科技元素赋能的奥运赛事

沈臻懿

新兴科技赋能的奥运盛会

现代奥林匹克运动的发展和延续，与科技的进步息息相关。自1912年斯德哥尔摩奥运会首次出现电子计时器，并将计时精确至0.1秒起，科技不仅在奥运赛场初露锋芒，更从此与奥运结下不解之缘。1964年第18届奥运会上，美国发射的“辛科姆”通信卫星向全球转播奥运会，使得世界各地的人们第一次得以收看奥运实况转播。2008年北京奥运会提供外语翻译、信息咨询、行李运送等智能服务的“福娃机器人”;2012年伦敦奥运会引入的数字管家系统新科技;2016年里约奥运会VR技术首次被应用于赛况直播等不胜枚举……

有媒体估算，刚闭幕不久的第32届奥运会相关耗资可能达到250亿美元，可以说是史上最贵的奥运会之一。诸如云技术、人工智能、IoT设备、大数据、VR技术等科技在奥运舞台上熠熠生辉，不仅令比赛结果更精准，让观众有了更直观、更完美的观赛体验，更令奥运魅力传播到了世界的每一角落。

“云技术”直播新体验

面对全球疫情压力，第32届奥运会未开放任何跨国观赛旅行线路，开幕式和大部分赛事亦采用空场方式举行。这也使得2020年东京奥运会成了有史以来唯一一次没有现场观众的奥运赛事。尽管普通观众无法亲临现场观赛，但此次奥运会采用新兴科技“云技术”直播，给奥运赛事带来了更高的参与度。

对于居家观赛的体育迷来说，超高清且流畅的画质，内容更丰富的赛事转播，往往是其最为核心的追求。此次奥运会首次采用了4K分辨率超高清加高动态范围图像录制技术，其画面精细度远远超出当前的主流图像标准。同时，承担赛事转播的奥林匹克广播服务公司大幅拓宽了此次奥运赛事边界，制作和转播的内容相较于2016年里约奥运会多出了三成左右。在为期17天的赛程中，奥林匹克广播服务公司开放了56场赛事转播和总计9500小时左右的奥运节目。上述全新视觉体验的背后，离不开“云技术”这一新兴科技的强力支持。有别于传统转播技术，“云技术”在数据处理、高清图像传输以及转播率等方面均有着明显的优势。在“云技术”元素的加持下，世界各地的观众可享受到图像更清晰、细节更丰满、内容更充实的奥运赛事画面。

为了让电视机前的观众“沉浸”在比赛的紧张氛围中，奥运赛事转播过程中也进行了不少新尝试。目前，一项名为“非接触式生命感应”的技术，已出现在奥运射箭项目中。借助高分辨率摄像头拍摄选手面部变化，并通过其血管收缩带来的肤色变化获得选手比赛时的心率。与此同时，电视转播屏幕上会显示选手当前的心跳数，并将这种比赛紧张感直接分享给场外的观众们。

3D运动员追踪技术

3D运动员追踪技术（3D Athlete Tracking，3DAT），顾名思义就是一项用于体育赛事的科技成果。其结合了计算机视觉技术和AI深度学习算法，并借助配置的高速摄像机，无须使用其他特殊装置或传感器，即可生成相应的3D网格。

短跑项目所展现的，是运动员的爆发力和奔跑速度。“百米飞人大战”，堪称全球观众瞩目的热点之一。3DAT这一新兴科技，首次出现在了本届奥运会的田径赛场之上。在诸如100米、200米、400米、4×100米接力以及十项全能、七项全能等田径项目中，都可以看到3D运动员追踪技术的活跃身影。3DAT通过四部装载于云台之上的高速摄像机，对参赛运动员的形态和动作进行捕捉。其能够在短短几秒钟内，就给出运动员关节弯曲角度、步长、速度、加速度等方面的实时数据。在这一技术引入前，人们单靠肉眼根本无法捕捉到上述信息。同时，3DAT可借助人工智能对视频中的运动员进行分析，并用姿态估计算法给出生物力学结果。随后，系统会将数据转换为相应信息，以叠加可视化和近乎实时洞察的方式给观众们带来全新的观赛体验。通过3D运动员追踪技术，观众甚至还可以了解和锁定每一名短跑运动员在某个瞬间爆发出的最高速度。

“科技赛道”的表层采用独特的三维橡胶颗粒设计，并采用半硫化处理，这一技术能够使橡胶颗粒和周围材料之间结合更为紧密，进而形成更为紧凑、致密的材料结构

3DAT通过装载于云台之上的高速摄像机，来对参赛运动员的形态和动作进行捕捉，其能够在短短几秒钟内，就给出运动员关节弯曲角度、步长、速度、加速度等方面的实时数据

3D运動员追踪技术除了是一种全新的赛事转播方式外，其在运动员形态动作的记录、分析和解读等方面的优势，还能够助其用于运动员训练备战方案的优化。教练员、训练师可以从3DAT生成的3D网格中提取运动员实时生物力学数据，对其表现进行分析，并引入针对性的强化训练方案。同时，通过对系统记录的运动员历史数据的解读，可以实现对训练过程的追溯。在汇聚训练数据、分析运动姿态的过程中，教练员、训练师可以形成更为科学的训练方案，提升运动员的训练效率。

让运动员跑得更快的科技赛道

2021年7月31日，牙买加女飞人伊莱恩·汤普森（Elaine Thompson）以10秒61的惊人成绩夺得女子100米冠军，并刷新了美国运动员弗洛伦斯·格里菲斯·乔伊娜（Florence Griffith-Joyner）在1988年汉城奥运会创造的奥运纪录。除了打破尘封33年之久的奥运会纪录之外，运动员脚下的这条赛道，也同样吸引了不少圈内人的目光。

本届奥运会田径赛场的砖红色跑道，由意大利的Mondo公司设计并铺设。该公司成立于1948年，有着总计12届奥运会供应商的悠久历史。Mondo公司称，全球有一半的田径赛场世界纪录，都是在“他们家”出品的跑道上打破的。为了这次的奥运会，Mondo公司前期做了充分的实验和研究，其产品称得上是一条“科技赛道”。跑道的厚度只有14毫米，使用了专门的化合物来优化设计。跑道的底层是一种形状为六边形的设计，并创设了若干小的空气囊。在避免运动员受伤的同时，还能为其提供额外的推力。跑道的表层则采用独特的三维橡胶颗粒设计，并采用半硫化处理。这一技术能够使橡胶颗粒和周围材料之间结合更为紧密，进而形成更为紧凑、致密的材料结构。即使是在盛夏烈日的炙烤下，跑道虽被晒得极为滚烫，却依旧不脱胶。据该公司的实验结果显示，运动员在这一“科技赛道”上的表现水平，大约能提升1%—2%左右。

不少运动员在使用过“科技赛道”后，纷纷给出了自身的感受。世界纪录保持者、跨栏运动员西德尼·麦克劳克林（Sydney McLaughlin）说道，“有的跑道会吸收你的能量，但在这条跑道上，能够让力量重生，并在此赋能运动员”。

上述技术，只是本届奥运会上运用的诸多亮眼新科技中的缩影。除此之外，另有AI裁判辅助评分系统、可穿戴运动技术、即时翻译技术、沉浸式观赛技术等新兴科技。这些科技元素或为观众带来了更完美的观赛体验，或提升了运动员的训练备战能力，或有助于打破各项赛事纪录……不得不说，百余年间的一部现代奥运史，亦是一部科技发展史！

编辑：黄灵  yeshzhwu@foxmail.com