Технологии Олимпийских игр: высокоскоростные камеры, датчики и надоедливые дроны
Спортсмены, участвующие в зимних Олимпийских играх этого года в Милане, будут соревноваться в окружении сложной сети камер с поддержкой искусственного интеллекта, секундомеров, датчиков и быстро летающих дронов, способных отслеживать результаты с точностью до долей секунды. Высокотехнологичная система хронометража, ставшая кульминацией почти столетия непрерывных усовершенствований, коренным образом меняет то, как зрители дома воспринимают Игры. Она также играет растущую роль в тренировках элитных спортсменов и в некоторых случаях может даже определять, кто в итоге будет объявлен победителем или проигравшим.
За этой точностью стоит Omega, швейцарская часовая компания, которая является официальным хронометристом Олимпийских игр с 1932 года, когда проводились Игры в Лос-Анджелесе. В этом году компания выпустила камеры, способные снимать до 40 000 кадров в секунду, что позволяет проводить «фотофиниши» в конькобежном спорте и других соревнованиях на время. В других местах системы компьютерного зрения и модели искусственного интеллекта будут обрабатывать постоянный поток данных с камер, генерируя актуальную графику, которая в реальном времени отображает скорость спортсмена, сплиты и позиционирование. Комментаторы и аналитики могут использовать эту информацию, чтобы лучше объяснить значение впечатляющего спортивного достижения (или досадного промаха) широкой аудитории, часто незнакомой с нюансами того или иного вида спорта.
«Компьютерное зрение, которое может фиксировать и отображать непрерывный диапазон данных на протяжении соревнований, например, скорость в реальном времени, высоту прыжка и даже угол лезвия фигуриста», — говорит Omega в интервью Popular Science. «Такая информация позволяет зрителям погрузиться в спорт, как никогда раньше, точно определяя, где события выигрываются или проигрываются, и углубляя понимание Олимпийских игр, которые смотрят все».
Камеры раскрывают движения фигуристов и углы лезвий
Новые технологии в области съёмки будут в полной мере представлены во время соревнований по фигурному катанию в этом году. 14 камер с разрешением 8K расположены вокруг катка, непрерывно фиксируя движения фигуристов и передавая данные в систему искусственного интеллекта, поддерживаемую Swiss Timing, официальным подразделением Omega по хронометражу. Эта система генерирует трёхмерную визуальную модель каждого спортсмена, измеряя движение по трём осям и отслеживая высоту прыжка, время в воздухе, скорость приземления и другие переменные, которые могут повлиять на оценку судьи. Модель также может оценить угол лезвия фигуриста и определить, был ли выполнен полный поворот во время вращения — оба фактора, которые могут повлиять на итоговую оценку.
Все эти данные обрабатываются в режиме реального времени и представляются на экране в виде тепловых карт и визуализаций, которые могут видеть зрители дома. Для сравнения, генеральный директор Swiss Timing Ален Зобрист недавно сообщил IEEE Spectrum, что время, необходимое для измерения данных на катке и их преобразования в графическое изображение на экране, составляет менее одной десятой секунды. Это быстрее, чем мгновение ока.
Omega говорит, что их более мощная камера уже помогла определить результаты в ряде соревнований, основанных на положении, таких как лыжные гонки на пересечённой местности и шорт-трек. Способность камеры снимать 40 000 изображений в секунду означает, что она может с большей точностью, чем человеческий глаз, фиксировать минимальные промежутки, разделяющие спортсменов на финишной прямой.
Анализ прыжков для лыжников и сноубордистов
Некоторые из наиболее заметных последствий внедрения новых технологий проявляются в горах. В соревнованиях по «большому воздуху» новый набор датчиков, прикреплённых к нижней части лыж и сноубордов каждого спортсмена, непрерывно собирает данные о скорости, ускорении, высоте, расстоянии и тонких вариациях положения тела в воздухе. Датчики также дают представление о том, как снаряжение спортсмена расположено до и после взлёта, — важные детали, которые тренеры могут изучить, чтобы помочь своим спортсменам получить конкурентное преимущество.
Omega заменила носимые датчики (подобные тому, что изображён здесь) одним, размещённым под лыжами и сноубордами, чтобы уменьшить помехи. Image: Omega
На предыдущих Олимпийских играх участники носили датчики, закреплённые вокруг лодыжек, или встраивали их в ткань одежды. Но это иногда отвлекало спортсменов. В других случаях материал ткани мог мешать работе датчиков, что приводило к невозможности правильно собрать данные. Размещение лёгкого датчика на лыжах или сноубордах призвано решить эти проблемы и помочь предотвратить потенциальное мошенничество. Программное обеспечение компьютерного зрения, используя данные с этих датчиков и окружающих камер, может генерировать анализ прыжков и трёхмерные позиции для каждого спортсмена.
В настоящее время эти данные в основном используются комментаторами и спортсменами, которые хотят поделиться более подробной информацией о том, что происходит за кулисами, со своими поклонниками в социальных сетях. Со временем, как сказал Зобрист в интервью Forbes, они надеются развить технологию до такой степени, чтобы она помогала судьям принимать более «обоснованные решения» о выступлении спортсмена.
Улучшенная технология съёмки также играет заметную роль в популярных соревнованиях по бобслею. В этих гонках камеры объединяют снимки, сделанные в конце каждого заезда, и накладывают их друг на друга, чтобы создать «виртуальный фотофиниш». Этот композитный вид даёт зрителям простой способ увидеть минимальные различия, которые разделяют результаты гонок — различия, которые могут исчисляться миллисекундами.
Дроны преследуют спортсменов на склонах
И хотя многие из этих датчиков и камер работают в основном незаметно на заднем плане, другая технология, используемая на Играх, гораздо более заметна — и слышна: дроны. В этом году флот из 10 традиционных квадрокоптеров и более двух десятков дронов с видом от первого лица (FPV) гудят в воздухе. Дроны, обслуживаемые Службой вещания Олимпийских игр, управляются командой из трёх человек и летают прямо рядом со спортсменами, снимая ракурсы, недоступные для обычной камеры. В некоторых случаях высокоскоростные дроны буквально преследуют лыжников, когда те мчатся вниз по склону.
Дроны могут транслировать видео сзади (и даже прямо перед) спортсменами, что, по словам сторонников, позволяет создать совершенно новую форму визуального повествования. Хотя такой подход может быть захватывающим для болельщиков, наблюдающих за происходящим дома, некоторые участники выразили обеспокоенность тем, что это может отвлекать или создавать потенциальные риски для безопасности в моменты, когда необходима предельная концентрация. Были случаи, когда на предыдущих спортивных мероприятиях дроны разбивались во время соревнований, хотя такие инциденты остаются редкими.
«Я думаю, это может быть просто потому, что люди, которые ими управляют, находятся где-то в другом месте, и они не осознают, насколько близко они находятся», — сказала американская сноубордистка Беа Ким в интервью Washington Post ранее на этой неделе.
Олимпийские игры: испытательная площадка для новой техники съёмки
MICHEL VILLARS
Камера Omega Photofinish, впервые представленная в 1948 году, эволюционировала и теперь снимает 40 000 изображений в секунду. Images: Omega
Эти новые устройства являются частью продолжающейся эволюции технологий съёмки, которая развивалась вместе с Олимпийскими играми. Первые Олимпийские игры, проведённые в Корине в 1956 году, показали, что Omega внедрила автоматизированные технологии хронометража для стартовых ворот на лыжах. До этого время старта всё ещё определялось человеком с секундомером.
«С момента начала выполнения этой роли в 1932 году способности спортсменов продолжали совершенствоваться на каждом выпуске Олимпийских игр», — заявили в Omega. «Признавая эту приверженность совершенству у спортсменов, OMEGA почувствовала ответственность за то, чтобы идти в ногу с растущими стандартами производительности, поставляя эволюцию оборудования, которое может с неоспоримой ясностью разделять границы».