当3DAT技术遇上体育,它还在思考“赛场之外”的世界 原创

依靠科技的力量,人们正在创造更大和更逼近极限的成绩和奇迹。

当3DAT技术遇上体育,它还在思考“赛场之外”的世界

作者 | 黄当当 Daw

 

纵观整个运动史,会有一个有趣的发现:如果让历史上创造纪录的百米健将在同一个赛场上比拼,你可能不会想到,当博尔特跑到终点时,首届奥运冠军托马斯·伯克大约还有20米的距离才能到终点。

从12秒突破到10秒,再到9.58秒,人类跨越了百年。

随着运动记录的不断被打破,由此也引发了一个疑问:人类100米跑的成绩是否到达了极限?如果有,会在哪里,或在什么时间刻度内?

显然,我们还没有掌握预知未来的能力,但可以确定的是,依靠科技的力量,人们正在创造更大和更逼近极限的成绩和奇迹,而实践就是最好的印证。

在北京冬奥会速度滑冰男子500米决赛,中国选手高亭宇以34秒32的成绩获得金牌,,不仅夺冠,还刷新了奥运记录,而背后的科技功臣之一,就有英特尔® 3DAT运动员追踪系统。

 

01

3DAT为运动训练创造了一个新维度:技术之眼 /

 

在运动训练领域,长期以来都存在一个误区,即“人们运动时的自我感觉和真正表现之间存在巨大差距”,而运动者本身却浑然不知。

为了让动作更直观“再现”,衡量标准就是“数据”,与数据的可视化。

以往,如果要记录运动员的完整动作与行为轨迹,需要依靠光学,或者物理传感器进行采集,但前者对于数据精度无法保障,并且教练员仅凭经验和肉眼判断,存在很大误差;而后者不仅会干扰运动员的自然运动,并且很多数据难以满足模型训练需求。

特别是对于速度滑冰这类动作幅度大,且对速度成绩要求精准到千分之一的项目,运动员的起跑、加速、冲刺等技术,都是运动姿态分析和运动表现分析的重点“观察对象”,是运动员成绩提升的关键节点。

当3DAT技术遇上体育,它还在思考“赛场之外”的世界

图示 | 3DAT技术的实现路径,右上角即为生成三维动姿态的动画

那么,有没有一种技术既能快速部署,又能保证高精准度,并且不用佩戴任何传感设备,犹如开启“上帝视角”一般,进行实时动作捕捉?现在,有了英特尔® 3DAT运动员追踪系统,一切问题迎刃而解了。

首先,它无干扰。由于运行在第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器上的3DAT技术采用了先进的AI和计算机视觉算法,运动员不再需要穿戴传感器等影响运动效果的装备,系统可以直接从训练视频中提取数据进行分析,做到对正常训练的零干扰。

其二,它时效快。英特尔® 3DAT技术可以做到当日视频当日出数据,教练有需要现场即时出数据,让数据具有时效性。第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器,支持8通道DDR4,64条PCI EXPRESS 4.0通道,全面增强I/O吞吐量,能实时处理、校验、统计和分析复杂而庞大的训练数据信息。英特尔® 傲腾™ 技术提供充足的数据存储容量的同时,可凭借低时延特性确保数据处理效率。英特尔® Scalable Video Technology 则支持对摄像设备采集的大量视频进行高效编码,确保生成报告或者视频播放的低时延。

 

当3DAT技术遇上体育,它还在思考“赛场之外”的世界

图示 | 以花滑为例,3DAT技术的处理流程

其三,它高精度。3DAT能从训练视频源中提取速滑运动员的关键骨骼点信息、关键部位姿态、运动轨迹等进行三维重建,随后通过AI分析数据,再生成运动员生物力学数据的参数集,精准获取运动员在冲刺速度、加速度和生物力学方面的状态。这背后正是因为3DAT基于英特尔® OpenVINO™ 视觉工具套件进行开发,能实现精准、流畅、实时的视频数据读取、智能分析处理,人体三维运动信息提取等。而基于第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器提供的强劲算力,视频数据读取、预处理、缺失帧修复、运动数据生成等图像处理可以更精准、高效,测量达像素级精度。

其四,它大范围。运行在第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器上的3DAT技术可实现大视野数据采集,得益于先进的AI分析模型,即使是宽阔的速滑冰场也只需要部署2-4台摄像设备,所采集的视频素材就能够支持生物力学数据模型的生成。3DAT技术让整个系统及应用的部署变得更容易,也可以很便捷地跟随队伍转场训练和比赛。

目前,3DAT技术已在中国速滑队完成了完美的实践,并助力中国男子速度滑冰实现冬奥金牌零的突破。当然,这么好的技术一定要被更多运动项目采用。据璇米科技CEO李洪刚透露,目前除了速滑项目外,田径、跳水、体操等项目也正在吸纳3DAT技术的赋能,越来越多的传统体育项目,正在被科技改变。

不断突破,不断超越,不断挑战人类身体极限,本就是竞技体育的信仰与魅力。从前看,竞技体育每项运动都是人类用身体完成的,但是现在,我们也看到,科技在这项人类运动上增加了一个新的“数据”维度。通过这个科技创造的新维度,运动员能更了解自己身体的秘密,让体育竞技变得更加精彩。

 

02 

体育数据 x “冠军模型”启示 /

 

当然,科技和体育的结合,不仅体现在突破极限的运动本身,也同时为了实现 “更快、更高、更强”的目标。

以男子百米跑成绩来看,跑进10秒后,再想提高0.1秒有多难?

亚洲飞人都连忙感慨“那太难了,我从9.99到9.91(提高0.08秒)用了3年时间吧。”但好消息是,在东京奥运会上,中国男子百米运动员创造了历史,跑出了9秒83的亚洲新记录。当然,成绩提升的背后,除了人的生物能力的进化,更主要的还是科技帮助。

当3DAT技术遇上体育,它还在思考“赛场之外”的世界

 

就在去年3月份,李洪刚表示3DAT技术就开始辅助国际顶级生物力学专家Ralph博士,对短跑项目进行数据生成服务,其中就包括了男子百米短跑及其教练团队。在“亚洲飞人”的训练过往中,他的教练兰迪·亨廷顿(Randy Huntington)就经常采用一个训练模式——“冠军模型”

即以“冠军模型”为指导,通过高科技仪器和设备对运动员的体能、技术、恢复等各个环节进行全方位监控,据此发现问题,寻找差距,制定个性化的训练方案,进而补短板、强长板,全面提升运动员的竞技能力。

作为一名典型的“科研型教练”,兰迪在合作之初先参照“冠军模型”对“亚洲飞人”的体能和技术状况进行了全面的诊断和分析。针对发现的问题,这位“亚洲飞人”开始遵循专为自己定制的个性化方案,进行科学化的训练。

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图示 | 田径项目中的即时数据采集

在这一过程中,训练也不再是原来“练得越苦、成绩越好”的思路,而是更讲究“个性化”。即训练前,教练会以比如3DAT技术在内的评测结果和运动员的主观感受为依据,确定当天的速度、耐力、爆发力、力量、协调和技术训练的负荷量度,在避免损伤和过度训练的前提下尽量获得更多训练效益。

按照这样的训练方法,循环往复,经过一段时间后,数据证明,在各项技术参数和身体素质方面,成绩确实有了明显进步,比如起跑姿势更加舒展、加速阶段步长增加、最大速度更快、精细化呼吸节奏。每一步,每一个环节,都为9秒83埋下了希望的种子。

像这样由数据驱动的“冠军模型”,也给了李洪刚更多启示。他表示,未来在体育选材、体育教育,亦或大众健身、康复训练上,3DAT技术有更大的应用空间。特别当人们在学任何一个技能的时候,都会先去看这个领域“最优者”的各项标准是什么,参照模型是什么,然后,再回过头来看自己,找差距,找原因,再找解决方案。

英特尔技术团队也透露,未来一年之内,在试点地区就将有10-50万基层小孩参与体育选材,第二年规模将扩大到100万人,基数之大,也为各个项目人才储备提供更多可能。

 

03 

不止于体育,3DAT还在思考更大的价值 /

 

人类对技术的憧憬与向往,总是玄幻而美好。

尤其时隔14年,当奥林匹克的火种在鸟巢再次点燃,我们用天马行空的想象力与最富有创造力的技术向世界展示了一场属于“中国式浪漫”的冬奥开幕式。

当3DAT技术遇上体育,它还在思考“赛场之外”的世界

而藏在漫地飘洒的雪花,灵动荡漾的湖面,关键创意的背后英特尔3DAT技术也大放异彩。

值得称道的是,在《致敬人民》和《雪花》两个节目中,英特尔联合第三方专业团队定制开发了「基于人工智能技术的演出实时特效系统」,并将3DAT技术应用其中,在开幕式现场仅通过4台摄像机就覆盖了全场,并让演员与现场铺设的大屏实现实时互动,成功打造出了美轮美奂的观赏效果。

实践又一次证明3DAT在体育之外,与艺术结合的完美演绎。科技不仅在提升人类身体的极限,更在提升各行各业的创新极限。

未来,英特尔也期待3DAT开拓赛场之外,包括前面提到的体育选材、体育教育、大众健身、运动康复等横向场景,以及与体育关系不大的,但对动作追踪需求大的包括体感游戏、虚拟现实、线上购物、数字艺术创作、元宇宙等纵向领域,乃至快速应用到千行百业的数字化转型之中。

毕竟3DAT技术,属于技术复杂与难度部分,英特尔已经做得足够好了,几乎实现“无门槛化应用”。未来,或许通过手中的一台普通智能手机,就能即刻开启完全沉浸式体验。而这正是技术留下的轨迹,科技在普惠体育,更在普惠全社会。

*本文部分内容引用机器之心《3DAT助力冬奥开幕式及赛前训练:这究竟是什么「神秘黑科技」?》

来源:至顶网商用办公频道

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2022

04/11

19:24

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