安全、刺激以及有趣的游玩体验。这就是环球影城主题乐园久盛不衰的核心原因之一。

基础设施一样饱含黑科技

除了主题乐园中的游乐项目富含技术含量外，整个环球影城基础设施也同样饱含技术含量。

据媒体报道，仅环球影城侏罗纪主题乐园的建造就包含了3项国家发明专利、5项实用性新型专利、1项省部级工法以及多篇建筑业学术论文。

根据施工方中建二局介绍，以侏罗纪主题乐园中的尖锥形假山为例，从设计到施工完成耗时150天，图纸就出了100多张。尖锥形山顶为了保证前期设计加工精准，项目采用了3D扫描技术+全站仪测量放线技术，整个屋面加工拼装精度全部小于10毫米，高于国标。

在另一个主题乐园小黄人乐园区有一个7.4米高的粉红色“奶昔杯”装饰造型。虽然奶昔杯状景观只是装饰构件，但是施工时对表面平整度要求非常高。工作人员介绍，甲方要求双曲面弧形造型的背景墙面平整度必须达到4米范围内偏差值不大于3毫米，可以张贴图画而且不褶皱。

项目部通过BIM建模技术，对主结构、次结构以及装饰造型均采用模型进行塑造，接着由此深化设计，明确构造节点，最终实现甲方要求。这一项工艺进行5遍，耗时75天，可见之不容易。

随着人类科学技术发展，相信会有越来越多曾经难以想象的娱乐方式成为现实。环球影城马上就要开园了，你准备去玩吗？最期待哪个项目？欢迎留言。

李延年 http://www.xinzhiliao.com/bj/meirong/23634.html