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中國(guó)鷹眼”技術(shù)寸乒乓球運(yùn)動(dòng)發(fā)展的影響及提升策略(上）

發(fā)布日期：2022-04-26 10:33:37

本文摘選自2020年10月《北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)》第43卷第10期

奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)是一個(gè)展現(xiàn)人類運(yùn)動(dòng)能力、體育科技和全球交流的廣闊平臺(tái)。科技助力是引領(lǐng)競(jìng)技體育高質(zhì)量發(fā)展的主動(dòng)力，任何一項(xiàng)競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)都會(huì)朝著現(xiàn)代化、科技化、先進(jìn)化的方向發(fā)展，乒乓球運(yùn)動(dòng)亦概莫能外。多年來，乒乓球運(yùn)始終存在著競(jìng)爭(zhēng)性缺失、觀賞性不足、普及程度低等的發(fā)展困境，國(guó)際乒乓球聯(lián)合會(huì)也一直在尋求擺脫的方法，以提升乒乓賽事的公平性和吸引力，推動(dòng)乒乓球運(yùn)動(dòng)的全球化發(fā)展，而“腳眼技術(shù)”就為乒乓球運(yùn)動(dòng)帶來了一種擺脫發(fā)展困境的方式

乒乓球運(yùn)動(dòng)的競(jìng)賽特點(diǎn)是速度快、旋轉(zhuǎn)強(qiáng)、線路和落點(diǎn)多變。近年來，隨著乒乓球運(yùn)動(dòng)的不斷革新與快速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)員的技戰(zhàn)術(shù)能力和比賽的對(duì)抗性明顯增強(qiáng)。此外，由于乒乓球比賽場(chǎng)地小，球臺(tái)結(jié)構(gòu)立體化，乒乓球體積小而輕，且在臺(tái)面內(nèi)飛行時(shí)間極短，運(yùn)動(dòng)員高質(zhì)量的擊球球速已超出裁判員肉眼準(zhǔn)確判罰的能力范圍，由此引發(fā)運(yùn)動(dòng)員與裁判員之間的爭(zhēng)議屢見不鮮。“爭(zhēng)議球”的頻繁出現(xiàn)成為國(guó)際乒聯(lián)加速引入鷹眼技術(shù)的直接“導(dǎo)火索”。

2019年，鷹眼技術(shù)正式引入乒乓球項(xiàng)目。截至目前，乒乓球國(guó)際賽事采用的是由中國(guó)瑞蓋科技股份有限公司創(chuàng)新研發(fā)的鷹眼技術(shù)，該技術(shù)已成熟應(yīng)用于排球、斯諾克等項(xiàng)目，并通過國(guó)家科技部、國(guó)家體育總局科教司認(rèn)證，授予“中國(guó)鷹眼”稱號(hào)。國(guó)際乒聯(lián)已正式宣布，將“中國(guó)鷹眼”應(yīng)用于東京2020奧運(yùn)會(huì)。中國(guó)鷹眼與奧運(yùn)會(huì)乒乓球項(xiàng)目的首次融合，將為乒乓球運(yùn)動(dòng)現(xiàn)代化發(fā)展提供動(dòng)力之源，為中國(guó)乒乓球隊(duì)全面?zhèn)鋺?zhàn)東京奧運(yùn)會(huì)插上科技的翅膀。

國(guó)際乒聯(lián)原計(jì)劃在2020年國(guó)際賽事中應(yīng)用中國(guó)鷹眼，以進(jìn)一步提升鷹眼技術(shù)與賽事的融合效果。受新冠肺炎疫情的影響，世乒賽等賽事延期舉辦，對(duì)中國(guó)鷹眼更加精準(zhǔn)、高效、便捷、穩(wěn)定地助力東京奧運(yùn)會(huì)，提出了更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。鑒于此，以中國(guó)鷹眼在2019年國(guó)際乒聯(lián)年終總決賽上的實(shí)踐運(yùn)用為典型案例，分析中國(guó)鷹眼技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀，深入探究其仍存在的問題及提升策略，為中國(guó)鷹眼與乒乓球運(yùn)動(dòng)的深度融合、更加優(yōu)質(zhì)地助力東京奧運(yùn)會(huì)提供學(xué)術(shù)支撐，為國(guó)家乒乓球隊(duì)全面認(rèn)識(shí)該?dān)椦奂夹g(shù)、科學(xué)備戰(zhàn)提供參考依據(jù)。

中國(guó)鷹眼引入乒乓球項(xiàng)目名為“鷹眼回放挑戰(zhàn)系統(tǒng)”(TableTennisReview，簡(jiǎn)稱TTR)，運(yùn)用的技術(shù)包括乒乓球運(yùn)行軌跡追蹤、VR動(dòng)畫、AR技術(shù)、多攝像機(jī)捕捉慢鏡頭回放等，主要由兩大部分構(gòu)成：一是“三維動(dòng)畫展示部分”。通過攝像頭拍下比賽中乒乓球球體的運(yùn)行軌跡，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)算法合成三維動(dòng)畫，在賽場(chǎng)大屏幕和電視轉(zhuǎn)播畫面展示，二是“各類參數(shù)計(jì)算部分”。通過能全程回放的高速攝像頭采集數(shù)據(jù)，人工控制畫面計(jì)算各種所需指標(biāo)參數(shù)，如發(fā)球的拋球高度、拋球角度等。該系統(tǒng)共15個(gè)攝像頭機(jī)位，分布式排列在球臺(tái)的邊線和底線，其中11個(gè)機(jī)位輔助裁判員作出判罰和獲取電視轉(zhuǎn)播畫面展示數(shù)據(jù)，4個(gè)機(jī)位為自動(dòng)分析儀。中國(guó)鷹眼在乒乓球項(xiàng)目中的應(yīng)用，主要涉及輔助裁判執(zhí)裁和轉(zhuǎn)播畫面展示兩個(gè)方面。

一.輔助裁判執(zhí)裁

輔助裁判執(zhí)裁主要應(yīng)用的功能包括：視頻回放、自動(dòng)測(cè)距(測(cè)角）和球路模擬。2019總決賽中，馬龍因發(fā)球遮擋被判罰，挑戰(zhàn)時(shí)主要應(yīng)用的是視頻回放技術(shù)；林高遠(yuǎn)因發(fā)球拋球“不垂直”（斜拋）被判罰，挑戰(zhàn)時(shí)主要應(yīng)用的是自動(dòng)測(cè)角度技術(shù)；波爾因發(fā)球拋球高度是否不夠16cm挑戰(zhàn)時(shí)，主要應(yīng)用的是自動(dòng)測(cè)距技術(shù)；劉詩(shī)雯因擊球是否擦邊挑戰(zhàn)時(shí)，應(yīng)用的是球路模擬技術(shù)。

1.輔助執(zhí)裁規(guī)則

輔助執(zhí)裁規(guī)則主要涉及裁判配備、運(yùn)動(dòng)員挑戰(zhàn)以及系統(tǒng)的工作流程3個(gè)方面。關(guān)于裁判配備，一場(chǎng)比賽臨場(chǎng)需要3名裁判員：主裁、副裁和鷹眼回放監(jiān)控裁判（Monitor Umpire），均必須為國(guó)際藍(lán)牌裁判，且在執(zhí)裁過程中必須保持中立。輔助執(zhí)裁過程需在主裁判與鷹眼回放監(jiān)控裁判的配合下完成。關(guān)于運(yùn)動(dòng)員挑戰(zhàn)，在一場(chǎng)比賽中，每名/對(duì)運(yùn)動(dòng)員均有2次挑戰(zhàn)機(jī)會(huì)。若挑戰(zhàn)成功，則不扣除挑戰(zhàn)機(jī)會(huì)，可持續(xù)進(jìn)行挑戰(zhàn)；若挑戰(zhàn)失敗1次，則扣除1次挑戰(zhàn)機(jī)會(huì)，挑戰(zhàn)失敗2次，本場(chǎng)比賽無挑戰(zhàn)機(jī)會(huì)。在一場(chǎng)比賽中，每名/對(duì)運(yùn)動(dòng)員只能針對(duì)主裁判對(duì)于自己的具體判罰及其原因進(jìn)行挑戰(zhàn)，如擊出的球是否擦邊、發(fā)球的拋球高度不夠等。在一場(chǎng)比賽中，每名/對(duì)運(yùn)動(dòng)員均可進(jìn)行挑戰(zhàn)，但挑戰(zhàn)必須在回合結(jié)束、主裁判判罰后，下一回合開始之前提出，否則被視為不挑戰(zhàn)，認(rèn)同主裁判的判罰。關(guān)于系統(tǒng)工作流程。

2.輔助執(zhí)裁內(nèi)容

中國(guó)鷹眼主要輔助進(jìn)行擦邊、發(fā)球擦網(wǎng)和“發(fā)球合法性”的判罰。其中，擦邊、發(fā)球擦網(wǎng)判罰較為簡(jiǎn)便，無需裁判進(jìn)行判斷即可給出事實(shí)性的結(jié)論。而“發(fā)球合法性”的判罰，主要包括發(fā)球拋球高度、發(fā)球拋球角度、發(fā)球遮擋、發(fā)球時(shí)臺(tái)面下拋球、發(fā)球時(shí)在端線以內(nèi)拋球、發(fā)球時(shí)手掌未張開、發(fā)球時(shí)在端線以內(nèi)擊球、球觸及運(yùn)動(dòng)員身體、球觸及球網(wǎng)裝置以外的物體、規(guī)則2.10規(guī)定的其它方面共計(jì)10個(gè)方面，該類判罰難度相對(duì)較大，需鷹眼回放監(jiān)控裁判根據(jù)臨場(chǎng)回放情況人工作出判斷。

二、轉(zhuǎn)播畫面展示

1.輔助執(zhí)裁判罰結(jié)果畫面展示2019總決賽主要出現(xiàn)了擊球擦邊、發(fā)球拋球角度、發(fā)球拋球高度和發(fā)球頭部遮擋的挑戰(zhàn)和畫面展示。關(guān)于對(duì)擦邊球的展示，女單1/4決賽劉詩(shī)雯對(duì)陣陳夢(mèng)第5局比賽中，劉詩(shī)雯反手從本方球臺(tái)外側(cè)向?qū)Ψ角蚺_(tái)內(nèi)側(cè)擊球，副裁判員判定球觸及側(cè)面，判劉詩(shī)雯失分，劉詩(shī)雯提出挑戰(zhàn)，最終鷹眼判定為擦邊，挑戰(zhàn)成功。(如上圖）

關(guān)于發(fā)球拋球角度的展示，男雙1/4決賽林高遠(yuǎn)/梁靖崑對(duì)陣莊智淵/陳建安（中國(guó)臺(tái)北)第3局比賽中，林高遠(yuǎn)因發(fā)球拋球不夠垂直被判失分而提出挑戰(zhàn)，最終鷹眼顯示林高遠(yuǎn)拋球角度為52°，高于國(guó)際乒聯(lián)規(guī)定的30°，挑戰(zhàn)失敗。

關(guān)于發(fā)球拋球高度的展示，男雙半決賽波爾/弗朗西斯卡（德國(guó)）對(duì)陣廖振珽/林昀儒(中國(guó)臺(tái)北）第3局比賽中，波爾發(fā)球拋球高度不夠被警告。波爾提出挑戰(zhàn)，最終鷹眼顯示波爾發(fā)球時(shí)拋球高度為17.2cm，符合國(guó)際乒聯(lián)“拋球高度不少于16cm”的規(guī)定，挑戰(zhàn)成功。關(guān)于發(fā)球頭部遮擋的展示，男單1/8決賽馬龍對(duì)陣鄭榮植(韓國(guó)）第3局比賽中，馬龍發(fā)球頭部遮擋被判罰失分；男單1/4決賽馬龍對(duì)陣梁靖崑第5局和第6局比賽中，馬龍發(fā)球頭部遮擋被警告和判罰失分。馬龍共提出3次挑戰(zhàn)，最終鷹眼均顯示馬龍發(fā)球頭部遮擋，挑戰(zhàn)失敗。

此外，本次賽事未出現(xiàn)發(fā)球擦網(wǎng)挑戰(zhàn)情況，畫面展示

2.乒乓球運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)畫面展示2019總決賽中，中國(guó)鷹眼對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了電視轉(zhuǎn)播畫面展示，主要包括制勝球的球速（Winnerspeed)、制勝球的球轉(zhuǎn)速(Winnerspinrate)和精彩球回合拍數(shù)(Reallylength)。
3.乒乓球技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)畫面展示2019總決賽中，中國(guó)鷹眼對(duì)乒乓球技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行了電視轉(zhuǎn)播畫面展示，主要包括局擊球落點(diǎn)和局發(fā)球落點(diǎn)分布。

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