科技日報記者 華凌
在北京2022年冬奧會自由式滑雪女子大跳臺決賽中，谷愛凌做出一個她之前從來沒有完成過的逆天動作——向左偏軸轉(zhuǎn)體1620度，征服了所有裁判，獲得個人首金。面對高空滑雪這項(xiàng)“空中飛人”運(yùn)動，你是否有一絲困惑：滑雪運(yùn)動的評判標(biāo)準(zhǔn)究竟是怎樣的？裁判如何看清冠、亞軍之間的細(xì)微差別？
“同場競技”實(shí)現(xiàn)畫面三維恢復(fù)及虛擬疊加
“通過‘3D+AI’技術(shù)，我們?yōu)槭卒摶┐筇_打造了1∶1的3D模型，觀眾可以通過3D場景漫游的形式實(shí)現(xiàn)沉浸式觀賽。同時，對于首鋼滑雪大跳臺的高空滑雪比賽，還將提供形象化、通俗化的觀賽講解。”2月8日，百度集團(tuán)副總裁吳甜在接受科技日報記者采訪時介紹，除了“科技觀賽”之外，百度智能云的各項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)在跳水、乒乓球訓(xùn)練中使用，為國家隊(duì)打造“AI教練”。
事實(shí)上，觀眾即使通過慢動作回放，也很難看清、看懂運(yùn)動員們在每秒高達(dá)16米的高速運(yùn)動狀態(tài)下完成的一系列復(fù)雜空中動作。對于運(yùn)動員、教練員來說，僅憑肉眼也很難對動作、姿勢、速度、穩(wěn)定性進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，有針對性地提高訓(xùn)練效率更是困難重重。這樣的“尷尬”不僅限于滑雪運(yùn)動，逾9成冬奧項(xiàng)目都是超高速運(yùn)動，迫切需要科技手段輔助訓(xùn)練和服務(wù)觀賽。
高手之間的對決就在毫厘之間。吳甜表示，百度智能云通過“3D+AI”技術(shù)打造出“同場競技”系統(tǒng)，將單人比賽項(xiàng)目變成“多人比賽”，實(shí)現(xiàn)冠、亞軍比賽畫面的三維恢復(fù)和虛擬疊加，方便觀眾通過一個賽道看到不同選手的實(shí)時動作。
同時，通過技術(shù)手段對運(yùn)動員動作進(jìn)行量化分析，將滑行速度、騰空高度、落地遠(yuǎn)度、旋轉(zhuǎn)角度等一系列運(yùn)動數(shù)據(jù)與原始畫面疊加起來。這解決了高速度、高難度動作還原的難題。技術(shù)呈現(xiàn)的畫面再配合專業(yè)解說的技術(shù)分解，觀眾可以更直觀地從流暢性、完成度、難度、多樣性和美觀度等角度看懂選手之間的技術(shù)差異，輕松看懂冠亞軍之爭。
“時空定格”將連續(xù)動作定格到3D空間
對于觀眾來說，不僅要看懂同場競技選手的技術(shù)差異，更想看懂、看清每個選手在空中的比賽動作。吳甜介紹，“時空定格”技術(shù)把時序的連續(xù)動作定格到3D空間，不僅讓觀眾看清動作，還實(shí)現(xiàn)360度多角度觀看。通俗點(diǎn)說，就好像實(shí)現(xiàn)了一個3D版本的“頻閃照相機(jī)”，通過多次頻閃“穩(wěn)又準(zhǔn)”地捕捉高速連續(xù)的運(yùn)動，讓觀眾全方位看到選手的每一個動作細(xì)節(jié)。
此外，為了給線上觀眾制造親臨現(xiàn)場的感受，讓觀眾欣賞到首鋼滑雪大跳臺的壯美，科研人員利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對首鋼大跳臺進(jìn)行三維重建與虛擬還原，打造1:1場館3D模型。人們可以通過3D場景漫游的形式，從遠(yuǎn)景、全景、近景等多角度自由視角觀賞大跳臺，并可以切換日景、夜景、水景等不同的視覺效果，周圍環(huán)境、跳臺弧度、賽道難度通通一覽無余。
吳甜表示，“3D+AI”技術(shù)不止于智慧觀賽，還能為運(yùn)動員打造高效、智慧的訓(xùn)練模型。通過回看視頻，選手可以更直觀地了解動作的準(zhǔn)確度、完成度，及時發(fā)現(xiàn)問題，以更科學(xué)的方式糾正完善動作細(xì)節(jié)，提升訓(xùn)練效果。
“3D+AI”技術(shù)助力中國跳水隊(duì)日常訓(xùn)練
據(jù)介紹，2021年4月，百度智能云與中國跳水隊(duì)達(dá)成合作，打造了國內(nèi)首個“3D+AI”跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)。通過云、邊、端一體化技術(shù)每秒捕捉上千幀圖像，對運(yùn)動員從起跳到落水2秒內(nèi)的所有動作訓(xùn)練視頻進(jìn)行摘要、動作抽取、姿勢糾正等處理，3秒內(nèi)快速歸納整理，解決了跳水?dāng)?shù)據(jù)采集與分析方面的難題。目前，這位“AI教練”已經(jīng)融入中國跳水隊(duì)的日常訓(xùn)練中，為運(yùn)動員提升20%訓(xùn)練效率。
（本文圖片來自百度智能云“3D+AI”技術(shù)分析成果）
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