球星们利牧径的,还包括体育运动史上最重要的控制技术应用领域众所周知。
萨德基:篮球嵌入感应器与西丁斯角系统的紧密结合所发挥的作用不只是现职裁判员而已,这仅仅是其今后发展潜力的Barneville。想象一下,假如用巴塔佩、戈麦斯或你选择的任何人其它球星的视点去观赏比赛会是甚么感觉?假如这些统计数据最终能够步入到音频格斗游戏现今世界,将真实现今世界与数字现今世界结合到一起又会甚么样?2022亚洲杯将正式成为两个分界线,此后我们观赏体育运动的形式会抹杀。文章来自校对。
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本届亚洲杯将首次选用圆盘追踪控制技术来帮助做出重要决定。
本周日,2022亚洲杯正式切卡库佩区,而且球星们利牧径的,还包括体育运动史上最重要的控制技术应用领域众所周知。
整个亚洲杯期间的比赛球拍单厢嵌入两个动态搜集空间定位统计数据的传感器——该届亚洲杯是第二届选用此种圆盘追踪机制的比赛。此种感应器会与现有的成像追踪工具紧密结合采用,让 VAR(音频现职裁判员)与假摔检查等程序比以往任何人时候都要精确和精简。长久以来,将这两种追踪形式紧密结合起来一直是控制技术界的死神,FIFA 对篮球感应器的采用在接下去的四个小时内尤其会正式成为两个高度公开的试验事例。
与飞速发展的体育运动科技现今世界的许多其它地方一样,在亚洲杯投入采用既是两个起点,也是两个崭新时代的基础。实现这一目标需要多年的研究与试验——此种特殊的篮球感应器在领到FIFA的证书之前已经展开了六年的开发与试验——但像亚洲杯这样的事件,可以通过专业领域远超裁判员组的应用领域,迅速让新兴控制技术步入公众视线。
现今的追踪控制技术的发展心路历程是甚么样的,它在该届亚洲杯上的目地是甚么?此项控制技术是怎样试验的,球星、球会和女球迷等怎么才能坚信它的精确和一致?也许最重要的难题是,同样的控制技术对此项全现今世界最畅销的运动的分析、女球迷的参与以及球会统计数据的今后答预示着呢?
对于这个领域迄今最天马行空的实验众所周知,我与现今全世界的体育运动产业界人士展开了交流,希望从中能找寻相关难题的答案。
选用了甚么控制技术,它是怎样工作的?
FIFA在2022年亚洲杯上应用的此项控制技术叫做“全自动假摔”(semi-automated offside,SAOT)程序——这套系统基本上靠人工智能执行,不过还是保留了人工确认这一重要元素。
每个比赛球拍都嵌入有两个由 KINEXON 设计的设备。KINEXON 是多项体育运动运动比分追踪领域的主要玩家。按照该公司的说法,这个设备重约14克,里面其实安装了两个同时运行的独立感应器:
超宽带(UWB)感应器:此种控制技术的特性优于 GPS 或蓝牙,可提供精确的位置统计数据,并且可以动态传输统计数据,从而持续追踪篮球的位置。惯性测量单元(IMU)感应器:用于检测物体在空间内的细微运动的一种感应器。
KINEXON 联合创始人兼董事总经理 Maximillian Schmidt 表示:“超宽带感应器可帮助确定物体的位置,而 IMU 则可提供三个维度的精细运动信息。”
因此,不管篮球甚么时候被脚踢到、被头顶到、是掷球,甚至只是轻微触球,系统单厢以每秒500帧的速度捕捉相关信息。然后统计数据会从感应器动态发送给本地定位系统(LPS),这需要在运动场周围安装好一系列的网络天线,通过这些天线接收并存储统计数据,以供立即采用。假如在比赛过程中篮球飞出界外,新球被扔进来或踢进来以换掉旧球时,KINEXON 的后端系统会自动切换到新球的统计数据输入,整个过程无需人工干预。
KINEXON 的圆盘嵌入装置得到了阿迪达斯的悬挂控制技术的支持,通过此项控制技术,可以将感应器安装在球的中央内部点,并将其固定在一致的位置上。
这个篮球感应器还需要与另一套系统配合采用:名为 Hawk-Eye(西丁斯角)的成像摄像机追踪系统,这套系统最出名的应用领域场合是网球比赛。为了部署这套系统,需要在体育运动场周围安装12台西丁斯角摄像机,这些摄像机会以每秒50次的频率追踪篮球本身以及每一名球星的情况。包括四肢在内,对球星的追踪涉及到身体的29个独立点位。
当这两个统计数据源紧密结合采用时,对假摔的判定不仅精确度高,而且判别速度也比过去更快——这些诉求也是FIFA在该届亚洲杯期间的主要优先事项众所周知。
FIFA控制技术创新部(FIFA Technology Innovation)负责篮球研究与标准的尼古拉斯埃文斯(Nicolas Evans)表示:“2018年亚洲杯之后我们向足联做出了汇报”。按照埃文斯的说法,这样的汇报是每届亚洲杯之后的标准做法。“我们发现,最大的改进领域是要缩短假摔判决所需的时间。”
为此,来自 KINEXON 和西丁斯角的统计数据都是用人工智能软件来处理的,软件最后会生成自动假摔警报,并发送给音频裁判员室的裁判员。以往需要人工对回放展开梳理,这个过程往往比较耗时。现在则是由人工智能程序自动生成警报,然后交由音频裁判员予以确认。
这款软件还可以生成空间统计数据的3D 渲染图,然后叠加到电视广播和体育运动场内的监视器上,让女球迷可以直观了解每个经过审查的判决是怎样做出的。
此种统计数据精确度怎样?它是怎样试验的?
此时有些读者可能会有两个疑问:“我怎么才能知道这些统计数据确实与球星和篮球的真实位置保持一致呢?”
需要理解的第两个概念是刷新率,它以赫兹为单位,指的是给定显示器每秒可绘制的新图像的次数。标准50Hz 音频是现今高清显示器的常用格式,每秒可生成50张新图像(对于那些更熟悉这个术语的人来说,就是“帧速率”为每秒50帧)。试过将音频放慢到逐帧模式的人都知道,每帧之间是有一小段时间间隔的——就50Hz 音频而言,这个时间间隔为20毫秒(假如是60Hz 音频,每帧之间的时间间隔为16.66毫秒,等等)。
KINEXON 的篮球追踪系统的统计数据速率为500Hz 的频率步入,也就是说,每次定位的时间间隔都低于两毫秒——换句话说,比标准50Hz 的频率要快10倍。此外,根据埃文斯的说法,PTP 主时钟的采用可让 KINEXON 和西丁斯角之间的统计数据实现同步,且可精确到百万分众所周知秒,确保了各自传送的统计数据不会发生不一致的情况。
为了检查系统的每个组件是否正确运行,FIFA在受控和现场环境下均展开了试验。
KINEXON 的圆盘感应器以及西丁斯角系统的成像摄像机均需支持所谓的“地面实况试验”(ground truth testing)格式,这是FIFA电子性能试验系统(EPTS)品质计划的要求。该试验要利用至少36个高质量的 Vicon 运动捕捉相机,加上专为这些相机设计的反光标记(贴到篮球以及每个球星身上),然后展开超精确的检测。当球员和篮球在试验场地上移动时,这些 Vicon 摄像机以及 KINEXON/Hawk-Eye 系统会同时运行——之后研究人员会比较这各自的输出,从而评估后者系统的精确性。通过其它工具的采用,比如用激光来检测球星的高速冲刺,还可以增强试验的效果。
还有一项试验也很重要,对于全球收视率最高的体育运动比赛众所周知更是如此:那就是确保球星感觉不到篮球嵌入了感应器。人们很容易会想象到这样一种情况的发生:比如某位著名球星罚失了点球,或者出现其它一些失误,然后把责任归咎于亚洲杯球拍的“不同”触感,从而在全球范围内引发争议——消除此种担忧自然就很重要了。
阿迪达斯是负责此类试验的关键实体,据熟悉计划的消息人士表示,这类试验一般有两种形式:
盲人球星试验:在西班牙、德国和英格兰等地的俱乐部的帮助下,他们展开了广泛的盲人试验,目的是看看球星是否可以在事先不知道的情况下,区分出哪个是“普通”篮球,哪个是装有感应器/悬架装置的足球。机械踢球试验:在实验室环境下,可以对踢球机器人设备展开编程,让机器人用不同的速度、旋转以及方向去“踢”球。然后用高速摄像机来评估篮球的飞行情况,确保感应器的存在不会产生异常的飞行路径。
他们已经在多种职业与草皮环境下展开了此项试验,其中包括在卡塔尔举行的2021年FIFA阿拉伯杯赛,在阿布扎比举行的2021年FIFA现今世界俱乐部杯赛。此外,埃文斯表示,FIFA自己还额外展开了几次盲测,包括2022年初在卡塔尔举办的一场球会研讨会。
埃文斯说:“我们已经与合作伙伴阿迪达斯一起,展开过大规模的样本盲测,结果表明,球星无法观察出联网篮球与普通篮球之间的差异。”
其实这些年来,这些控制技术以及类似形式的控制技术在现实生活当中也一直在展开试验。2018年,KINEXON 嵌入感应器篮球的两个早期版本就与球衣追踪一起被用于德国的四级区域联赛,并将动态统计数据引入给电视直播;今年早些时候,在德国的学院俱乐部比赛中也采用了更新的装置。与此同时,在亚洲杯前夕,西丁斯角摄像机系统也已在本赛季初的欧洲冠军联赛小组赛中得到采用。
当然,这些都不能保证意外情况的发生。科技现今世界总会出现不可预见的情况。设备可能会发生故障。或者就算此项技术确实从头到尾都是完美运行,假如某国的顶级球星破坏了篮球,或者暗示这套系统不精确,你还想向疯狂的女球迷证明系统没难题的话,只能祝你好运了。
发生此种情况的可能性几乎不可避免。但相关公司相信,每一项重要的阈值他们均已达到,足以将此种站上新台阶的控制技术引入到全现今世界最重要的篮球比赛之中了。
埃文斯说:“[它]也许是同类控制技术当中最好的。”
这只是此项控制技术的Barneville
2022亚洲杯的应用领域也只是运用了此种控制技术潜在能力的一点皮毛——其潜能远超辅助裁判员的专业领域。
不久之后,此种圆盘追踪与成像追踪的紧密结合可能正式成为此项运动的每一位参与者都非常熟悉的工具——就像 NBA 的 Second Spectrum 追踪或者网球的西丁斯角系统一样。球会和球星可以利用由此产生的统计数据展开下一代的战术分析;电视媒体可以用它对比赛展开可视化,吸引新的观众。女球迷最终可以访问新的,此前从未出现过的海量统计统计数据。
事实上,此种情况已经出现。
2022年初,KINEXON 的篮球感应器在葡萄牙联赛的一场保级比赛当中就得到了采用。与此同时,球星球衣也嵌入了感应器,用来追踪他们的动作。最终他们采集了多个类别的300多项不同指标,其中包括控制技术统计数据(射门、传球速度、控球时间、不同的踢球动作)、表现统计数据(运球速度、加速度以及带球冲刺与无球冲刺——以及对运动员“负荷“的测量)与战术统计数据(对于球会和球星而言,可以追踪类似空间控制、压迫、得球/失球和反击这样的战术概念)。
这些统计数据的应用领域可能性其实是无限的,尤其是一旦它正式成为比赛更标准化的组成部分,并且相关各方均熟悉了它的采用时。
Schmidt 说:“我们可以动态利用这些信息来讲述新的故事。[我们可以用]它们来创建虚拟世界、叠加增强现实、剖析球星表现。”
一方面,希望女球迷能够在此种先进控制技术为的基础上,用新的形式去享受比赛。其中的第一层将是电视的改进:就像观众在2022年亚洲杯将看到的那种假摔展示一样,可以运用多种形式来呈现更多的3D 沉浸式图像,比如说甚至让观众可以去控制的形式。我们还会在屏幕上看到叠加的统计数据,这一点与洛杉矶快船队的“CourtVision”电视选项类似,观众在比赛期间可以看到追踪信息以及球场的数字化视图。
在这之后,下一波浪潮会更令人兴奋。虚拟现实现今世界带来的发展潜力十分诱人;想象一下,假如用基利安巴塔佩、卡里姆戈麦斯或你选择的任何人其它球星的视点去观赏球星比赛(甚至整场)会是甚么感觉?埃文斯和该领域的其它人也希望,这些统计数据最终能够步入到音频格斗游戏现今世界,将真实现今世界与数字现今世界结合到一起。
那只是女球迷方面的发展潜力。随着2022亚洲杯追踪装置在篮球领域的运用变得越来越普遍,球星和球会现在手头将拥有大量的新统计数据,尤其是关于篮球方面的统计数据——这才是此项运动的真正心跳所在。下一步,战术、分析,甚至最重要的健康和表现改进都可以做了。
Schmidt 表示:“越来越多的联盟现在都在考虑这件事情,‘我们怎么才能利用对篮球的新洞察来增强现有的统计数据集呢?’毕竟,这是此项运动的核心。”
因此,随着科技不断改变我们观赏体育运动的形式,2022亚洲杯会变成两个分界线。当你目睹了第一项“全自动”假摔判罚时,请记住实现这一点所要付出的代价——然后设想一下不久的将来会发生甚么。
译者:boxi。神译局