Высокоточные таймеры и 3D‑визуализация: как фиксируются достижения спортсменов на Олимпиаде в Токио

Технологии помогают участникам соревнований повысить результативность

Изначально хронометраж на спортивных соревнованиях вручную проводили часовщики. По мере развития технологий методы измерения времени становились все более совершенными. На Олимпийских играх в Токио, которые стартовали 23 июля, используются не только высокоточные таймеры, но и технологии искусственного интеллекта (ИИ), с помощью которых можно отслеживать скорость движения спортсменов, оценивать точность их техники, генерировать трехмерные изображения для телевещателей. Это позволяет не только выявить победителей, но и обнаружить большое количество факторов, влияющих на ход состязаний.

Официальным хронометристом Олимпийских игр с 1932 года выступает швейцарская часовая компания Omega. Она была основана в 1848 году, сейчас входит в швейцарский холдинг Swatch Group. Еще один швейцарский производитель часов из этой же группы — Longines — в 1912 году представил первую электромеханическую систему спортивного хронометража под названием «разорванная лента». В 1988 году при поддержке Федерации швейцарской часовой промышленности (Federation of the Swiss Watch Industry) Omega и Longines объединились в компанию Swiss Timing. Позднее к ней присоединились и другие бренды Swatch Group, включая Swatch, Tissot, Blancpain, Certina и Rado, и теперь именно Swiss Timing выполняет функции хронометриста на Олимпиадах.

В компании напоминают, что на летней Олимпиаде в Лос-Анджелесе в 1932 году работал один часовщик с 30 сплит-хронографами (секундомер, позволяющий одновременно измерять несколько временных интервалов. — Прим. Plus-one.ru). Эти устройства определяли время с точностью до десятых долей секунды. На зимних Олимпийских играх в Лондоне в 1948 году Omega впервые использовала камеру фотофиниша, разработанную совместно с британской компанией Race Finish Recording Company и получившую название Magic Eye (от англ. «Магический глаз»). До этого фиксация результатов осуществлялась человеком с секундомером, однако это приводило к погрешностям. Еще одно значимое событие в истории олимпийского хронометража — появление сенсорных панелей для пловцов. Дотрагиваясь до них, спортсмены фиксируют время, за которое они преодолели дистанцию. Впервые панели были использованы на летних Олимпийских играх в Мексике в 1968 году. При этом на соревнованиях по плаванию все еще работали 45 судей: планировалось, что они будут отслеживать результаты в случае выхода оборудования из строя.

Постепенно появлялись все более современные и точные технологии. На летние Олимпийские игры в Лондоне в 2012 году компания отправила уже 450 технических специалистов и 450 т оборудования. В частности, в Лондоне впервые использовали таймеры нового поколения Quantum, которые способны фиксировать время с точностью до одной миллионной доли секунды. Это в 100 раз точнее по сравнению с тем, на что были способны таймеры предыдущего поколения. Кроме того, Quantum весит всего 1,8 кг, в то время как вес старых систем достигал 20 кг, пишет издание Wired. Устройство оснащено собственным источником питания и системой резервного копирования, что позволяет восстанавливать данные в случае утери. Высокая точность измерений достигается за счет кварцевого кристалла (один из элементов наиболее точных, атомных, часов, в основе работы которых лежит атомная физика. — Прим. Plus-one.ru). Кристалл был разработан входящей в Swatch Group компанией Micro Crystal. Данные с таймеров, например списки участников соревнований и их результаты, могут передаваться на принтер или электронное табло.

Другая разработка Omega, которую впервые использовали во время летней Олимпиады в Лондоне, — стартовые блоки для легкоатлетов. Устройство измеряет силу, с которой спортсмен воздействует на колодку (дает спортсмену толчок и стартовое ускорение. — Прим. Plus-one.ru), и таким образом определяет время начала движения. Это позволяет идентифицировать участников соревнований, которые совершают фальстарт.

В последние годы на Олимпийских играх также используются камеры фотофиниша Scan’O’Vision Myria, которые способны записывать до 10 тыс. изображений в секунду разрешением 2048 пикселей по вертикали. Камера оснащена высокочувствительными датчиками, позволяющими ей работать в условиях плохой освещенности. Изображения можно экспортировать на электронный носитель или принтер.

Олимпиада в Токио и искусственный интеллект

На Олимпиаду в Токио, в рамках которой будет разыграно 339 комплектов медалей, Omega отправила 530 специалистов, 900 волонтеров и около 400 т оборудования. Компания также обслуживает 435 табло, соединенных между собой и с другим оборудованием более чем 200 км кабелей и оптоволокна. «Сегодня все происходит мгновенно и в режиме реального времени, — говорит генеральный директор Omega Timing (подразделение, работающее на спортивных соревнованиях) Ален Зобрист. — Например, нам нужно менее одной сотой секунды, чтобы измерить и опубликовать результаты [соревнований] по плаванию».

В дополнение к высокоточному оборудованию для хронометража в Токио используются инструменты на основе ИИ. На соревнованиях по пляжному волейболу Omega стала применять камеры, оснащенные технологией машинного зрения (позволяет получать, обрабатывать и анализировать изображения. — Прим. Plus-one.ru). Камеры отслеживают движения спортсменов и траекторию полета мяча, а затем сопоставляют эту информацию с данными с гироскопов, прикрепленных к одежде игроков. Гироскопы — это небольшие датчики, которые реагируют на изменение ориентации тела в пространстве и позволяют узнать направление движения игроков, определить высоту прыжков, скорость и другие параметры. Компания обещает передавать данные спортсменам и тренерам — это, как ожидается, поможет повысить эффективность тренировочного процесса.

Помимо пляжного волейбола, подобная технология будет использоваться во время велогонок, соревнований по плаванию и гимнастике. Так, во время состязаний по гимнастике ИИ тоже отслеживает позы спортсменов и оценивает таким образом их технику. Во время заплывов используется технология распознавания изображений, которая считает количество гребков, совершаемых пловцами, измеряет расстояние между соревнующимися.

На Олимпийских играх в Токио также используется технология под названием 3D Athlete Tracking (3DAT), разработанная американским производителем электронных устройств и компьютерных компонентов Intel и китайской компанией Alibaba, работающей в сфере интернет-коммерции. При помощи ИИ и программного обеспечения для отслеживания движений объектов система обрабатывает кадры, снятые камерами с функциями панорамирования и наклона в несколько ракурсов, а затем преобразует их в трехмерные изображения. Эти изображения будут показываться во время трансляции соревнований по легкой атлетике, включая забеги на 100 и 200 м. За отправку изображений правообладателям отвечает Олимпийская вещательная служба (Olympics Broadcasting Systems, OBS).

«Мы могли бы настроить систему персональных рекомендаций на основе предпочтений пользователей. Это означает, что вместо того чтобы вещатели искали контент, он будет поставляться автоматически», — объясняет директор по разработке вещания OBS Гильермо Хименес. По словам генерального директора OBS Янниса Экзархоса, это нововведение делает работу правообладателей более эффективной и менее дорогостоящей. Оно также позволит сократить число сотрудников, занятых в процессе производства контента.

Подписывайтесь на канал +1 в Яндекс.Дзен.