足球比賽場景的三維再現(xiàn)和自動解說

翁曉潔 江南大學

近年來，隨著生活水平的越來越提高，人們對更高生活質量的追求以及對休閑娛樂愛好的高標準，使得足球比賽場景的三維再現(xiàn)與自動解說成為了重點關注問題。傳統(tǒng)解說方式所具有的特征以及它所表達的含義都屬于較低層次的信息傳達，不適合高強度高信息量的解說環(huán)境。然而一場足球比賽單單只靠解說是遠遠不夠的，需要結合特定的三維再現(xiàn)系統(tǒng)進行處理，這樣的方法總得來說還是具有一定的科學性與適應性。

一、對于足球場景的三維再現(xiàn)

足球場景的三維再現(xiàn)簡單來說就是通過足球比賽場景的視頻圖像資料對足球比賽場景建立三維模型，實現(xiàn)足球比賽場景三維模式的再現(xiàn)。具體系統(tǒng)模式包括對于球員的識別與跟蹤，對于足球的定位以及運動軌跡計算等，最后通過動畫形式表現(xiàn)出來。其中對于球員的識別與跟蹤是根據顏色分量差值的統(tǒng)計信息，實現(xiàn)了球員的自動分割；通過歸一化顏色直方圖的相關性比較，辨識球員所屬的球隊；利用視頻序列中球員的上下文特征，結合模板匹配方法，實現(xiàn)了球員的跟蹤[1]。通過對于每個球員的跟蹤，定位每個球員的位置，再通過系統(tǒng)匹配球員衣服實現(xiàn)這一功能操作。

但是，這其中存在一個問題，就是由于球員在比賽過程中彼此之間的貼近與摩擦而發(fā)生了難以避免的遮擋問題，當兩個球員之間太過貼近以至于完全遮擋對方的時候，運用上述的系統(tǒng)匹配將會完全失效，這其中就需要結合顏色的統(tǒng)計信息和像素的邊緣特性來得到更完美的檢測效果；接著利用灰度圖像中的統(tǒng)計信息，輕松地完成球員隊屬的辨別；最后根據重疊面積提出一種簡單的視頻目標跟蹤方案，結合圖像匹配，解決運動中的遮擋問題[2]。這個方法與普通的顏色匹配模式不同，它很有效的考慮了足球場景中除去跟蹤目標以外的單一顏色這個因素，這就在一定程度上很好的解決了球員比賽過程中的遮擋問題。

二、足球場景的自動解說

對于足球場景的三維再現(xiàn)和自動解說這樣一種較為實用的新模式來說，三維再現(xiàn)屬于關鍵的第一步且貫穿整個比賽過程，而與之相互配合的環(huán)節(jié)就是解說環(huán)節(jié)了。足球場景解說是根據對于球員個人參數(shù)的各項分析，然后通過解說詞的形式表達出來，其中需要對比賽過程中的所發(fā)生作一定的評論。然而對比足球場景自動解說其實著重體現(xiàn)在“自動”二字，實際上就是應有系統(tǒng)中建立好的一個解說詞庫，通過一種自動化的方式實現(xiàn)對于足球比賽過程的解說。通過上述的對于足球場景的三維建模與再現(xiàn)、足球比賽場景的自動解說，最后需要完成的就是動畫生成與傳達，通過序列圖像，系統(tǒng)能夠生成一段動畫，重現(xiàn)精彩的比賽片斷。系統(tǒng)通過自動和手工相結合的辦法實現(xiàn)特征提取和跟蹤過程，利用線性定標的方法恢復攝像機視點[3]。

三、對于足球場景三維再現(xiàn)和自動解說模式的思考

以上分別對足球場景的三維再現(xiàn)以及自動解說做了相應的解釋，其實準確的說此種模式還包括最后重要的一步就是動畫生成，生動逼真的動畫再現(xiàn)也是這一模式的最后呈現(xiàn)的重點，這一步的完成能夠使觀眾能夠全方位的任意的享受精彩的比賽現(xiàn)場。對于這種新模式的運用要求其實也很高，模式中包括的對于每個球員的具體位置等個人參數(shù)的分析，球場中球員的匹配等信息資料的提取以及對于足球運動軌跡等因素的分析，都不容許一丁點差錯，如果說某個細微環(huán)節(jié)出錯會直接導致呈現(xiàn)給觀眾的信息錯誤，造成了錯誤的信息傳達，不僅使得比賽過程中所發(fā)生被誤導，更重要的是直接使得觀眾獲得不理想的觀賽體驗。所以，為了盡可能最大程度的克服這些問題，對于技術的要求是非常的苛刻的，需要我們不斷完善與提高這種新模式的運用效能。

四、結語

綜上所述，本文主要是對足球場景的三維再現(xiàn)和自動解說這種方式的介紹，其最主要的特征就是科學性與實用性，但還是需要技術人員或是我們每個人看到這種模式的優(yōu)點的同時，也不忘改進它的缺點。首先要認識到新模式的具體含義以及特征，不斷建立真正的三維虛擬環(huán)境和自動解說詞庫，結合自動解說模式，呈現(xiàn)給觀眾逼真的動畫再現(xiàn)比賽的場景，最大程度的滿足觀眾的需求，有效的使得觀眾能夠在球場自由漫游。