巴黎奧運比賽場,也是AI競技場
巴黎奧運會不僅是人類挑戰物理極限的盛會,同樣也是人工智能技術競技的大舞臺。從“子彈時間”的AI黑科技到賽事轉播、輔助訓練,再到判罰輔助和運動員保護,AI技術的全流程、全場景應用讓這屆奧運會煥發出別樣光彩。
7月29日,中國女排迎戰衛冕冠軍美國女排,第一局比賽進行到9:9,中國隊9號張常寧起跳扣球,勢大招沉迅如閃電。在隨后的視頻回放中,張常寧在起跳至最高點時,整個畫面突然靜止,隨即鏡頭以她為中心,環繞式俯瞰球場中每個運動員的動作表情,無死角展現這一扣球瞬間。
這是被稱為“子彈時間”的AI黑科技,效果類似《黑客帝國》電影中“時空定格”技術,使用者將鏡頭捕捉到的某一精彩瞬間圖片發至云端,由云端算力進行實時空間重建和3D渲染,幾秒鐘完成內容生成,可無縫融入賽事直播,也可剪輯為短視頻進行分享。
AI在本屆巴黎奧運中的應用不僅如此,還包括賽前訓練、賽中判罰、興奮劑檢測、運動員保護等等。從東京奧運會到巴黎奧運會僅相隔3年,但AI技術的發展已經天翻地覆。全流程、全場景的AI技術應用讓巴黎奧運會成為首屆大規模使用AI技術的奧運會,一張新的“AI+體育”的藍圖已然開啟。
市場研究機構Mordor Intelligence的數據顯示,2024年AI+體育的市場規模達到了60億美元,預計到2029年將增長至210億美元,展現出28.69%的復合年均增長率。
為了促進全球體育公平地受益于AI,國際奧組委(IOC)于今年4月在倫敦發布《奧林匹克AI議程》,在展望AI可能對體育帶來哪些影響的同時,提出了IOC引領全球體育領域開展AI計劃的框架,“國際奧委會通過發掘人工智能的潛力來促進公平、卓越、團結和奧運體驗,激勵并加速全球體育的變革?!?/p>
在奧運會即將閉幕之際,讓我們一起回顧一下,這一屆不同尋常的奧運會,用到了哪些AI科技。
一、賽事轉播:名場面的誕生
“假如你有幸年輕時在巴黎生活過,那么你此后一生中不論去到哪里她都與你同在,因為巴黎是一席流動的盛宴?!彪S著本屆奧運會開幕,海明威關于巴黎的名言在網上再度走紅。
從致敬《自由引導人民》、致敬《刺客信條》到致敬《歌劇魅影》,從女騎士身披五環斗篷到席琳·迪翁獻唱埃菲爾鐵塔,在巴黎奧運會這場流動的盛宴中,歡聚的不止是來自各個國家和地區的代表團,還有坐在屏幕前將全場景、超高清、大特寫盡收眼底的觀眾。
觀看奧運已經成為一項全民狂歡活動,而這類面向全球轉播的大型國際體育賽事,一向也是科技公司的頂級競技場。8K高清云直播、VR/AR沉浸體驗、360度實時回看、3D運動員追蹤和數字人主播等技術輪番登場,在賽場外掀起另一番明爭暗斗。
這屆觀眾不僅能看到AI加持的8K超高清技術,讓奧運直播畫面中的每個細節都清晰呈現,還可以通過谷歌的增強型3D轉播,進入3D重構的奧運場館進行沉浸式觀看,也可以通過阿里云的多鏡頭回放系統,捕捉比賽精彩瞬間,生成慢動作、時間靜止等特效。
本屆奧運會首次大規模使用云端轉播,超過2/3的奧運直播信號通過阿里云支撐的OBSCloud(奧運轉播云),從巴黎傳輸到全球200多個國家和地區。阿里巴巴云轉播技術專家張焱嘉在奧運現場接受采訪時表示,“云+AI”技術對奧運的再造貫穿“采、傳、編、播、存”全流程,涉及面很廣,影響最直接的是信號傳輸環節。衛星傳輸簡單直接,但通道資源有限;光纜傳輸雖然穩定,但鋪設成本和維護成本高昂;相比之下,云傳輸靈活、經濟,具備空前強大的“內容運力”。
阿里云在14個場館啟用“子彈時間”系統,涵蓋七人制橄欖球、羽毛球、體操田徑、籃球、沙灘排球、乒乓球、摔跤、網球、柔道、霹靂舞、小輪車自由式和滑板等21個項目。
子彈時間造就無數奧運名場面:自由式小輪車女子公園賽決賽中,18歲的鄧雅文騎著小輪車高高躍起,她在空中轉了兩圈車尾,然后平穩落地,回放鏡頭定格在鄧雅文凌空一躍的瞬間,360度展現她在空中的身姿。在乒乓球混雙項目上,王楚欽孫穎莎的跳躍、揮拍、走位、轉身等瞬間都被定格。
在乒乓球和射箭項目的轉播中,商湯科技的智慧賽事轉播方案通過3D無感知動作捕捉技術,能夠在不依賴任何穿戴設備的情況下,實時捕捉運動員的動作和運動軌跡,以及實時獲取乒乓球的落點、轉速轉向和箭矢的飛行軌跡等空間運動姿態信息,并通過AR方式呈現給觀眾,讓觀眾能夠更深入地理解比賽細節和運動員的技術水平。
圖源:商湯科技
英特爾的Geti計算機視覺AI平臺,根據觀眾想要看到的內容,提供個性化定制信息,比如某個觀眾想要看某場比賽中的每一個三分球,AI可以瀏覽所有鏡頭,并自動將其組合在一起。國際奧委會首席信息技術官艾拉里奧·孔納介紹,巴黎奧運會產生約11000個小時的素材,為了快速了解每個片段的內容并進行快速反饋,AI體育平臺可以實現自動標記、智能搜索和自動生成高光時刻視頻,所有合作伙伴都能下載使用。
在賽事解說方面,AI技術同樣發揮著重要作用。巴黎奧運會首次引入了由阿里通義千問提供技術支持的大模型應用,面向國際奧組委官方解說員開放使用,輔助各項賽事解說。
二、輔助訓練:AI是個好教練
8月5日下午,在跳水女子單人10米臺決賽中,全紅嬋以466.2分領先第二名40.8分的巨大優勢奪冠。她的“水花消失術”再次震驚全球,五次三跳滿分。怪不得網友說:“要不是滿分只有10分,妹妹還能拿更高的分?!?/p>
全紅嬋的精彩表現也將中國跳水隊背后的“3D+AI”跳水訓練系統帶入公眾視野。
技術輔助在體育訓練中由來已久,曾經,教練員每天拿著寫字板在訓練室里,觀察記錄運動員的體能程度、動作精度、訓練進程?,F在,AI徹底改變了他們的訓練方式。
比如,“3D+AI”跳水訓練系統能夠識別出全紅嬋跳水時的起跳速度、身體姿態、旋轉角度、入水角度等細微動作,某次起跳比理想狀態稍低幾厘米,或者入水角度存在微小偏差。給予這些分析結果,教練團隊可以為她進行針對性改進。
無獨有偶,中國籃球隊也有一個軟硬件一體的3v3籃球運動表現分析系統,通過半場籃球賽(3v3比賽標準場地)上架設的5個高清攝像頭,對籃球場地進行三維建模,通過3D動捕算法,實時解析所有球員的運動狀態和籃球的運動軌跡,
人工智能、大數據等新科技對籃球訓練的幫助早有應用,美國NBA球隊長期采用Hawk Eye、Breakaway Data、索尼體育等體育科技服務商,例如通過可穿戴傳感器捕捉訓練過程數據,通過攝像機、動作捕捉、數據分析優化日常訓練,索尼體育則采用光學追蹤技術,輔助NBA聯盟裁判做出精準判罰。
與此同時,AI還在幫助運動員預防傷病。
AI可以通過分析步態、姿勢、動作速度等,識別出可能導致運動傷害的風險因素,還能通過傳感器和生物信號監測,實時追蹤運動員的心率、血壓、肌肉疲勞度等關鍵指標。一旦發現異常,如心率過快、血壓升高或肌肉過度疲勞,AI會立即發出警告,調整運動強度或進行休息。數據顯示,AI輔助訓練能讓職業球員平均延長職業生涯2~3年。
AI也在營養和恢復方面發揮作用,根據運動員的訓練強度和身體需求提供個性化的營養建議,同時,通過監測睡眠質量、心率變異性等指標,幫助運動員優化恢復過程。
據不完全統計,AI在體育分析中的應用包括:
- 數據收集:將手動數據收集轉變為實時、大規模、精確的數據收集。
- 數據分析:長期積累運動員個人數據,建立個人檔案,進行針對性訓練。
- 視頻分析:精確對比運動員動作,給出專業判罰。
- 記譜分析:識別、注釋特定動作。
- 時間運動分析:幫助制定球員替換策略。
- 可穿戴設備:實時收集分析運動員體征,預測健康風險。
- 傷害預防:通過生物力學,識別潛在傷害風險。
三、奧運會見證科技進步
奧運會不僅見證了人類挑戰物理極限的精神,也見證了人類挑戰技術極限的努力。
曾經,田徑跑道用煤渣鋪成,運動員起跑時腳下會出現一個凹陷的坑,叫做“起跑穴”;游泳運動員得在海里比賽;跳高運動員在橫桿上搭塊白毛巾,以便確認橫桿高度?,F在,煤渣路變成了塑膠跑道,跑鞋背后的材料和減震技術迭代無數版,輕巧的玻璃纖維、碳纖維取代了沉重的木桿。
曾經,奧運會裁判得趴在終點線目測哪個運動員的鞋子率先沖線,1948年倫敦奧運會才引入第一臺終點攝像機“魔眼”,解決裁判員的目測難題?,F在奧運會場館架滿高清攝像頭,AI裁判能夠克服高度、光線等環境影響,精確捕捉運動員的細微動作,回放分解動作,進行精準評分、裁定、判罰。
在2021年2月的北京冬奧會測試賽中,中國自由式滑雪空中技巧運動隊虛擬教練“觀君”,擔任了空技項目的唯一競賽裁判,完成了個人預決賽、超級決賽、團體預決賽共44人次執裁。據央視報道,觀君會對運動員的每一跳做出專業判斷,嚴格判別扣分動作,實時給出運動出臺的速度和角度、最高點達到了多少米,還有落地點等信息。
彼時,觀君已經在自由式滑雪空中技巧運動隊“工作”三年。曾經,教練員每天拿著紙質訓練清單,靠經驗制定運動員的訓練計劃?,F在,AI教練講運動員訓練中的每一個動作都給出實時數據分析,并給運動員建立專屬檔案,積累長期訓練信息,定制訓練計劃。在2022年冬奧會奪冠的徐夢桃,就是觀君負責的運動員之一。
而在2021年8月的東京奧運會上,基于視覺追蹤的AI評分系統已經應用在多個比賽項目中。比如體操項目中,AI評分系統通過向選手的身體及其周邊投射紅外線,追蹤運動員的動作,并實時轉換成三維立體圖像,對運動員身體的旋轉和扭動等動作做出分析,并結合過去的比賽數據,遵照評分標準,判斷運動員技術動作的完成度。在沙灘排球項目中,AI視覺系統與運動員比賽服上安裝陀螺儀傳感器相結合,獲取運動員的速度、運動方向以及跳躍的高度等原始數據,推斷出對應的擊球類型、傳球類型,有效地跟蹤和預測球的運動軌跡。
而AI與運動設備的結合也能提供更精確的運動數據,比如AI智能足球內置AI芯片,能夠在1秒內完成500次動作識別,同時結合肢體追蹤技術,可輔助裁判判斷運動員是否有手球、越位等犯規行為,大大提高判罰的公正性與準確性。
AI裁判的應用,可以很大程度上降低判罰不清情況的出現率,輔助人類裁判做出更公正的評判。
奧運的傳播技術也在不斷進步。曾經奧運轉播要靠文字廣而告之。1964年東京奧運會采用通信衛星與海底電纜進行轉播,成功進行了奧運會全球直播,這也讓熬夜看比賽成為時代記憶。1992巴塞羅那奧運會突破性地制作數字電視信號,是史上首次使用高清數字電視轉播的奧運會。2008年北京奧運會,首次向全世界提供高清轉播信號,北京奧運會開幕式向全球傳送無壓縮版的直播畫面突破,延遲只有幾十毫秒,甚至能做到實時互動。
而AI與AR、VR的融合則給奧運轉播帶來新可能。德勤在《2023年體育迷洞察報告》中指出,觀眾能夠定制自己的個性化體驗,例如可以從運動員的角度用VR觀看比賽,大約三分之一的40歲以下人士表示,他們有興趣通過VR觀看比賽或與朋友共同觀看比賽。
從文字傳播到8K高清,從報紙廣播到云直播,從覆蓋小范圍到實時覆蓋全球,從粗糙人影到VR沉浸,從依靠目測到依靠3D實時捕捉,從堆人力到對算力,奧運會不僅記錄了運動員沖擊“更高、更快、更強”的高光時刻,也記錄了科技在共贏、共享、共同創造中的高光時刻。
文丨胡鏷心
編輯丨張睿
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題圖來自Unsplash,基于 CC0 協議。
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