科技元素賦能的奧運(yùn)賽事

沈臻懿

新興科技賦能的奧運(yùn)盛會

現(xiàn)代奧林匹克運(yùn)動的發(fā)展和延續(xù)，與科技的進(jìn)步息息相關(guān)。自1912年斯德哥爾摩奧運(yùn)會首次出現(xiàn)電子計時器，并將計時精確至0.1秒起，科技不僅在奧運(yùn)賽場初露鋒芒，更從此與奧運(yùn)結(jié)下不解之緣。1964年第18屆奧運(yùn)會上，美國發(fā)射的“辛科姆”通信衛(wèi)星向全球轉(zhuǎn)播奧運(yùn)會，使得世界各地的人們第一次得以收看奧運(yùn)實(shí)況轉(zhuǎn)播。2008年北京奧運(yùn)會提供外語翻譯、信息咨詢、行李運(yùn)送等智能服務(wù)的“福娃機(jī)器人”;2012年倫敦奧運(yùn)會引入的數(shù)字管家系統(tǒng)新科技;2016年里約奧運(yùn)會VR技術(shù)首次被應(yīng)用于賽況直播等不勝枚舉……

有媒體估算，剛閉幕不久的第32屆奧運(yùn)會相關(guān)耗資可能達(dá)到250億美元，可以說是史上最貴的奧運(yùn)會之一。諸如云技術(shù)、人工智能、IoT設(shè)備、大數(shù)據(jù)、VR技術(shù)等科技在奧運(yùn)舞臺上熠熠生輝，不僅令比賽結(jié)果更精準(zhǔn)，讓觀眾有了更直觀、更完美的觀賽體驗，更令奧運(yùn)魅力傳播到了世界的每一角落。

“云技術(shù)”直播新體驗

面對全球疫情壓力，第32屆奧運(yùn)會未開放任何跨國觀賽旅行線路，開幕式和大部分賽事亦采用空場方式舉行。這也使得2020年東京奧運(yùn)會成了有史以來唯一一次沒有現(xiàn)場觀眾的奧運(yùn)賽事。盡管普通觀眾無法親臨現(xiàn)場觀賽，但此次奧運(yùn)會采用新興科技“云技術(shù)”直播，給奧運(yùn)賽事帶來了更高的參與度。

對于居家觀賽的體育迷來說，超高清且流暢的畫質(zhì)，內(nèi)容更豐富的賽事轉(zhuǎn)播，往往是其最為核心的追求。此次奧運(yùn)會首次采用了4K分辨率超高清加高動態(tài)范圍圖像錄制技術(shù)，其畫面精細(xì)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)前的主流圖像標(biāo)準(zhǔn)。同時，承擔(dān)賽事轉(zhuǎn)播的奧林匹克廣播服務(wù)公司大幅拓寬了此次奧運(yùn)賽事邊界，制作和轉(zhuǎn)播的內(nèi)容相較于2016年里約奧運(yùn)會多出了三成左右。在為期17天的賽程中，奧林匹克廣播服務(wù)公司開放了56場賽事轉(zhuǎn)播和總計9500小時左右的奧運(yùn)節(jié)目。上述全新視覺體驗的背后，離不開“云技術(shù)”這一新興科技的強(qiáng)力支持。有別于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播技術(shù)，“云技術(shù)”在數(shù)據(jù)處理、高清圖像傳輸以及轉(zhuǎn)播率等方面均有著明顯的優(yōu)勢。在“云技術(shù)”元素的加持下，世界各地的觀眾可享受到圖像更清晰、細(xì)節(jié)更豐滿、內(nèi)容更充實(shí)的奧運(yùn)賽事畫面。

為了讓電視機(jī)前的觀眾“沉浸”在比賽的緊張氛圍中，奧運(yùn)賽事轉(zhuǎn)播過程中也進(jìn)行了不少新嘗試。目前，一項名為“非接觸式生命感應(yīng)”的技術(shù)，已出現(xiàn)在奧運(yùn)射箭項目中。借助高分辨率攝像頭拍攝選手面部變化，并通過其血管收縮帶來的膚色變化獲得選手比賽時的心率。與此同時，電視轉(zhuǎn)播屏幕上會顯示選手當(dāng)前的心跳數(shù)，并將這種比賽緊張感直接分享給場外的觀眾們。

3D運(yùn)動員追蹤技術(shù)

3D運(yùn)動員追蹤技術(shù)（3D Athlete Tracking，3DAT），顧名思義就是一項用于體育賽事的科技成果。其結(jié)合了計算機(jī)視覺技術(shù)和AI深度學(xué)習(xí)算法，并借助配置的高速攝像機(jī)，無須使用其他特殊裝置或傳感器，即可生成相應(yīng)的3D網(wǎng)格。

短跑項目所展現(xiàn)的，是運(yùn)動員的爆發(fā)力和奔跑速度?！鞍倜罪w人大戰(zhàn)”，堪稱全球觀眾矚目的熱點(diǎn)之一。3DAT這一新興科技，首次出現(xiàn)在了本屆奧運(yùn)會的田徑賽場之上。在諸如100米、200米、400米、4×100米接力以及十項全能、七項全能等田徑項目中，都可以看到3D運(yùn)動員追蹤技術(shù)的活躍身影。3DAT通過四部裝載于云臺之上的高速攝像機(jī)，對參賽運(yùn)動員的形態(tài)和動作進(jìn)行捕捉。其能夠在短短幾秒鐘內(nèi)，就給出運(yùn)動員關(guān)節(jié)彎曲角度、步長、速度、加速度等方面的實(shí)時數(shù)據(jù)。在這一技術(shù)引入前，人們單靠肉眼根本無法捕捉到上述信息。同時，3DAT可借助人工智能對視頻中的運(yùn)動員進(jìn)行分析，并用姿態(tài)估計算法給出生物力學(xué)結(jié)果。隨后，系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)信息，以疊加可視化和近乎實(shí)時洞察的方式給觀眾們帶來全新的觀賽體驗。通過3D運(yùn)動員追蹤技術(shù)，觀眾甚至還可以了解和鎖定每一名短跑運(yùn)動員在某個瞬間爆發(fā)出的最高速度。

“科技賽道”的表層采用獨(dú)特的三維橡膠顆粒設(shè)計，并采用半硫化處理，這一技術(shù)能夠使橡膠顆粒和周圍材料之間結(jié)合更為緊密，進(jìn)而形成更為緊湊、致密的材料結(jié)構(gòu)

3DAT通過裝載于云臺之上的高速攝像機(jī)，來對參賽運(yùn)動員的形態(tài)和動作進(jìn)行捕捉，其能夠在短短幾秒鐘內(nèi)，就給出運(yùn)動員關(guān)節(jié)彎曲角度、步長、速度、加速度等方面的實(shí)時數(shù)據(jù)

3D運(yùn)動員追蹤技術(shù)除了是一種全新的賽事轉(zhuǎn)播方式外，其在運(yùn)動員形態(tài)動作的記錄、分析和解讀等方面的優(yōu)勢，還能夠助其用于運(yùn)動員訓(xùn)練備戰(zhàn)方案的優(yōu)化。教練員、訓(xùn)練師可以從3DAT生成的3D網(wǎng)格中提取運(yùn)動員實(shí)時生物力學(xué)數(shù)據(jù)，對其表現(xiàn)進(jìn)行分析，并引入針對性的強(qiáng)化訓(xùn)練方案。同時，通過對系統(tǒng)記錄的運(yùn)動員歷史數(shù)據(jù)的解讀，可以實(shí)現(xiàn)對訓(xùn)練過程的追溯。在匯聚訓(xùn)練數(shù)據(jù)、分析運(yùn)動姿態(tài)的過程中，教練員、訓(xùn)練師可以形成更為科學(xué)的訓(xùn)練方案，提升運(yùn)動員的訓(xùn)練效率。

讓運(yùn)動員跑得更快的科技賽道

2021年7月31日，牙買加女飛人伊萊恩·湯普森（Elaine Thompson）以10秒61的驚人成績奪得女子100米冠軍，并刷新了美國運(yùn)動員弗洛倫斯·格里菲斯·喬伊娜（Florence Griffith-Joyner）在1988年漢城奧運(yùn)會創(chuàng)造的奧運(yùn)紀(jì)錄。除了打破塵封33年之久的奧運(yùn)會紀(jì)錄之外，運(yùn)動員腳下的這條賽道，也同樣吸引了不少圈內(nèi)人的目光。

本屆奧運(yùn)會田徑賽場的磚紅色跑道，由意大利的Mondo公司設(shè)計并鋪設(shè)。該公司成立于1948年，有著總計12屆奧運(yùn)會供應(yīng)商的悠久歷史。Mondo公司稱，全球有一半的田徑賽場世界紀(jì)錄，都是在“他們家”出品的跑道上打破的。為了這次的奧運(yùn)會，Mondo公司前期做了充分的實(shí)驗和研究，其產(chǎn)品稱得上是一條“科技賽道”。跑道的厚度只有14毫米，使用了專門的化合物來優(yōu)化設(shè)計。跑道的底層是一種形狀為六邊形的設(shè)計，并創(chuàng)設(shè)了若干小的空氣囊。在避免運(yùn)動員受傷的同時，還能為其提供額外的推力。跑道的表層則采用獨(dú)特的三維橡膠顆粒設(shè)計，并采用半硫化處理。這一技術(shù)能夠使橡膠顆粒和周圍材料之間結(jié)合更為緊密，進(jìn)而形成更為緊湊、致密的材料結(jié)構(gòu)。即使是在盛夏烈日的炙烤下，跑道雖被曬得極為滾燙，卻依舊不脫膠。據(jù)該公司的實(shí)驗結(jié)果顯示，運(yùn)動員在這一“科技賽道”上的表現(xiàn)水平，大約能提升1%—2%左右。

不少運(yùn)動員在使用過“科技賽道”后，紛紛給出了自身的感受。世界紀(jì)錄保持者、跨欄運(yùn)動員西德尼·麥克勞克林（Sydney McLaughlin）說道，“有的跑道會吸收你的能量，但在這條跑道上，能夠讓力量重生，并在此賦能運(yùn)動員”。

上述技術(shù)，只是本屆奧運(yùn)會上運(yùn)用的諸多亮眼新科技中的縮影。除此之外，另有AI裁判輔助評分系統(tǒng)、可穿戴運(yùn)動技術(shù)、即時翻譯技術(shù)、沉浸式觀賽技術(shù)等新興科技。這些科技元素或為觀眾帶來了更完美的觀賽體驗，或提升了運(yùn)動員的訓(xùn)練備戰(zhàn)能力，或有助于打破各項賽事紀(jì)錄……不得不說，百余年間的一部現(xiàn)代奧運(yùn)史，亦是一部科技發(fā)展史！

編輯：黃靈? yeshzhwu@foxmail.com