中国跳水队被称为跳水梦之队,是盛产冠军的金牌霸主,自 1984 年组队参加洛杉矶奥运会以来,长达 32年历经 9 届奥运会里,中国跳水队一共拿下 40 枚金牌,在中国奥运代表团各队中独占鳌头。
如何将“梦之队”在日常训练中积累下来的宝贵经验传承下去,使中国跳水成绩始终居于世界前列,是国家水队一直在探索的课题。
训练录像不可回溯,指导内容不可回溯,经验不能累计,这是国家跳水队目前遇到的三大痛点。
中国国家跳水队也曾对数据进行跟踪,可由于每天都会产生大量的训练视频,而运动员从上板到入水的过程只有几秒钟,人工浏览剪辑的方式非常耗时耗力,加上视频整理、标注等功能的缺失,依旧停留在教练口头指导的阶段。
面对高度复杂的训练场景,百度智能云为中国国家跳水队打造了国内首个“3D+AI”跳水辅助训练系统,并将训练系统细分为三个步骤。
第一步:看得清。
鉴于训练场馆单日的数据量比较大,百度智能云搭建了搭建了“云 - 边 - 端”一体的软硬件系统,核心算法包括高速视频智能采集、视频数据智能整理以及数据的安全加密。当检测到运动员上板时,同步高速摄像机进行动作采集;当检测到运动员上岸时,停止采集并结合百度智能云的 AI 智能解析,自动对采集的视频片段进行归类,并实时反馈到教练员的平板电脑上,方便对运动员的姿势、动作等进行针对性的指导。
第二步:看得准。
在跳水训练中,关键动作的质量对整套动作的完成度有着重要作用,但传统的视频回放难以准确定位到关键帧,也就缺少了相应的指导价值。百度智能云利用 3D 视觉技术和深度神经网络估算运动员三维的姿态,获得每个关节的三维角度,将跳水过程进行三维再现。有了 3D 的人体姿态就可以实现对跳水动作进行精准的量化评估。比如水花压的不好可能是腾空的高度不够,原因可能是踏板时的加速度不够。
第三步:看得全且看得懂。
除了对运动员的数据采集,百度智能云对跳水场馆进行了三维重建,对关键动作自动提取,实现了 360 度自由视角的时空定格,把跳水的一系列持续动作定格到三维空间上,进行 360 度自由旋转观看。同时还实现了跳水动作智能打分,构建了跳水动作的姿势点,运动员完成一个动作之后,能够自动识别出是哪一个动作、对应的动作代码、难度系数,并对完成质量进行评分,帮助运动员对训练成绩进行科学评估。
看似驾轻就熟的解决方案,隐藏着百度智能云在视觉技术上的硬实力。早在 2019 年的时候,国际研究构 Forrester 就在计算机视觉的报告中将百度列入领导者象限;在与厦门航空的合作中,百度智能云通过图像检测技术,全面提升了缺陷分类的准确率,为航空安全运行加一把锁;同时百度的视觉技术连续多年在国际计算机视觉顶级会议 CVPR 上夺得冠军 ……
当冠军技术遇到梦之队,利用 3D+AI 技术对训练视频进行分析摘要、动作提取、姿势纠正,为体育训练带来了新的可能:比如将数据形成专业的知识模型,用于青训人才的选拔和培养,通过 “采集金牌数据,打造冠军模型”, 让奥运冠军的培养有迹可循。
有时候技术上的一小步,可能直接重塑整个生态。单以百度智能云和中国国家跳水队的合作为例,3D+AI 技术对体育训练的价值已经被验证。类似的思路显然不只适用于跳水运动,田径、体操、乒乓球等技巧性赛事同样有落地的可能。就像有“国球”美誉的乒乓球,可以通过对大量历史数据的分析建模,挖掘球员潜在的决策策略和比赛风格,然后针对运动员的弱进行个性化的训练。
除了对运动员训练方式的深入影响,人工智能的另一重价值或许在于加速竞技体育的大众化普及。相比于篮球、足球等大众化的赛事,体操、田径等项目一直存在不小的欣赏门槛。个中原因离不开大众的审美和认知水平。不同于篮球、足球这样比分制的体育活动,跳水有着与生俱来的专业性,诸如空中姿势、翻腾转体等对应的难度系数,往往需要专业人士的解读才勉强有一知半解。
百度智能云和中国国家跳水队的合作已经给出了启示:在跳水、体操等项目的赛事直播中,可以通过 360 度的自由视角给观众创造沉浸式的观看体验,为粉丝们提供丰富的“社交资本”,继而加速这些运动的出圈,吸引越来越多人的关注。