2018世界盃落幕,但黑科技加持的「未來」世界盃在眼前
2018年07月18日09:00

  2018世界盃落幕,但黑科技加持的未來世界盃已在眼前。或許4年後,我們坐在客廳就能“親臨現場”,就像看一部“科幻大片”。

  2018俄羅斯世界盃落下帷幕,法國隊時隔20年再次捧起大力神杯,不屈的克羅地亞隊同樣贏得了全世界的尊重。

  本屆世界盃上,VAR視頻助理裁判的亮相吸引了足夠多的眼球。從小組賽到決賽,他們一次次地為主裁判提供著具有重要價值的決策參考,直接影響著比賽的走勢。回顧本屆世界盃,不僅僅是VAR,帶有芯片的足球、智能球鞋、4K HDR+VR直播……科技發展的迅猛讓我們完全有理由相信這些“黑科技”,有朝一日會給我們帶來全新的綠蔭刺激――看球就像看科幻大片,這樣的日子或許真的不遠了。

  轉播

  4K解像度或成標配

  8K觀賽還得再等些年

  俗話說,足球是圓的,不僅是比賽結果和過程難以準確預測,足球場上設備的變化也同樣讓人大開腦洞。1978年阿根廷世界盃,中國觀眾第一次從電視中看到了世界盃的比賽畫面,也讓中國球迷第一次領略到足球運動的魅力;當年數十人擠在一台舊黑白電視前看球的日子也讓人記憶深刻。因此,說到足球場上的黑科技,我們還是從足球賽事的轉播技術談起。

  1954年,世界盃賽事首次在電視屏幕上進行轉播,到1970年,轉播則首次以彩色的形式播出,電視轉播也開始普及,國際足聯還特意為此重新設計了比賽用球的顏色;到2006年,轉播解像度首次達到了全高清的1080P級別,這樣觀眾可以更加清晰地看到球員跑動的細節,而不是像2002年韓日世界盃那樣模糊的近景。

  時間來到2018年,隨著4K影像的發展,世界盃的電視轉播達到了4K解像度,相比較於所謂1080P高清,4K的解像度包含了多達4倍的像素數量。這也意味著,之前模糊不清的更多細節可以被完美地呈現,例如球員隊服上的紋理細節,裁判手中黃牌或者紅牌上面所寫的信息,甚至是裁判員手錶上的時間。

  當然,受製於技術發展和用戶數量,今年俄羅斯世界盃的4K轉播在國內只能以“4K機頂盒+點播”的方式呈現,可以觀看的用戶數量也不超過1000萬,不過隨著5G技術商用的快速發展,到下一屆卡塔爾世界盃和下下屆墨西哥世界盃,4K轉播的用戶群必然將極速擴大,屆時成為電視觀眾的“標配”也是可期的。

▲攝像設備是製作4K信號的利器
▲攝像設備是製作4K信號的利器

  此外,比4K技術更進一步的8K技術已經被提上日程,這種轉播畫面,解像度高達7680×4320,在顯示效果上是4K(UHD)顯示屏的4倍,更是目前主流高清(FHD)解像度的16倍。以足球比賽為例,觀眾能夠清楚地看到運動員奔跑時的神態變化、足球起飛落地的瞬間等等細節,觀看體驗甚至遠超現場。

  日本希望,在2020年東京奧運會時普及8K轉播,北京2022年冬奧會也提出8K轉播的目標,這其中也包括足球比賽。但是受製於量產難度高、直播信號和內容傳輸等問題,在4K片源尚且極度缺乏的當下,民用級別的8K屏幕的發展也面臨著不少困難。或許還要再多等一等,我們才能真正暢通無阻觀看8K轉播。

  看球

  VR轉播讓你沉浸賽場

  AR讓球員“跳出屏幕”

  2009年,美國科幻大片《阿凡達》帶來的3D旋風席捲全球,這股風也刮到了體育行業,特別是足球圈內。著名體育電視直播公司ESPN當時曾預言未來3D電視播放的風潮已經不可避免,並且其開設的幾個3D頻道也頗具亮點。一年以後的南非世界盃,國際足聯還對64場比賽中的25場進行了3D拍攝與轉播。不過受製於足球比賽的特點,3D轉播一直處在“叫好不叫座”的尷尬地位,並沒有對主視覺衝擊力帶來太大提升,很快以失敗告終。

  3D轉播是對於觀眾看球體驗的一種全新嚐試,近幾年,隨著VR和AR技術的不斷髮展,以AR技術為代表的轉播方式日漸成熟起來。今年世界盃上,英國廣播公司BBC就推出了VR看世界盃服務,球迷只需要下載BBC的VR直播軟件,並戴好VR頭盔,就能“身臨其境”來到俄羅斯觀看比賽。

  不僅是俄羅斯世界盃,其實中國足球史上第一場VR直播,在2016年6月就完成了,那場國足與特立尼達和多巴哥的熱身賽中,不少球迷是用VR眼鏡看完的整場比賽。“教練彷彿就在眼前指揮比賽一樣,一回頭,還能觀察後備席上的一舉一動。”當天“VR直播”成為微博熱搜詞,參與者甚至突破了千萬。

▲未來的足球比賽,或許坐在客廳里,就能體驗到“現場”的感覺
▲未來的足球比賽,或許坐在客廳里,就能體驗到“現場”的感覺

  但是,目前觀看VR直播的缺點也十分明顯,甚至超過了帶來的全新感觀――過大的傳送數據導致畫面經常出現卡頓、畫質降低等情況;體積龐大的頭戴設備佩戴很不舒服,尤其是在夏天,頭部臉部會出不少汗;最重要的是,很多人觀看一會兒就會出現頭暈甚至是噁心嘔吐等症狀,能堅持看完90分鍾的人,需要不錯的體感適應。

  不過,隨著科技的發展,這些缺點都能被一一破解,因為未來的VR頭盔可以無限變小變薄,最終變為3D眼鏡大小――可以想像一下,大約10年之後,球迷就可以坐在自家沙發上,戴上薄如3D眼鏡的VR顯示器觀看足球直播,屆時,視野會跟著你頭部傾斜角度的不同而發生改變,也可以觀看到賽場上的任何地方。甚至屏幕旁邊還有一個數據統計表,輕輕點擊下就可以看到你想要的數據,比如雙方控球率、射門比,等等。這樣的場景還能夠被無限免費重複播放。

  此外,能夠讓運動員“跳出”電視屏幕的AR觀賽技術也正在研發當中:美國華盛頓大學的研究人員就提出了一種增強現實的替代方案。據瞭解,研究人員開發了一種全新的機器學習算法,可以將2D足球片段轉換成3D重建,觀眾使用微軟的HoloLens等增強現實頭盔觀看。屆時,桌子或餐桌之類的平面變成一個虛擬的比賽場地,可以從不同的角度來觀看三維的比賽,產生深入浸染式的體驗。

  穿戴

  調溫球衣拒大汗淋漓

  數據分析從“鞋”開始

  在世界盃球衣進化史上,有這樣一個有趣的現象――上世紀90年代以前足球隊服一般比較修身,尤其是短褲長度比現在短很多。到了21世紀的最初10年,足球比賽服又變得寬大起來,比如征戰2002年韓日世界盃的中國隊,所有人的隊服好像都大了半號,穿在身上鬆鬆垮垮的並不太美觀。而最近10年,球衣的剪裁又變為以修身為主,不過材料已經發生了很大的變化。

  實際上,這是因為早期的球衣是棉質為主,只考慮了貼身的舒適性,卻忽略了吸汗以後會變得異常沉重的事實;90年代以後的球衣改為滌綸面料,為了透氣通風只好採用較為寬大的設計衣型。最近10年,面料已經可以做到輕薄舒適、透氣速干、高彈性、高強度這些特性,因此收身版型的球衣又成為了主流。

  實際上,隨著紡織工業的發展,如今的足球球衣除了追求“輕薄”“排汗”以外,已經開始在溫度控製方面謀求更大的突破。今年俄羅斯世界盃上,阿迪達斯將Climachill技術運用在球衣當中。Climachill技術,利用了鈦混合紡紗與3D鋁冷卻區,可以產生即時的冷卻效果,其中3D冷卻區與人體的熱區是相對應的,在有效散熱的同時帶來無與倫比的舒適感,能夠帶來“立竿見影的降溫效果”。

▲Climachill採用了先進的含鈦針織面料,並利用了業界首創的3D鋁質散熱球技術,它將可以為運動員提供瞬間的涼爽(圖片來源:阿迪達斯官網)
▲Climachill採用了先進的含鈦針織面料,並利用了業界首創的3D鋁質散熱球技術,它將可以為運動員提供瞬間的涼爽(圖片來源:阿迪達斯官網)

  另一巨頭耐克也拿出了看家本領――VaporKnit技術,這種技術讓球衣在人體主要容易出汗的部位加入了3D立體紋路、鏤空透氣網眼等設計,透氣性和排汗速干能力上升到一個新台階。

  因此,可以預見的是,未來的球衣面料,首先追求的是極致的皮膚體驗,穿著更加舒適。其次通過不斷改進織法結構,讓面料與皮膚有空隙,具備更好的吸汗排汗功能。而阿迪達斯的Climachill技術的加持,等於為球衣的技術革新指明了一個好的方向。

  據瞭解,如今內置傳感器,可以根據人體溫度自動調節穿衣溫度的智能服裝已經面世,或許在不久的將來,這項技術也可以被運用到足球球衣上,運動員滿頭大汗渾身浸濕的畫面或許將成為歷史。

  除了高科技面料的球衣,智能球鞋也將成為主流穿戴裝備之一,例如阿迪達斯在世界盃前夕就發佈了一款加入了智能傳感器的球鞋,球迷可以通過傳感器看到球員的動作,教練也可以在第一時間掌握球員的比賽信息。

  今年世界盃上,雖然穿著這款球鞋的梅西沒能“走太遠”,但未來,這種自帶數據傳輸功能的智能足球鞋,勢必會成為越來越多的足球運動員,乃至普通愛好者參加比賽的首選。

  當然,像可以追蹤球員運動數據的電子設備與跟蹤系統(EPTS)已經不是什麼“新鮮科技”,而是成為了五大聯賽不少球隊的標配,EPTS依靠基於攝像機的系統和可穿戴技術。世界盃期間,數據將通過位於主看台上的兩個光學跟蹤鏡頭收集,而各支球隊也將可以獲得來自選定的戰術攝像機的畫面。

▲EPTS依靠基於攝像機的系統和可穿戴技術,可以追蹤球員的運動數據(圖片來自網絡)
▲EPTS依靠基於攝像機的系統和可穿戴技術,可以追蹤球員的運動數據(圖片來自網絡)

  球場

  空調球場恒溫25度

  混合草皮便宜不怕“造”

  足球比賽是長時間的露天運動,氣象條件尤為關鍵,國際足聯在考慮世界盃主辦國時,氣候條件就是重要的參考因素之一。科學研究表明,足球運動最適宜的溫度為18℃~20℃,相對濕度為40%~50%。太冷或者太熱的天氣,都會嚴重影響球員的發揮,更不要說颳風下雨這樣的惡劣天氣了。

  對於世界盃而言,高溫一直是一個難以踰越的“老對手”。1994年美國和2002年韓日兩屆世界盃的高溫都曾令各地球隊叫苦不迭,上一屆在巴西更是被外界譽為“史上最熱世界盃”。今年的俄羅斯世界盃上,俄羅斯南部的幾個城市在比賽時也出現了超過30度的高溫。

  很長一段時間內,由於足球運動露天的特性,與天氣相關的問題一直無法規避,也只能在球衣透氣排汗性能等問題上加強研究,不過,隨著越來越多可以開關頂棚的全封閉球場和空調球場的啟用,未來的世界盃比賽,有希望完全“擺脫”天氣的干擾。

▲聖彼得堡競技場造價超過100億元,是俄羅斯世界盃12座球場中唯一一座可以關閉頂棚的球場
▲聖彼得堡競技場造價超過100億元,是俄羅斯世界盃12座球場中唯一一座可以關閉頂棚的球場

  全封閉足球場方面,出於成本和維護的考慮,這樣的改造通常在歐洲發達國家進行,但隨著技術的進步,會有越來越多的足球場加入這個行列,雖然全封閉足球場對於草皮生長有一定幹擾,也影響整體通風,但改造以後帶來的優勢也是十分明顯的。

  在歐洲,像沙爾克球場、法國大球場、溫布利球場、阿姆斯特丹競技場等都已經實現了全封閉頂棚,對於西歐秋季冬季多雨水的氣候特點來說,這樣的改造恰如其分,有效地避免了極端天氣對體育比賽的影響。中國的紹興輕紡城體育場也完成了全封閉頂棚的改造,成為國內首家全封閉的足球場。今年的俄羅斯世界盃,位於聖彼得堡的聖彼得堡競技場造價超過100億元,是12座球場中唯一 一座可以關閉頂棚的球場。

  空調球場方面,為了應對中東炎熱的天氣,2022年世界盃的舉辦國卡塔爾人發明了空調球場。在空調球場里,除了雙方後備席背後的看台之外,剩下三面看台下面全部都有一排圓孔,空調製造的冷空氣從圓孔里吹出,由於空調功率很大,再加之冷空氣出口佔據了整個體育場的四分之三,因此哪怕球場是露天的,即便室外溫度超過40度,內部溫度也被控製在20-25度。因此,到下一屆卡塔爾世界盃時,如果天氣炎熱,參賽球隊可以直接享受“吹空調”的待遇。

▲卡塔爾哈里發空調球場的出風口,應對炎熱的天氣,未來空調球場是一個很好的選擇
▲卡塔爾哈里發空調球場的出風口,應對炎熱的天氣,未來空調球場是一個很好的選擇

  ▲卡塔爾哈里發空調球場的出風口,應對炎熱的天氣,未來空調球場是一個很好的選擇

  除了頂棚和溫度設備,足球場里的另一項重要比賽設備――“草皮”質量和技術變革也十分關鍵,普通的天然草皮球場,如果只是單純用作足球賽事承辦地,一年最多使用30次左右,相當於投入數百萬,一年只用一個月;之後又會變成“菜地”,嚴重影響足球賽事的進行。這樣的案例並不少見。

  應對這種情況,未來人工草和真草合二為一的“混合草皮”或許將成為足球場選擇的趨勢。與傳統真草皮相比,混合草皮含有獨特的、柔軟的聚乙烯纖維,能最大化讓球員感到舒適,且鋪設時間更短,使用壽命卻是常規草皮的3倍,並且在遭到損壞之後也能很快恢復。

▲俄羅斯世界盃揭幕戰,盧日尼基球場就採用了含有5%人工草成分的“混合草皮”
▲俄羅斯世界盃揭幕戰,盧日尼基球場就採用了含有5%人工草成分的“混合草皮”

  據瞭解,目前英超赫爾城的主場、切爾西的科巴姆訓練基地、英冠球隊德比郡、英格蘭國家隊集訓的聖喬治公園都使用了混合草皮,或許在未來的世界盃比賽中,混合草皮成為主流,更便宜更舒服的混合草皮也將完全取代天然草。

  來源:北京科技報

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