我很喜欢看世界杯。当然,我不懂比赛,是个不折不扣的伪球迷。而且我也不觉得一个伪球迷有什么值得羞耻的,看比赛不就图个
跳楼……
不是,不就图个乐呵吗?
我看世界杯其实更关注的不是球赛本身,而是球赛所用到的黑科技。国内媒体一般只是泛泛的介绍一下世界杯用到了哪些黑科技,这点尺度怎么能满足我们这种重口味型人呢?
什么是 Goal Line Technology?
国际足联算是在新科技方面比较保守的体育管理层,他们引入新科技的进程比其他体育赛事要晚一些。
2012年,国际足联才正式宣布使用 Goal Line 科技,简称 GLT
(请极品飞车玩家注意区分)
,中文翻译为门线技术。2014年,FIFA 第一次将 GLT 技术应用在世界杯上。
因为人眼视角的限制,在判断过程中会出现偏差。很多一瞬间发生的事情,我们的眼睛根本反应不过来。
这个时候就会出现争议,GLT 的出现,为更公正、更有说服力的判决,提供了有力的辅助。
上图所示:如果不看左边,我们可能很难断定这个球到底进没进
当然,现场比赛碰到类似情况,裁判也不会傻愣愣的等着看慢动作回放,观众肯定得骂街了,要你这裁判有何用!
都是计算机即时对进球结果进行判断,然后将结果推送到场内裁判的智能手表上。
那么,计算机凭什么判定一个球到底进没进?
足球比赛中,判断是否进球的规则,指的是:在没有任何犯规前提下,球在横梁和门框限定的区域内进入,并且球的整体越过球门线。
上图中,线右边是球门。那么只有 D 算进球。其他在线外、压线都不算
限定条件:
球横梁和门框、球门线、足球。那么,我们就有了两个思路:
-
在球门附近以及足球里面,填装探测器和感应器。如果球整体越过球门线,则返回一条“进球”的结果,发送到裁判的智能手表中
-
在场地放置监控器,对球的运动轨迹进行立体全方位监控。如果球整体越过球门线,则返回一条“进球”的结果,发送到裁判的智能手表中
FIFA 调研并测试了 Cairos GLT system、GoalRef、GoalControl-4D、Hawk-Eye。
其中 Cairos 和 GoalRef 采用了第一种思路,而 GoalControl-4D 和 Hawk-Eye 采用了第二种。
根据 Wiki 介绍,截止 2018 年一月份,FIFA 网站列出安装部署 GLT 的体育馆有144个,全部使用大法旗下的 Hawk-Eye 技术
(不禁为自己是一名索粉而深深感到自豪和骄傲)
。
潮流轻奢,三叶草 Cairos GLT system
你要知道,世界杯的足球可不是一颗普通的足球,而是植入了芯片的足球。他是高科技的足球,是智能的足球。
在国内,有一个不成文的规定,只要植入芯片及附属设备,都可以加上“智能”的前缀。所以呢,世界杯用的球,我们就得叫
智能足球
。
毕竟 Adidas 作为世界杯「赞助商」,已经有将近半个世纪的历史。而一颗智能产品能和时尚潮流品牌
三叶草
扯上关系,那他就不仅仅是一颗智能足球,而是一个潮爆的智能足球,轻奢的智能足球,有态度有情怀的智能足球。
不过今天我们不聊球,我们聊进球。Cairos 由一家名为 Cairos Technology AG 和 Adidas 联合开发。早在 2013 年就获得了 FIFA 的 lisence。但是一直没能正式在世界杯中使用。
Cairos的工作流程是这样的:
-
在禁区下方埋置很多线缆,每条线缆使用不同的电流,通过这些线缆造成一个磁场
-
足球切割磁场产生电流,感应器就会将数据加密然后传输给球门后面的接收器
-
接收器将加密数据传输给中枢处理器
-
处理器对数据进行计算后,确定球已经完全过线,就会发送一条进球的消息到场上裁判的智能手表里
球进入磁场区域
球一旦完全越过球门线即判定进球
价廉物美 GoalRef
GoalRef 的思路跟 Cairos 差不多,也是利用切割磁场进行判断。不同的是GoalRef 没有芯片,也不用埋线。
只是在球表皮下植入电线,然后在球门框通上低压电流。因此不智能,也就便宜些。早在 2012 年就获得 FIFA 的认可。
低压电流一方面可以保证人员安全,另一方面低压电流产生的磁场不会被人体吸收。但不得不说,这个操作也有点太糙了…
GoalControl-4D
相比上述两个产品,GoalControl 采用了另外一个思路。不在球上动脑筋,而是采用了违章探头的思路:14个摄像头架在顶棚上,一起对着两个球门,别说足球了,守门员的内裤上的线头都给你看的一清二楚。
2014 年世界杯采用 GoalControl-4D。使用14台高速摄像头,每个球门上方分别有7台,这群高速摄像头可以在1秒连拍500张照片,也就是说1分钟可以达到3万张,对球运动轨迹的精确度可以达到 5mm。
所有的照片都直接通过高速线路传输到中央电脑进行处理,将14台不同角度摄像机采集到的图像绘制成一个 3D 的图像。这样就可以 360° 无死角的观察球的位置,从而可以确定进球是否有效。
鹰眼
Paul Hawkins 发明了 Hawk-Eye 技术并成立公司,2011 年被索尼收购。
Hawk-Eye
主要使用 C++ 进行开发,同时也用到了 Java。是目前应用最广泛、接受程度最高的体育赛事辅助裁判系统,已应用在多项体育赛事上。
在世界杯还没有开始使用 Hawk-Eye之前,板球🏏 运动和网球🎾 就已经普及了。
Hawk-Eye
技术从人脑注射和弹道跟踪技术得到的灵感,在实际应用场景中,通常使用 6-7 个高速摄像头,就是那种拍出子弹出膛慢动作视频的摄像头,监控整个球场。
随后6个摄像头采集到的影像数据,全部传输到一台电脑进行合成,电脑将图像中的球识别出来,然后通过虚拟实景技术,将球在空中的运行轨迹描绘出来。
除了能够清晰的看到球的轨迹,甚至还可以采集到球被击出的速度,利用球的初速和高度,计算球的落点。
是不是进球,一目了然,同时判断结果立即传递给球场的裁判以及助理裁判,进一步减少误判。所以
Hawk-Eye