运动|中国跳水队的背后,原来不简单…

东京奥运会即将收官 , 中国代表团的成绩喜人 , 这背后不仅有运动健儿们的辛勤血汗 , 也不乏各类高科技来担任“隐形教练” 。 进入21世纪以来 , 奥运赛场上的科技力量 , 更被体现得淋漓尽致——信息技术、人工智能、云技术、大数据、AR/VR等科技被广泛应用 。
不难发现 , 如今大多数顶尖运动员的日常训练都与“现代科技”息息相关 , 还出现了许多人们从前闻所未闻的高科技设备:游泳运动员不仅有专业竞速的流线型泳衣 , 中国航天还把惯性技术嫁接在游泳训练中;举重队有科研监测实验室、机体恢复实验室;赛艇项目用上了风洞实验室;女排姑娘们也早在2007年就开始使用排球数据统计软件技术……

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图自@中国航天
在这么多运动项目中 , 跳水是做量化评估难度最大的项目之一 。 今天 , 中国跳水队完美收官 , 共摘得7金5银 , 其中女子项目四战告捷 , 实现100%冠军荣耀蝉联 。
老将出征书写传奇 , 施廷懋、谢思埸成为双料冠军 , 沉稳带队carry全场;小将里新星闪耀 , 全红婵、陈芋汐等人横空出世一跳惊人 。

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图自视觉中国
【运动|中国跳水队的背后,原来不简单…】不过即便是这回再次坐稳“跳水世界霸主”的位子 , 王者的世界总是“高处不胜寒” , 在现代科技突飞猛进的今天 , 如果能有新技术助力 , 也许能让梦之队在守住擂台上如虎添翼 。
于是2019年 , 中国跳水队与百度技术团队第一次探讨科技助力的可能性 。
跳水运动不允许运动员佩戴任何传感设备 , 甚至一块胶布都不行 。 更艰难的是 , 跳水运动通常整个过程不会持续2秒 , 空中动作又极为复杂 , 种种因素都在给合作增加难度 。

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截自咪咕视频
百度给出的解决办法是 , 利用3D视觉技术 , 从单目视频里面重建3D姿态和动作序列 , 并基于此进行一些列量化指标的推断和求解 。
但是理想很丰满 , 现实总是骨感 , 这个方案有bug:以往的AI技术都是针对人体常规动作进行设计的 , 根本没有标注过跳水动作 。 同时跳水动作速度之快 , 视频中单帧的画面只能看到一个人影 , 根本无法清晰捕捉某一时刻的动作 。 最重要的是 , 目前的AI算法以估计2D姿态为主 , 但估计的2D姿态受视角影响比较大 , 所谓“远近高低各不同” , 难以得到精准的3D量化指标 。
后来 , 百度技术团队采买了一套高清的采集硬件 , 并针对跳水动作重新定义了一套标注规则 , 开发专属的标注工具 , 以及2D转3D的算法 。

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百度供图
一晃到了今年3月 , 历时一年半的系统开发和优化 , 这套国内首个“3D+AI”跳水训练系统终于上线 , 成为“国家队AI教练” 。
以往教练会在运动员完成跳水动作后给出指导“要跳得再高一点” , 但现在AI教练可能会给出更精确的建议——“起跳高度再高30厘米” 。

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百度供图
获得女子单人3米板和女子双人3米板双料冠军的施廷懋曾在分享体验感称 , 跳完3秒后就能从系统中查看动作完成情况 , 还可以切换不同的角度看 , 抠动作细节 。 训练视频随时随地都能查看 , 非常方便对技术动作进行思考总结 。

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图自视觉中国
有教练也表示 , 平时训练过程中 , 运动员都会有成功率高的动作 , 这些动作的视频特别宝贵 。 有了这套系统 , 训练后可以反复观看总结 , 有利于教练员更有效的指导训练 。

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百度供图
除了对运动员训练方式的深入影响 , 这套系统可能也将助力加速竞技体育的大众化普及 。 在跳水、体操等项目的赛事直播中 , 可以通过360度自由视角给观众创造沉浸式的观看体验 , 继而加速这些运动的出圈 , 吸引越来越多人的关注 。
在国内 , AI技术在竞技体育领域不断推进 。 我国在2019年印发的《体育强国建设纲要》也提出“ 要加快推动互联网、大数据、人工智能与体育实体经济深度融合” 。 AI与竞技体育的连接是日益密切 , 并发挥着越来越重要的作用 。
正如今年4月份中国跳水协会秘书长刘江平的评价那样 , 中国跳水队始终秉承创新发展的理念 , 希望拥抱科技、寻求科技助力 。 这套“3D+AI”跳水辅助训练系统融入日常训练中 , 将会对中国跳水队的训练备战具有非常大的促进作用 。
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