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整理/ 新媒體編輯 賴天瑩

在觀看奧運(yùn)比賽時(shí)，你是否好奇過：如此風(fēng)馳電掣的比賽場面，是如何被捕捉下來的？

在2月7日的北京冬奧短道速滑男子1000米決賽中，率先沖過終點(diǎn)的匈牙利選手因犯規(guī)判罰被取消資格，中國選手任子威和李文龍分獲冠亞軍。全網(wǎng)沸騰之時(shí)，眾多網(wǎng)友發(fā)起“謝謝‘獵豹’”活動。一場冬奧會比賽，場邊的攝像機(jī)竟“意外”成了主角！

那么，“獵豹”究竟是什么呢？

首先，糾正一下廣大網(wǎng)友的小錯(cuò)誤。北京冬奧短道速滑決賽場館—首都體育館使用的攝影系統(tǒng)為“飛貓”，并不是全網(wǎng)感謝的“獵豹”。這究竟是怎么回事呢？一起往下看

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速度滑冰的“捕鷹能手”

獵豹

“科技冬奧”是本屆冬奧會的關(guān)鍵詞之一，“獵豹”就是此次北京冬奧會國家速滑館“冰絲帶”中一個(gè)亮眼的“新科技”，也是中國隊(duì)摘得首金路上不可或缺的“功臣”。

其實(shí)，獵豹不是動物，是中央廣播電視總臺歷時(shí)5年研發(fā)的“超高速4K軌道攝像機(jī)系統(tǒng)”。它是一個(gè)龐大的設(shè)備，由陀螺儀、軌道車、360米長的U型軌道三部分組成，安裝在國家速度滑冰館賽道的最外側(cè)。你甚至可以在賽事實(shí)況轉(zhuǎn)播中瞥見它一飛而過的身影。

▲獵豹在工作中（圖片來自央視新聞）

如果說運(yùn)動員是冰面上的雄鷹，那“獵豹”就像是神秘的捕鷹人。在冬奧會的速度滑冰比賽中，運(yùn)動員的速度可達(dá)到15-18米/秒，約等于50公里/小時(shí)，而“獵豹”的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更是達(dá)到了25米/秒，約等于90公里/小時(shí)。

▲獵豹（圖片來自央視新聞）

它還具備4K高清捕捉能力，可以將運(yùn)動員比賽過程中竭盡全力的姿態(tài)與沖線的興奮一覽無余，具有低延遲、高質(zhì)量等特點(diǎn)。

▲比速滑運(yùn)動員跑得還快的“獵豹”（圖片來自央視新聞）

“獵豹”研發(fā)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人—中央廣播電視總臺特種設(shè)備科高級工程師趙偉接受媒體采訪時(shí)也說道，“獵豹”系統(tǒng)目前只有一套，安裝在“冰絲帶”場館內(nèi)，它的研發(fā)彌補(bǔ)了短道速滑比賽中直播攝影機(jī)無法快速跟蹤拍攝的缺陷，可實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動員的位置，捕捉現(xiàn)場畫面。

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短道速滑的”火眼金睛”

飛貓

短道速滑決賽場館—首都體育館使用的攝影系統(tǒng)由40臺4K超高清攝影機(jī)陣列加上3臺8KVR攝像頭組成，又名為“飛貓”，在賽場中起了重大貢獻(xiàn)。

▲短道速滑現(xiàn)場的“飛貓”（圖片來自CCTV記錄）

很多短道速滑的側(cè)重點(diǎn)為隊(duì)員之間戰(zhàn)術(shù)配合以及選手之間的“彎道博弈”，因此選擇多機(jī)位超高清攝影機(jī)陣列的“飛貓”則更為合理。而網(wǎng)友們津津樂道的"獵豹"其實(shí)位于速度滑冰的比賽館—"冰絲帶"中。

值得一提的是，"飛貓"與"獵豹"不同，并不是這套攝影系統(tǒng)特定的名稱，而是"索道攝像系統(tǒng)技術(shù)"的代名詞。因此我們可以在足球賽、演唱會或是其他大型文藝節(jié)目中聽到"飛貓"的大名，但此"飛貓"非彼"飛貓"，并不能混淆。

▲ “飛貓”影視設(shè)備（圖片來自央視新聞）

“飛貓”系統(tǒng)攝像頭可以做到全視角覆蓋。除了轉(zhuǎn)播畫面，也起到了輔助判罰的作用。在短道速滑決賽中，韓國與匈牙利運(yùn)動員的隱蔽犯規(guī)能無所遁形，靠的正是這套高清攝像頭的“火眼金睛”。

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自由式滑雪女子大跳臺的“分身術(shù)”

時(shí)間切片

除了“獵豹”和“飛貓”，我國的技術(shù)團(tuán)隊(duì)還為8K直播系統(tǒng)開發(fā)了一套AI圖像處理系統(tǒng)，讓運(yùn)動員比賽的精彩瞬間，以“時(shí)間切片”的方式呈現(xiàn)。

“時(shí)間切片”，就是將運(yùn)動員在空中飛躍的幾秒鐘剪切成數(shù)片內(nèi)容，用幀的形式將運(yùn)動員騰空的精彩瞬間展現(xiàn)給觀眾。這一技術(shù)不僅可供觀眾欣賞，還可為主播、評論員及裁判提供輔助，用以更好的評價(jià)運(yùn)動員的表現(xiàn)。

▲時(shí)間切片演示（圖片來自央視網(wǎng)）

谷愛凌為中國代表團(tuán)奪得第三枚金牌的自由式滑雪女子大跳臺決賽轉(zhuǎn)播中，正是在“時(shí)間切片”技術(shù)的幫助下，觀眾通過視頻回放，直觀地看到谷愛凌仿佛擁有了“分身術(shù)”，從起跳到落地，多個(gè)身姿組成的騰空軌跡在同一畫面中定格。

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單板滑雪男子坡面障礙技巧的高速定格

子彈時(shí)間

高速滑動中的運(yùn)動突然定格，并能進(jìn)行多角度全方位回看，這被稱為“子彈時(shí)間”。

在傳統(tǒng)賽事直播中，往往多個(gè)機(jī)位拍攝不同視角的比賽畫面，這幾路信號通過衛(wèi)星傳輸至各個(gè)轉(zhuǎn)播電視臺，再由電視臺的導(dǎo)播指揮，切換不同畫面視角，就形成了觀眾看到的賽事轉(zhuǎn)播。直到近年，才出現(xiàn)了這種可隨時(shí)暫停、可360度回看的賽事轉(zhuǎn)播“子彈時(shí)間”。

▲子彈時(shí)間（圖片來自央視新聞）

在“子彈時(shí)間”中，幾十個(gè)拍攝視角將形成幾十路4K高清信號內(nèi)容，同步傳輸至部署于場館的邊緣服務(wù)器和遠(yuǎn)程的云端服務(wù)器。同時(shí)，幾十路視角和信號傳輸至云端，在智能算法的支持下，在云上進(jìn)行快速3D建模，帶來更流暢的觀看畫面。

對于電視觀眾來說，雖然無法來到現(xiàn)場，但同樣能大飽眼福。冰壺比賽的電視轉(zhuǎn)播，現(xiàn)場架設(shè)了60多臺360度環(huán)拍攝像機(jī)，也就是俗稱的“子彈時(shí)間”，可以捕捉、回放運(yùn)動員的精彩瞬間。

2月6日的單板滑雪男子坡面障礙技巧資格賽中，中國00后小將蘇翊鳴完美一跳，以資格賽斷層第一的成績強(qiáng)勢晉級。在這場比賽中，使用360度環(huán)拍技術(shù)，以超炫酷的“子彈時(shí)間”特效，360度重現(xiàn)蘇翊鳴高質(zhì)量的1980動作，將這一高光時(shí)刻永久定格。

▲360度環(huán)拍技術(shù) “子彈時(shí)間”（圖片來自百度新聞）

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開幕式的身臨其境

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）

冬奧會開幕式以“構(gòu)建一朵雪花”為主題，片片虛擬雪花都是運(yùn)用AR技術(shù)實(shí)時(shí)制作，采用50幀播放速率進(jìn)行大屏幕畫面播放，這才讓我們看到了“燕山雪花大如席”的毫秒瞬間。

▲冬奧會開幕式AR技術(shù)制作虛擬雪花（圖片來自央視頻）

北京冬奧會短道速滑男子1000米A組決賽中,中國選手任子威獲金牌，演播室內(nèi)，冬奧冠軍王濛搭檔黃健翔，上演“專業(yè)與幽默齊飛”的解說，而二人解說時(shí)所在的演播室也內(nèi)有乾坤，充滿科技感與未來感。

▲AR技術(shù)的演播室現(xiàn)場（圖片來自騰訊網(wǎng)）

在AR虛擬技術(shù)加持的演播室內(nèi)，可根據(jù)直播內(nèi)容隨時(shí)變換場景，讓人如同時(shí)刻置身冰雪賽場。而通過VIZRT（維斯虛擬）技術(shù)，加入戰(zhàn)術(shù)分析系統(tǒng)，則將進(jìn)一步豐富賽事解說維度與深度、增加直播的可看性和專業(yè)性。

對全球觀眾來說，這些攝影技術(shù)帶來了更逼真的細(xì)節(jié)，以及更豐富的色彩。

而對于比賽現(xiàn)場而言，這些技術(shù)也已經(jīng)在幫助裁判解決肉眼難以識別的比賽誤差，從而避免了誤判的可能。包括追蹤器、量子計(jì)時(shí)在內(nèi)的各種技術(shù)不斷出現(xiàn)，被應(yīng)用在體育賽事中。另外，AI裁判、計(jì)算機(jī)視覺追蹤等新科技也不斷賦能體育競技。

據(jù)國際奧委會消息，本次奧林匹克轉(zhuǎn)播服務(wù)公司（OBS）及其合作伙伴們?yōu)榱吮ＷC轉(zhuǎn)播技術(shù)，共投入超過660臺攝像機(jī)，其中包括148臺特殊攝像機(jī)、13臺軌道攝像系統(tǒng)（獵豹）、11臺索道攝像系統(tǒng)（飛貓）、10套子彈時(shí)間回放系統(tǒng)、33臺虛擬現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)以及25套ENG攝像機(jī)。

科技助力冬奧會是實(shí)現(xiàn)冰雪運(yùn)動可持續(xù)發(fā)展以及綠色奧運(yùn)、全民參與的關(guān)鍵一步。相信這些新技術(shù)，在日后能夠服務(wù)帶動更多人參與冰雪運(yùn)動！

（資料來源：央視頻 CCTV記錄 央視新聞 騰訊網(wǎng) 北京晚報(bào) 澎湃新聞 鎂客網(wǎng)等）

出品：科普中央廚房

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