【球盟会】拉斯维加斯的‘巨型球’是靠什么发光的？（科普解惑龙版）

摘要

位于拉斯维加斯的巨型球（MSG Sphere）。由明星建筑公司Populous设计，历经七年打造。

球盟会官网报道

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位于拉斯维加斯的巨型球（MSG Sphere）。由明星建筑公司Populous设计，历经七年打造。

这幢未来主义的大型建筑项目采用了总计31351平方米的固定铝型材和2647平方米的预穿孔铝型材，造价高达23亿美元（约165亿人民币）。    

由于它宏伟的规模和独特的球形设计，已经成为全球新地标。它高约111.6米，宽约157.3米，也是目前全球最大的球形建筑。

这座巨型球最attractive的莫过于其外层球幕。这块面积达54000平方米的LED屏幕，相当于三个足球场大小，是“地球上最大的LED屏幕”。

那这个球外层是靠什么发光的呢？？

LED发光

外层球幕的核心技术是发光二极管（LED）。它由大约120万个定制设计的LED单元组成。这些单元专为球形表面设计，确保了显示屏的无缝曲面效果。

每个LED单元包含48个独立的LED二极管，整个外层球幕由数千万个微小光源共同照亮，能显示2.56亿种不同颜色，呈现出极其鲜艳的视觉效果。

在白天，这个像”麻团“一样的球看起来黑不溜秋，与周围景色格格不入

而到了夜晚，灯光闪烁，便开始释放它独有的光彩魅力

像素间距

像素间距是衡量屏幕清晰度的关键指标。外层球幕的LED单元间距约20厘米。

对于从远处观看的巨型户外显示屏而言，这是一个平衡了视觉效果、制造成本和能耗的选择。这块屏幕拥有120万个像素单元，分辨率高达19000 x 13500像素。

屏幕的可靠性与耐久性

为确保在拉斯维加斯强烈阳光下也能保持清晰和鲜艳的视觉效果，它拥有超过4000尼特的超高亮度。

此外，其设计融入了自适应亮度调节功能，能根据环境光线动态调整亮度，优化可见性并降低能耗。

大多数户外LED广告屏幕的预期寿命在80000到120000小时之间。这意味着如果屏幕每天24小时运行，在理想条件下可以使用大约9到13年。

影响LED屏幕寿命的关键因素：

• 温度管理 高温是LED寿命的最大敌人。巨型球的设计包含了LED模块内部的充足通风、散热器和风扇。工程团队在设计时充分考虑了“气候条件”和“热性能”，甚至能预测观众的温度舒适度，这也说明整个结构都配备了先进的HVAC和冷却系统。

• 电流与亮度设置 为了提高亮度而以过高电流驱动LED会产生更多热量并对半导体材料造成压力，从而缩短寿命。将LED运行在推荐电流水平，并根据环境光动态调整亮度，避免不必要的最大亮度，是延长寿命的关键。

• 环境防护 户外屏幕必须承受雨水、灰尘、风和紫外线辐射等各种环境因素。适当的IP等级外壳和保护涂层对于保护敏感组件至关重要。

为屏幕创作内容的困难和技术

不过为16K分辨率的球形屏幕创作内容也是一项艰巨的任务。Sphere Studios为此开发了“Big Sky”摄像系统，配备3.16亿像素的HDR传感器，能够进行单次拍摄实现16K分辨率的捕捉，避免了传统多摄像机拍摄所需的复杂拼接过程，这对实现无缝、沉浸式视觉体验至关重要。

实现如此规模显示所需的海量处理能力，内部和外部显示屏由150块NVIDIA RTX A6000图形处理单元提供动力，每块GPU拥有超过10752个核心和48GB内存。

在巨大规模下，媒体存储和实时播放构成了显著的挑战。内容预先录制并存储在网络附加存储（NAS）系统中，然后实时流式传输到数十台媒体服务器，这些服务器以60帧的速度传输4K视频。这些视频流随后被拼接起来，形成16K分辨率的显示画面。

一个中央控制软件将所有元素连接起来，管理音视频流、连接数据库，并控制各种演出元素，如灯光、风扇、气味发生器和振动传感器，以创造一个统一的沉浸式环境。

尽管巨型球的能耗巨大（高峰期估计为28兆瓦，足以供21,000户家庭使用），但其LED屏幕通过与NV Energy签订的25年协议，其能源70%将来自太阳能，剩余排放将通过可再生能源信用额度进行抵消。然而，关于其对光污染的担忧，还包括更广泛的生态影响都仍然存在。