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创新光芒雪中闪耀,冬季奥运背后的焦点科技

摘要: 冬奥会科技终将进入大众消费市场

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“仅靠科技当然无法帮助平庸的运动员获奖。但在精英运动员中,在那些探索人类速度极限的运动中,一点点延迟或摩擦,就足以决定谁能拿下金牌,谁只能拿到铜牌。”2002年盐湖城冬奥会时,美国NBC新闻网如此形容科技对竞技体育的帮助。冬季奥运会较夏季奥运会的项目数量略少,但因天气等因素影响,科技依然极大地改变着许多冬季运动项目。美国《福布斯》杂志指出,无论是更好的保暖设备还是更精准的计时装置,冬季运动项目中的科技最终都会从赛场与训练基地进入大众消费市场,为普通消费者提供更好的产品与服务。


更暖和,更智能

海拔2198米,阵风可达11级,气温可能低至零下30摄氏度。在北京西北部延庆赛区,北京冬奥会的高山滑雪、雪车雪橇等赛事正是在这样的极端天气下举行。低温与大风考验着赛场建筑物的稳定性。在北京冬奥会气候条件复杂的比赛场所,气象部门分别设置了气象站,根据不同赛事的要求精细测量赛道气温与风力——这些条件往往将决定比赛是否能顺利进行。

为了应对低温与大风天气,冬奥选手在训练与竞赛时需要更专业的保暖设备,比如对抗严寒湿冷的防水夹克、可以通过拉链分层来精确调节身体温度的滑雪服,还有完全防雨的全身防护服、为应对雪崩设置的救援信号发射器等。手机可能在低温下失常这点也被考虑在内,如今不少冬季运动外套上专门为手机设置了保温袋,昵称“生命之袋”。北京服装学院为参加冬奥的中国健儿设计了全新战衣。竞速类项目比赛服由国内自主研发的减阻、保暖面料制成,为每个运动员量身定制。在高山滑雪与短道速滑等追求高速的项目中,运动员的肩部、大腿与肋下软组织容易受伤,北京服装学院因此设计了新式防护服。新型纤维海绵材料还可以帮助运动员在零下30摄氏度的环境下持续训练八小时以上。从事滑雪与冬季装备报道的记者拉姆·奥姆斯特德指出,虽然滑雪是源自19世纪的古老运动,但雪地运动服饰装备往往代表了全球顶尖制造商的最新保暖技术,“一切只为帮助雪地运动爱好者更彻底、更安全地享受一个不可预测的冬天”。更喜人的是,这些装备的价格在逐年下降,对普通消费者更加友好。

欧米茄光感应终点摄影机。

在竞赛表现上,智能护目镜、智能滑雪鞋垫等装备日益普及。选手不仅可以从第一视角录制运动全过程,还可借助智能鞋垫等装备了解自己的速度、路径与身体数据,分析动作与步调。北京冬奥会将首次使用AI助理裁判协助评判。2021年7月,我国体育总局与国际雪联正式认可“小冰AI竞技体育国际赛事评分系统”,它将在自由式滑雪等项目中协助打分。


千钧一发,分秒必争

运动装备的改进也意味着,奥运会这样的最高标准赛事需要更精确的尖端计时设备来见证比赛胜负。在一次次计时设备革新之前,“计时”不是个轻松的差事,技术革新也不只出现在表盘上。1896年4月,一名军官朝希腊马拉松镇的天空中开枪发射信号。这是历史上第一场奥林匹克马拉松比赛。裁判拿着比赛开始时启动的一块秒表,骑着自行车,拼命在跑步的选手前赶到终点,记录17名选手的完赛时间。当然,现代奥运会的计时装置很快就摆脱了简单的“秒表与自行车”。1932年洛杉矶奥运会上,欧米茄受奥组委邀请首次担任奥运会的正式计时。一位制表师成功将30枚可精确计时至十分之一秒的计时码表运送到比赛现场。

1956年意大利科蒂纳丹佩佐冬奥会上,欧米茄首次在高山滑雪项目中使用起滑门。

1948年——在普通家庭还在使用老式转盘电话时,欧米茄的电子眼设备首次在赛场出现。在过去,计时员必须手动按下停止按钮,由此产生的延迟可能导致计时结果有偏差。电子眼设置后,在运动员冲过终点线时,计时装备得以捕捉到信号,自动停止计时。1956年意大利科蒂纳丹佩佐冬奥会上,高山滑雪比赛项目首次使用起滑门进行自动计时,当运动员通过这道特殊的门时,欧米茄石英计时器就自动开启计时设备。

可穿戴设备的发展帮助更精准地捕捉运动员的比赛数据。2006年都灵冬奥会新增了速度滑冰团体赛项目,特制传感器佩戴于运动员的脚踝,通过发射与接收无线电信号,欧米茄可以捕捉到精准的监测数据。就连裁判员的哨声也被纳入计时考量中。2014俄罗斯索契冬奥会冰球项目中,裁判员使用哨声监测系统,在裁判员吹响哨声时立刻停止计时,反应速度比手动停止计时至少快二分之一秒。

2014年俄罗斯索契冬奥会,欧米茄的哨声监测系统帮助精准计时。

在今天的冬季运动比赛现场上,摄像机、电子眼等装置已不仅仅是计时工具,还能全方位地提供关于比赛情况的“智能全息图”。科普网站“这是怎么做成的”感叹:“奥运会上简单使用秒表的日子早就一去不复返。今天,你能看到的全是代表最高科技水平的计时设备。”光感应终点摄影机能在运动员冲线瞬间以每秒1万幅的速度记录、合成图像。名为“Snowgate”的欧米茄起滑门只有在栏杆上每名选手的准备角度完全相同时才会发出信号提示可出发。“光电子眼”则用光束作为选手冲过终点线时的计时参考。

北京冬奥会上,300名欧米茄计时专家与200吨计时设备将为比赛计时。其中速度滑冰赛场将迎来技术革新。在北京冬奥会之前,速度滑冰依然靠裁判肉眼判断抢跑行为。裁判通过观察运动员动作与冰刀使用情况来决定是否存在违规。2022年,欧米茄将在比赛现场设置图像跟踪系统,为每条赛道配备监控摄像头来监测抢跑。

“完成时间”已不再是唯一的关键。以花样滑冰为例,运动传感器与定位技术可以捕捉、解析选手的技术与动作,赛场周围的摄像机则可以记录选手跳跃高度、远度与滞空时间,作为对选手动作质量的参考。北京奥运会首次设立单人有舵雪橇女子单项比赛。有舵雪橇内置的传感器将帮助监测引力、角度、轨迹与加速度等数据。



精彩赛事的完美呈现

如何将赛场内的惊心动魄传播至全球观众面前,一直是奥运会等顶级竞技体育赛事关注的焦点。更好的收视意味着更多广告、更多影响力。奥运会曾陷入收视率低的困境,东京奥运会收视率就创33年来新低。奥林匹克广播服务公司(OBS)首席技术官对媒体承认,疫情为东京奥运会与北京冬奥会带来一些挑战。但正是在这种略有阴霾的大环境下,观众更希望第一时间看到激动人心的赛事。2018年,平昌冬奥会是历史上首届同时在无线、有线和网络平台直播的冬奥会,美国平均收视人数达1980万,是同时段内收视率最高的节目。北京冬奥会上,各项赛事将通过云服务全球网络直播,全球首台5G+8K超高清转播车将为最热门的短道速滑与花样滑冰赛事提供直播服务。8K超高清设备之后将在本土8K电影院中提供电影放映等服务。

东京奥运会上的无人机表演。

赛事直播的内容与形式也在不断革新。1964年,欧米茄的追踪显示器技术将运动员实时成绩呈现在电视屏幕下方,观众可以迅速看到准确的赛事结果。电视体育转播因此有了今天的“实时”概念。1968年的格勒诺布尔冬奥会上,观众又能在电视屏幕上看到选手姓名、用时和速度等信息,提高观赛效率。通过特效,欧米茄高分辨率记分板捕捉比赛画面,列出获胜运动员姓名、成绩与国旗,满足电视观众的收看需要。

吸引全球观众目光的开闭幕式节目也在变化。许多媒体注意到,大型赛事庆典上使用无人机表演的案例更多,放烟花则逐渐减少。这被认为是减少环境污染、减少对动物困扰的一大进步。东京奥运会上曾有1824台无人机组成蓝色地球演出。2021年美国、英国各地使用无人机代替烟花的新年活动和“篝火之夜”庆典也越来越多。英国《卫报》评价,无人机演出将在2022年迎来一波高潮。它能减少演出人员数量,保证安全社交距离。不断进化的电池让无人机表演时间更长、更频繁,也能减少对环境与附近生物的影响。更重要的是,接纳新科技的演出策划者们已经领略到烟花与无人机之间的不同:“烟花当然能提供壮观的表演,但无人机,它可以通过一系列图像,在天空中讲述无尽的故事。”

欧米茄冬奥技术变迁


内容来自周末画报

撰文、编辑:Y

图片:OMEGA、Getty

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