被科技改變的奧運

黃蠻

四年一度奧運季，召喚人們回到這場聚眾狂歡體育盛宴上的，不僅僅是蓄勢待發(fā)的運動健兒們，也有服務(wù)于比賽的新科技，和執(zhí)著的創(chuàng)新精神。從2D到VR，從手動到激光計時，從攝影師拍攝到無人機跟蹤……科技帶來改變，只為追求完美。

時尚視覺引領(lǐng)，追求并超越3D

如臨其境

2010年，《阿凡達(dá)》讓全球觀眾徜徉在3D和IMAX的光影體驗中；2014年，一個極簡的Google Cardboard（谷歌盒子）讓普通消費者都能體驗一把全新的VR視覺……前者只需花費幾十塊錢買張電影票，后者更是可以自己DIY的瓦楞紙盒子；不過，這些平民化的新奇體驗背后，支撐它們的是不斷被開發(fā)的高科技。

時間軸：

① 2010年南非世界杯，索尼為日本球迷帶來了一次全新的視覺感官體驗，一塊特別制作的全球最大3D LED屏幕，867英寸的顯示器長19.2米，高10.8米，超過4000x2000的分辨率，畫面的質(zhì)感依然出色。

② 2012倫敦奧運會上，首次全面實現(xiàn)了3D電視直播，這也是3D電視進(jìn)入尋常百姓家的一個契機。中國中央電視臺也第一次購買了奧運會3D轉(zhuǎn)播權(quán)，同時購置了全新的松下3D設(shè)備，力圖為中國觀眾提供高品質(zhì)的賽事轉(zhuǎn)播。

未來未知

谷歌盒子雖然帶來的是一種很不完善的虛擬視覺體驗，但就其掀起的追風(fēng)浪潮來說，它依然是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個里程碑。裸眼3D和虛擬現(xiàn)實都是未來發(fā)展的重點，一個讓人置身真實，一個可以創(chuàng)造真實，創(chuàng)新和挑戰(zhàn)，自始至終都存在。

裸眼3D技術(shù)：隨著技術(shù)、市場、產(chǎn)業(yè)配套、標(biāo)準(zhǔn)問題的逐步解決，觀眾連3D眼鏡也不需要是未來必會到達(dá)的境界，裸眼3D也終有成為家用和個人消費電子產(chǎn)品的那一天。

VR技術(shù)：VR，即虛擬現(xiàn)實。對于體育迷，擁有VR技術(shù)支持，就可以通過一個應(yīng)用程序觀看比賽，并支持自由選擇視角，為觀看體育競賽帶來一場感官盛宴；但盡管VR視覺效果令人驚艷，而就目前的VR技術(shù)還不能實現(xiàn)交互，設(shè)備也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到可以隨時隨地觀看的普及程度。目前而言，NBA官方對這項技術(shù)很是熱衷和追捧，期待有一天它逐漸走入球迷的生活。

纖毫畢現(xiàn)

要想360°無死角，就必須克服高度的障礙，不滿足于平行的攝影，卻想要翱翔在高空，潛伏于水底，它們都做到了。

水下攝影

2000年的悉尼奧運會第一次開始使用水下攝影系統(tǒng)，一種俗稱“魚眼睛”的特殊鏡頭，使人的視力從水上延伸到了水下。

除了固定的攝影系統(tǒng)，專攻水下拍攝的體育攝影師是超越人工智能、不可或缺的特殊存在，他們有夠硬的拍攝水準(zhǔn)，也是專業(yè)認(rèn)證的潛水員，能夠自由潛入水中，對相機做出各種調(diào)整，拍攝他們想要的藝術(shù)。但是要拍出水上水下合成的猶如“截面圖”一樣的影像，需要運用合成圖像的新科技。由于光線在水下的折射率與水上有所不同，水中的物體看起來比實際上的體積大1.25倍，直接合成的拍攝影像就會變形。日本NHK電視臺開發(fā)的攝像機TwinsCam，能不斷調(diào)整水下和水上攝像機之間的精確位置和鏡頭傾斜角度等，合成最自然的影像效果。這也是倫敦2012年奧運會用到的水中攝影新技術(shù)。

懸索控制移動攝像系統(tǒng)

“飛貓”、“蜘蛛”系統(tǒng)在體育攝影中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。通過搭建的索道攝像，具有自由靈動、鏡頭無限旋轉(zhuǎn)、拍攝無盲點等特點，也經(jīng)常在各種大型晚會和電影拍攝場地出現(xiàn)。

無人機航拍

現(xiàn)代科技引領(lǐng)下的航拍更自由，對于脫離了繩索的無人機飛行器來說，動態(tài)、定點、空中懸停等拍攝都不在話下，更能回傳遠(yuǎn)距離無線實時影像。無人機航拍也將會更全面地應(yīng)用到2016年奧運會拍攝中。

運用：航拍的攝像機可以由攝影師控制，也可以自動拍攝或遠(yuǎn)程控制。無人機航拍不僅可用于傳統(tǒng)航拍，在比賽過程中，也可以為安保提供實時、清晰、可靠、直觀的現(xiàn)場圖像，為做好賽事安保工作提供了科技保障。

分毫必爭

計時系統(tǒng)與高科技水乳交融，得益的是賽場上的運動員們，在攝下真實的同時，還能還原真實，高速攝像的技術(shù)亦帶動了三維成像的發(fā)展，賽場上的誤判在密布的記錄系統(tǒng)下將越來越少。

網(wǎng)球：軌跡的還原

運動軌跡測量即時回放系統(tǒng)——俗稱“鷹眼”。2003年就廣泛應(yīng)用于網(wǎng)球比賽中，后逐步普及板球、羽毛球等其他球類運動?！苞椦邸辈⒉皇峭耆臄z到球的運行軌跡，而是通過捕捉球的運行軌跡之后，計算模擬運行軌跡再呈現(xiàn)在屏幕上。在網(wǎng)球場上，當(dāng)發(fā)球方轟出高速ACE球，肉眼幾乎無法看清其運行軌跡，此時“鷹眼”可以幫助還原其運行軌跡，判斷是否壓線。

運作

三維成像：網(wǎng)球飛行數(shù)據(jù)通過電腦計算，將這些數(shù)據(jù)生成三維圖像，由大屏幕清晰地呈現(xiàn)出網(wǎng)球的運動路線及落點，在分隔成以毫米計算的模擬立體空間內(nèi)。

捕捉軌跡：8-10臺高速攝像頭從不同角度同時捕捉網(wǎng)球飛行軌跡的基本數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)采集到結(jié)果演示，所耗用時間不超過10秒鐘。

可能存在的缺陷：曾有302周的時間都坐在網(wǎng)球世界排名第一寶座的職業(yè)選手羅杰·費德勒就對這一技術(shù)存疑，而就像費德勒所擔(dān)心的，鷹眼技術(shù)在光線不好的情況下精準(zhǔn)工作能力并不是百分百精確，但基本上，該技術(shù)的誤差確保在1%以下，保證誤差控制在3毫米以內(nèi)。

籃球： 360°無死角回放

2015年啟用的Free D攝像回放系統(tǒng)，擁有超高清攝像頭+英特爾的高性能計算（HPC），使Free D技術(shù)能夠快速地將攝像頭采集到的2D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3D立體影像，隨后對其進(jìn)行拼接，最終編譯成一個360度無縫鏡頭。

運作：

時間線和攝像頭角度上同時回放，360度的全景鏡頭可以捕捉到球員小動作幫助裁判判斷；另外，增加球迷的球場臨境感，豐富競技體育的觀看體驗。

足球：

超敏感的追蹤神器

門線技術(shù)是足球場上的鷹眼，主要是通過GoalControl、鷹眼系統(tǒng)、Cairos GLT系統(tǒng)等三類系統(tǒng)實現(xiàn)，屢屢在比賽中發(fā)揮了神器功效。其中GoalControl-4D追蹤技術(shù)用來準(zhǔn)確地識別足球是否真正地越過球門線，有效減少誤判情況。體育場中需要安裝14個監(jiān)控攝像頭，以500fps的幀速三維掃描和跟蹤捕捉足球、精度達(dá)到了5毫米，保證裁判能夠在一秒之內(nèi)接收到視覺及振動提醒。

游泳：

第一時間顯示排名

起跳裝置安置了揚聲器，并設(shè)計完善了最佳起跳姿勢。

到達(dá)終點后選手碰觸的計時板，是唯一一個要靠選手自己碰觸的計時裝置。

量子計時器在2012年倫敦奧運會中的全面運用效果良好，將誤差精確到千萬分之一秒。16個獨立計時器能分工獨立完成，2012幾乎所有的奧運體育項目都可以用它計時。

游泳排名指示燈分別顯示成績的前三名，觀眾在選手到達(dá)終點的一刻就能看到比賽結(jié)果，另外它還能記錄每100米的成績排名。

田徑：

全面電子化系統(tǒng)

分秒必爭的短項田徑比賽中，計時的方方面面均要實現(xiàn)電子化，包括發(fā)令槍。電流啟動石英晶體振蕩器，起跑器安置的揚聲器放大發(fā)令槍的聲音，選手猶如離弦之箭。在賽道的另外一端，激光信號則從終點線一端傳向另一端，而另一端的光傳感器（亦稱光電管或“電子眼”）會收到激光發(fā)出的光束信號。當(dāng)選手穿過終點線，光束受到阻塞，電子眼立即向計時臺發(fā)送信號，記錄下選手的比賽用時。

起跑器上除了安裝揚聲器，還有可以感應(yīng)起跑反應(yīng)時間的電子系統(tǒng)。

與終點線平行安裝的一臺高速數(shù)碼攝像機會以每秒2000次的攝影速度，將圖像掃描到一個狹窄剖面上。當(dāng)每名選手跑過終點線時，攝像機會將最先觸及終點線的身體部位的電子信號發(fā)送給計時臺，從而記下他們的比賽時間。