東京奧運(yùn)會(huì)即將收官，中國(guó)代表團(tuán)的成績(jī)喜人，這背后不僅有運(yùn)動(dòng)健兒們的辛勤血汗，也不乏各類高科技來擔(dān)任“隱形教練”。進(jìn)入21世紀(jì)以來，奧運(yùn)賽場(chǎng)上的科技力量，更被體現(xiàn)得淋漓盡致——信息技術(shù)、人工智能、云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、AR/VR等科技被廣泛應(yīng)用。

不難發(fā)現(xiàn)，如今大多數(shù)頂尖運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練都與“現(xiàn)代科技”息息相關(guān)，還出現(xiàn)了許多人們從前聞所未聞的高科技設(shè)備：游泳運(yùn)動(dòng)員不僅有專業(yè)競(jìng)速的流線型泳衣，中國(guó)航天還把慣性技術(shù)嫁接在游泳訓(xùn)練中；舉重隊(duì)有科研監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)體恢復(fù)實(shí)驗(yàn)室；賽艇項(xiàng)目用上了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室；女排姑娘們也早在2007年就開始使用排球數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件技術(shù)……

圖自@中國(guó)航天

 在這么多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，跳水是做量化評(píng)估難度最大的項(xiàng)目之一。今天，中國(guó)跳水隊(duì)完美收官，共摘得7金5銀，其中女子項(xiàng)目四戰(zhàn)告捷，實(shí)現(xiàn)100%冠軍榮耀蟬聯(lián)。

老將出征書寫傳奇，施廷懋、謝思埸成為雙料冠軍，沉穩(wěn)帶隊(duì)carry全場(chǎng)；小將里新星閃耀，全紅嬋、陳芋汐等人橫空出世一跳驚人。

圖自視覺中國(guó)

 不過即便是這回再次坐穩(wěn)“跳水世界霸主”的位子，王者的世界總是“高處不勝寒”，在現(xiàn)代科技突飛猛進(jìn)的今天，如果能有新技術(shù)助力，也許能讓夢(mèng)之隊(duì)在守住擂臺(tái)上如虎添翼。

于是2019年，中國(guó)跳水隊(duì)與百度技術(shù)團(tuán)隊(duì)第一次探討科技助力的可能性。

跳水運(yùn)動(dòng)不允許運(yùn)動(dòng)員佩戴任何傳感設(shè)備，甚至一塊膠布都不行。更艱難的是，跳水運(yùn)動(dòng)通常整個(gè)過程不會(huì)持續(xù)2秒，空中動(dòng)作又極為復(fù)雜，種種因素都在給合作增加難度。

截自咪咕視頻

百度給出的解決辦法是，利用3D視覺技術(shù)，從單目視頻里面重建3D姿態(tài)和動(dòng)作序列，并基于此進(jìn)行一些列量化指標(biāo)的推斷和求解。

但是理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)總是骨感，這個(gè)方案有bug：以往的AI技術(shù)都是針對(duì)人體常規(guī)動(dòng)作進(jìn)行設(shè)計(jì)的，根本沒有標(biāo)注過跳水動(dòng)作。同時(shí)跳水動(dòng)作速度之快，視頻中單幀的畫面只能看到一個(gè)人影，根本無法清晰捕捉某一時(shí)刻的動(dòng)作。最重要的是，目前的AI算法以估計(jì)2D姿態(tài)為主，但估計(jì)的2D姿態(tài)受視角影響比較大，所謂“遠(yuǎn)近高低各不同”，難以得到精準(zhǔn)的3D量化指標(biāo)。

后來，百度技術(shù)團(tuán)隊(duì)采買了一套高清的采集硬件，并針對(duì)跳水動(dòng)作重新定義了一套標(biāo)注規(guī)則，開發(fā)專屬的標(biāo)注工具，以及2D轉(zhuǎn)3D的算法。

百度供圖

一晃到了今年3月，歷時(shí)一年半的系統(tǒng)開發(fā)和優(yōu)化，這套國(guó)內(nèi)首個(gè)“3D+AI”跳水訓(xùn)練系統(tǒng)終于上線，成為“國(guó)家隊(duì)AI教練”。

以往教練會(huì)在運(yùn)動(dòng)員完成跳水動(dòng)作后給出指導(dǎo)“要跳得再高一點(diǎn)”，但現(xiàn)在AI教練可能會(huì)給出更精確的建議——“起跳高度再高30厘米”。

百度供圖

獲得女子單人3米板和女子雙人3米板雙料冠軍的施廷懋曾在分享體驗(yàn)感稱，跳完3秒后就能從系統(tǒng)中查看動(dòng)作完成情況，還可以切換不同的角度看，摳動(dòng)作細(xì)節(jié)。訓(xùn)練視頻隨時(shí)隨地都能查看，非常方便對(duì)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行思考總結(jié)。

圖自視覺中國(guó)

有教練也表示，平時(shí)訓(xùn)練過程中，運(yùn)動(dòng)員都會(huì)有成功率高的動(dòng)作，這些動(dòng)作的視頻特別寶貴。有了這套系統(tǒng)，訓(xùn)練后可以反復(fù)觀看總結(jié)，有利于教練員更有效的指導(dǎo)訓(xùn)練。

百度供圖

除了對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練方式的深入影響，這套系統(tǒng)可能也將助力加速競(jìng)技體育的大眾化普及。在跳水、體操等項(xiàng)目的賽事直播中，可以通過360度自由視角給觀眾創(chuàng)造沉浸式的觀看體驗(yàn)，繼而加速這些運(yùn)動(dòng)的出圈，吸引越來越多人的關(guān)注。

在國(guó)內(nèi)，AI技術(shù)在競(jìng)技體育領(lǐng)域不斷推進(jìn)。我國(guó)在2019年印發(fā)的《體育強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》也提出“ 要加快推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與體育實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合”。AI與競(jìng)技體育的連接是日益密切，并發(fā)揮著越來越重要的作用。

正如今年4月份中國(guó)跳水協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)劉江平的評(píng)價(jià)那樣，中國(guó)跳水隊(duì)始終秉承創(chuàng)新發(fā)展的理念，希望擁抱科技、尋求科技助力。這套“3D+AI”跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)融入日常訓(xùn)練中，將會(huì)對(duì)中國(guó)跳水隊(duì)的訓(xùn)練備戰(zhàn)具有非常大的促進(jìn)作用。

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