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奥运会的“未来式”:高技术如何改变竞技体育的面貌?

www.cechina.cn2021.08.26阅读 1405

  “国际奥委会正在通过与阿里巴巴的合作,进入新的数字化时代。”
  —— 国际奥委会主席 托马斯·巴赫
  2021年8月3日,挪威名将沃霍姆在东京奥运会男子400米栏决赛中以45秒94的成绩创造新的世界纪录。这距离他以46秒70打破沉寂29年的世界纪录只过了一个月。同一场比赛中,美国选手本杰明也以46秒17的成绩创造新的北美纪录。
  不过,两名运动员在赛后却引起了一场争议,焦点正式他们所穿的跑鞋。两双跑鞋的主体都采用碳纤维板加固技术,给运动员带来额外的爆发力。据测试,运动员穿上这种新技术跑鞋可以将奔跑速度提高2%,而国际田联的规则有明确规定,跑鞋不能给运动员提供任何不公平的帮助或优势。
  这并不是奥运会历史上第一次出现类似的情况。2000年悉尼奥运会上控制工程网版权所有,澳大利亚运动员伊恩·索普和他的队友们身穿第一代“鲨鱼皮”泳衣,400米自由泳、4x100米自由泳接力以及4x200米自由泳接力比赛中三破世界纪录。此后,“鲨鱼皮”泳衣技术持续迭代控制工程网版权所有,帮助运动员不断打破世界纪录。在竞技体育历史上从没出现过因为新技术的运用可以如此深远地影响运动成绩。在巨大争议声中,国际泳联最终决定,从2010年起禁止在比赛中使用高科技泳衣。
  在讲究拼搏精神的奥运赛场,用技术左右比赛结果或许很容易招来责难,但这也深刻展示了技术发展对竞技体育带来的影响:高技术运用已经成为竞技体育发展背后一股不可或缺的力量。从1896年的希腊雅典到2021年的日本东京,有着125年历史的现代奥运会已经越来越多地受到新技术推陈出新的影响。技术,正全方面影响着竞技体育的发展。

  No.1  夺金“黑科技”:三维姿态参数助力科学训练
  2021年7月29日,中国游泳队在东京奥运会取得突破,张雨霏在夺得个人女子200米蝶泳金牌后www.cechina.cn,又和队友一起将女子4*200米自由泳接力的金牌收入囊中。
  中国航天科技官微发帖庆祝,并解密了游泳队训练中使用的“黑科技”:利用测量航天飞行器姿态参数的惯性技术,制成仅重16克的可穿戴式设备来测量运动员在泳池里的三维姿态参数。通过将运动员的实时运动轨迹数字化,得到泳池里每一秒的姿态、呼吸、划频、划幅、划次、转身时间等多项技术参数,对每个动作的精细量化评估,优化技术动作从而提高运动成绩。
  留心的观众或许也注意到了,东京奥运会比以往奥运会转播画面里多了一项内容,在速度类比赛的转播画面中有时会显示运动员的三维运动轨迹和实时运动速度,帮助观众更好的了解赛场中的竞争态势。这个画面的背后是阿里云与英特尔合作开发的一款全新的三维运动员追踪技术。通过对视频中运动员的肢体运动跟踪,三维运动员追踪技术可以还原出运动员在训练或比赛中肢体各关节的实时三维运动轨迹。同中国游泳队在泳池里面使用可穿戴技术来数字化运动员的姿态信息一样,基于视频内容分析的三维运动员追踪技术,同样可以帮助运动员和教练员通过运动姿态轨迹分析结果来改进训练,提高运动成绩。

  从游泳运动员绑在身上感应运动姿态的可穿戴传感器、到自行车运动员佩戴的显示实时心率的增强现实眼镜、再到赛场上部署的配备三维运动员追踪技术的摄像头,甚至连制造飞机用的风洞技术都被拿来指导运动员更科学的训练。数字技术的运用已经成为运动员备战东京奥运会的组成部分。
  No.2  人类史上首次:奥运会也可以在“云上”办
  奥运会备受全球瞩目,如何让赛事实况跨越山海,送抵体育迷的身边?1964年东京奥运会上,人类史上首次用卫星做转播,实现奥运会跨洲际实况转播;2008年北京奥运会,互联网、手机等新媒体崛起,首次成为独立转播机构,让关注获得无限频道资源,可在不同场馆的网上转播间自由切换。
  2021年东京奥运会,全新的数字技术再创历史,实现第一次“云上奥运”。
  受到新冠疫情持续蔓延的冲击,迟到的东京奥运会成为历史上第一节没有现场观众的运动会。尽管如此,奥运的气氛并没有丝毫打折。东京奥运会首次以超高清度(4K/8K)提供高清奥运赛事内容,让全世界的体育迷见证了不一样的数字化体育盛会。通过云计算技术与社交媒体的深度融合,不能亲临现场观战的全世界体育迷从云端为自己支持的运动员呐喊加油。
  云上东京奥运会开启了奥运会全面数字化的转型之路。奥运转播商不需要在奥运会国际转播中心构建昂贵的临时演播室以及庞大的现场支持团队,云上远程完成转播和编辑工作,东京奥运会的国际转播中心面积比上一届缩小25%,现场工作人员减少27%。
  奥林匹克广播服务公司(OBS)是国际奥委会的下设常设机构,负责向全球奥运会转播商提供转播信号并制定奥运会转播标准。东京奥运会期间,OBS通过同阿里云共同打造的奥林匹克转播云(OBS Cloud)向全世界分发奥运视频内容,利用云平台提供给各奥运转播商高性能的远程视频内容处理、存储与分发的能力,并通过云平台为世界各地广播公司提供内容和技术支持,扩大奥运会内容覆盖面和可访问性。
  作为新的数字技术基础设施平台,云技术的运用将推动奥运会一步步的从数字化迈向智能化。奥运平台搭建在以容器、微服务、Serverless 为代表的新一代云技术体系上,会加速各种新技术新应用的部署和迭代效率,云上智能将赋能奥组委和奥运转播商们不断推成出新,保证奥运会始终走在时代发展的最前沿。
  No.3  智能奥运会:数字科技如何改变未来体育赛事?
  01,裁判:AI过来抢你的饭碗了!
  奥运会上,在网球等球类比赛中,常有运动员会“挑战鹰眼”。“鹰眼”由数台摄像机和计算机组成,利用视觉追踪技术计算出网球飞行轨迹并渲染出结果演示视频,从数据采集到结果演示耗时不超过10秒,除了提供给运动员挑战司线判罚的机会,也增加了比赛观赏的趣味性。
  如今升级版“鹰眼”,即利用高速摄像和视觉技术的电子司线裁判也已经可以广泛用于各种球类比赛中。电子司线在比赛中实时裁决球是否出界,为比赛带来更高的公平性。2018年美国网球公开赛大规模采用电子司线,超过三分之二的司线被电子司线取代,让人类司线裁判成为只有美网主球场才有的奢侈品。
  东京奥运会中,国际体操联合会还引入了一套人工智能技术的辅助评分系统www.cechina.cn,该系统通过将红外线扫描技术生成运动员在比赛时的实时三维运动模型,辅助裁判判分。
  我们可以做一个非常大胆的预测,在十年后的2032布里斯班奥运会,80%的裁判工作会被AI技术取代。
  02,赛事服务生:我们都是机器人!

  东京奥运会成为了一届机器人的博览会。在田径赛场,一个配备有自动驾驶功能的现场支持机器人(FSR)在草地上来回穿梭,不知疲倦地将运动员投掷出的链球或标枪送回投掷点。
  赛场内外还有各种各样的服务机器人:警卫机器人、清洁机器人、信息查询机器人、通讯机器人,机器人忙里忙外,帮助运动员搬运行李、递送快递、清洁地面、维持现场秩序,在没有观众的看台上,甚至还有机器人给比赛队员挥舞着呐喊助威。
  在奥运篮球馆,丰田公司还展示了身高2米08、体重75公斤的篮球机器人Cue,Cue可以在篮球场里的任何地方用自己灵活的一双大手拿起篮球,稍作瞄准www.cechina.cn,然后空心入篮。
  03,助理教练:可以是人工智能的
  运动员场上表现实时数字化,对主教练极有价值。德国国家足球队利用SAP公司开发的开发了视频分析模块和球员表现仪表盘,帮助教练团队针对对手潜在的弱点做有针对性地排兵布阵。
  在2019年机器学习顶会NeurIPS 上,总部位于蒙特利尔的体育数据分析公司SportLogiq展示了其新开发的用于体育赛事分析的人工智能系统,通过视觉技术,计算机可以在实时视频中跟踪每一位球员的位置和状态,实时生成他们的表现数据,比如在足球比赛中关注的跑动距离、带球距离、抢断、传球、助攻、进球等各种实时统计数据。
  04,体育视频制作:都是自动的!
  体育赛事转播过程中都会穿插精彩回放和短视频集锦,包括精彩动作集锦例如射门,扣篮,撞线等,以及非动作集锦例如球迷欢呼、人浪、球迷互动等。为了表现这些细节,奥运会转播机构都需要配备庞大视频编辑团队。传统人工集锦制作方式的低效能大大制约了体育节目生产效能,只能对有限的比赛场次提供这种视频剪辑服务。

  基于人工智能技术,阿里巴巴开发的视频自动集锦系统可以对场馆传回的不同拍摄机位的实时信号做人脸识别、语音识别、运动事件检测、运动场景的多模态识别,快速生成精彩回放和短视频集锦。
  人工智能的技术彻底解决了体育视频剪辑受限于剪辑师工作带宽的问题,利用云平台的弹性运算能力轻松处理高并发的体育赛事直播。特别是该系统利用人脸识别和运动事件识别,可以实时生成单个运动员的个人短视频集锦,这在传统人工方式下几乎无法完成。

  不仅视频剪辑,未来的“韩乔生”都有可能是自动的。2019年底,IBM研究部门在NeurIPS 上展示了人工智能解说员系统,通过对50场足球比赛解说视频的学习建模,可以很流利的解说一场新的足球比赛。随着技术不断进步,未来的人工智能解说还可以用上带情绪的个性化语音生成技术。
  05,数字孪生赛场:更安全、更舒适
  云上的虚拟数字赛场会帮助赛会组织者创建出更安全、更舒适的赛会环境,同时也为运动员、裁判、现场工作人员以及观众提供更加场景化和个性化的服务。今年的东京奥运会时值盛夏,气候潮热。在室外工作的奥组委工作人员佩戴了耳部传感器,实时监控心率和体温,结合场馆内外部署的环境传感器传回云上的环境指标,利用云数据库的大数据分析能力对工作人员中暑做实时的风险预测,从而减少工作人员在室外高温环境中的中暑风险。

  06,云交互:无需拥抱、无处不在

  在东京奥运会国际转播中心和主新闻中心工作的每一位媒体人都有一枚特别为东京奥运会准备的数字云徽章。它可作为多功能的数字化名片,在疫情造成的社交距离限制下,只需就近轻碰纪念章,便可把对方加入好友清单,方便未来线上线下相互交流。

  利用AR/VR(增强现实/虚拟现实)技术,未来可以实现更沉浸式的交互方式,将场外的观众和场上的运动员们连接在一起,观众甚至可以从参赛运动员的视角观赛,为自己喜爱的球员呐喊加油。
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