奥运会开幕式的盛宴让人期待，当晚的焰火燃放表演尤其让人充满猜测。说起焰火，你最深刻的印象可能是“火树银花不夜城”的绚烂，在一些喜庆的场合燃放。经历了多年的发展，焰火的燃放已经融入了现代科技以及现代艺术审美等多个方面的因素。奥运会开幕式当晚的焰火无疑将是向来自世界各地的朋友展示传统与现代完美结合的最好的机会。奥运焰火真的能在空中打出造型吗？焰火在空中会是什么样的颜色组合？会有动态组合吗？

奥运焰火将燃放将使用一些新的创意造型与技术

7月23日北京奥运会新闻中心发布的消息解开了这些疑惑：8月8日晚，将配合开幕式文艺表演和仪式程序的进程，在国家体育场顶部、奥林匹克中心区、奥林匹克森林公园、城区中轴线和居庸关长城等处燃放眩目多彩、造型各异的焰火，营造欢庆、热烈的奥运气氛。总长度大约20分钟。焰火燃放的有些造型，将试图融入奥林匹克符号、形象和寓意，凸显奥林匹克理念。比如，用特殊的焰火造型体现奥林匹克走进中国、走进北京、走进鸟巢的寓意，表达中国人民对“百年奥运”的殷切期盼；还将首次用焰火打出奥运五环造型、2008张笑脸等一些特殊效果。为了体现绿色奥运的理念，这次焰火燃放将使用部分微烟火药和先进的发射技术，减少焰火燃烧后的烟尘、残渣和垃圾，减轻对环境的污染和负面影响。

近日，我们专门采访了化工学院潘功配教授，请他就奥运焰火的“科技元素”给与一个解读。

潘功配教授长期从事烟火以及相关方向的研究工作，国际烟花协会专家委员会委员，浏阳花炮科技开发总设计师。曾应央视新闻节目中心新闻评论部邀请，在中央电视台专门介绍中国烟花，展示中国烟花爆竹文化的传统与创新。近年来，我校与世界花炮之乡中国花炮集散地湖南浏阳开展了深入广泛的合作，很多技术成果已经得到了运用，并服务于奥运焰火的燃放。我校已与湖南浏阳开发研究出了“冷光烟火”、“无烟烟花”、“动态福娃架子焰火”、“芯片焰火弹”、“无垃圾礼花弹”、“防水烟花”、“腾空火龙”、“空气发射无垃圾芯片焰火弹”等一系列科技创新烟花爆竹技术。正在开发研究“模块化智能烟花”、“矩阵烟火”、“卡通烟花”、“纳米烟花”、“稀土烟火”等高技术烟花爆竹。

焰火怎样燃放出特殊造型与文字？

对于目前大家提得较多的开幕式上首次用焰火打出奥运五环图案、2008等中英文字样的说法。潘教授说，这其中的技术关键就是焰火的空中定向、定位与艺术造型技术。只有发射至空中的艺术造型准确定向定位，才可能按设计要求将图案展现在人们的视野中。经过两年多的努力，南京理工大学就已经解决了此项技术并获得了专利。因此，动态下显示奥运五环、2008等字样是没有问题的。

焰火燃放后将如何显示图像？有三种途径。其一：模板装药获得造型图案。在定向定位，即姿态控制解决好后，艺术造型即落实在装药技术上。就是将预定的图案在装药时就排好，发射后即在空中显示出来。其二：点阵组合获得造型图案。就是由多个单点齐射组成预定图案。其三是烟幕墙，就是引入激光技术，在烟幕墙上由激光扫描成字；利用模块化烟花扫描成字形。

奥运焰火的燃放过程中，除了字样以及一些特殊造型之外，还可以由许多的陪衬烟花来实现。陪衬烟花是对空中动态造型不完善之处的一个补充，从侧面烘托出其背景的一种造型技术。

潘教授说，烟花是火与色彩的艺术，对于同种颜色，由于光线强弱不同，会产生明暗的差别。例如红色中的鲜红、红、暗红，绿色中的深绿、绿、暗绿等。由于明暗不同，给人的视觉以颜色深浅不同的区别。除波长和光的强弱之外，人眼对颜色的可见度，还会受到距离、背景和大气的影响。例如纯度差的蓝色和紫色随距离增加逐渐接近于黄色，而且蓝色只有在大气情况良好时，才能够明显地分辨出来。

有人形容奥运焰火就是一场视觉盛宴，可为了达到盛宴的视觉效果就需要非常复杂的编排。对此，潘教授解释，对于图案不断变化的矩阵架子烟花，编排与燃放非常复杂，就像用陶瓷烧制的大型山水壁画一样，需要对每块瓷砖进行编号一样，矩阵架子烟花中的每个药管也需要进行编号，因此，研制一种科学有效的药管组合工艺是矩阵架子烟花的一项关键技术。除利用电脑进行工艺分配外，借鉴织布中的编花工艺是可以的，例如南京的特产云锦，虽然编织的图案复杂，但是两个人在古老的设备上却配合的相当流利。即可以将整个图案分成几块，分箱编组，逐层加工即可实现。

焰火燃放怎样实现动态造型？

刚才我们主要说了一些静态的方面，如空中的造型、礼花的色彩等内容。可你有没有想过，焰火打到空中后，会呈现动态呢？潘教授介绍说，研究人员在这个方面也作了仔细的考虑。在动态造型中，运动项目与颜色分配。用烟火色彩来表现运动激烈程度，以射击和百米跑为例，这两种运动方式截然不同，使用的色彩就应该有所区别，显然，以红色代表百米跑，而用绿色或是紫色代表射击动作的“静”是比较合适的。根据颜色的性质，体现运动的剧烈程度是提高盒子烟花表现艺术的关键。而烟花是一种转瞬即逝的艺术，这就要求造型艺术必需扬长避短，以凝练概括，充分诱导观赏者的想象力，邀请观赏者联想的合作来扩大和延伸作品的意境，以便在其有限的领域里尽可能表现出深广隽永的内容。把运动中的形象，富有审美价值的形态在瞬间表现出来。在五官感觉中，视觉最为灵敏，给人提供的感觉印象最为具体鲜明，同人的心理活动联系最为密切，盒子烟花能够表现出的动作简单与人物线条粗框，因此，奥运焰火倡导合理的空间布局与简单的形象设计。要设计动作不难，然而在简单中表现出动作的连贯性是具有难度的。燃烧的火苗不规则使人物线条会呈现模糊，如果动作再不连贯，将直接影响使观赏效果，同时场景布置如果逼真，也能够提高观赏效果，以游泳项目为例，游泳项目是水上项目，而烟花是火的艺术，水火不相容，所以场景布置不可能使用水，但是如果利用烟来代替水是可以的，自然也能够给人以水的感觉。

焰火燃放有哪些科技创新亮点？

潘教授说，这次奥运提出科技奥运的理念，在焰火燃放方面也体现出了这一点，因此，本次奥运实际上为我国传统的烟花产业提供了一次很好的科技提升的机遇，为烟火科技工作者提供了一个机遇。南京理工大学就是从运用现代高科技手段来改造传统烟花产业这个角度来进行烟花的科技创新工作的。在民用烟花爆竹研究方面侧重研究烟火新材料、安全环保烟火、无烟烟火、稀土烟火和高新技术烟花。

就奥运焰火来说，根据官方已经发布的信息，潘教授结合他们多年从事烟花研究的进展情况，认为烟花科技的创新亮点主要体现在以下三个方面：新材料的应用，新品种的研发与新技术的使用。

新材料的应用突出的安全环保。近年来，国内烟花科技工作者已开发研究出了不少经济适用和安全环保的新材料。比如在粘合剂材料上，使用赛璐珞、环氧树脂、酚醛树脂、虫胶清漆、聚乙烯醇等取代易吸湿霉变的淀粉材料，既增强了烟花制品的安全性，又提高了发光星体的着火率、燃烧性以及亮度和色度。材料科学革命诞生出的纳米材料，用于烟花的呼声也越来越高。

我国的环保烟花研制已经逐步展开，已经研制出一些新的原材料替代以往的有毒配料，使得烟火产品在原材料上就做到无毒。

无烟烟花一直是烟花科技的难点，但一旦研究成功将是烟花科技的一项重大突破。现在，以军用硝化棉、硝化甘油无烟药（即单基粉、双基粉）为主体的无烟烟花已用于舞台焰火。潘教授课题组在湖南省“一把手”工程项目中更是突破了低价位的无烟/微烟药剂配方及工艺关键技术瓶颈。通过采用微烟火药、微烟金属和微烟非金属材料作可燃剂，并通过加入硝化棉微烟添加剂，研制出了微烟引线。微烟引线比目前使用的有烟引线的烟雾浓度降低73%，燃速可调范围为1至2厘米每秒，点火性能及防潮性能高于现有引线。

新品种的研发不仅包括各种适用于像奥运这样的大型庆典的各种造型，还可开发婚礼、寿礼等精品烟火，花炮产品外观设计也可适宜世界各国的风土民情的外观。

新技术的使用是提升传统烟花产业最为关键的。奥组委的新闻发布会上提到本次焰火燃放将采用空气发射技术、膛压发射技术，并采用数码点火控制系统进行控制。这些技术的使用极大地提高了焰火燃放的科技含量。南京理工大学在与浏阳的合作中，就有烟花综合燃放控制技术，采用了计算机技术，以实现了智能化的远程控制燃放。