揭秘东奥会背后的科技

大脸兔

疫情的原因，2020东京奥运会被迫推迟一年举行。为了让赛事能够顺利进行，科技工作者作出了很大的贡献。科技，不仅能让体育赛事更加高效、便捷、公平，还尽可能地帮助恢复奥运往日的面貌，为缺少观众的冰冷环境增添些许温暖。

●机器人服务队

东京奥运会举办期间，每天约有几十万外国人涌入东京。为了更好地为大家服务，避免疫情期间人员高频率接触、降低感染概率，也为了减轻工作人员的负担，日本设立了机器人服务队，分别提供服务机器人、警卫机器人、随身机器人等不同类别的机器人。

这些不同种类的机器人，有的可以提供不同语言的翻译、导航或叫车服务，有的可以干一些重活，例如帮运动员提行李、收快递等，警卫机器人则会在会场执行巡逻、支援等维护治安等任务。

●2D图像跟踪技术

对于铁人三项、马拉松和水上马拉松等流程较长的项目，无论是裁判还是观众都希望可以实时跟踪每个运动员所处的位置，这就离不开2D图像跟踪技术。除了有GPS定位之外，2D图像跟踪技术还能结合运动跟踪的高级图像处理技术，给每位运动员都设置一个标签。在整场比赛中，每个运动员会一直使用同一个标签，以方便裁判和观众对其所处的位置、身体状态以及行进速度和排名进行实时跟踪。

●3D运动员追踪技术

在这次奥运会上，英特尔公司专门为田径比赛提供了AI技术支持，以帮助观众跟踪比赛进程。在比赛的视频中，可以看到运动员身后出现一条彩色轨迹，显示运动员在赛道上不同位置的速度，该技术称为3DAT（3D运动员追踪）。

3D运动员追踪技术是裁判确定每一时刻每位运动员所在排名最重要的依据。当临近终点冲刺时若两位运动员的位置极其接近，靠肉眼难以公平公正确认，这时就需要3D运动员追踪技术，通过回放速度跟踪和场景细节来确定每位运动员的最终排名。这一技术还能通过场景回放收集有用的训练资料，帮教练和运动员在观看后及时做出战术调整和制订训练计划。

●生物识别技术

在射箭比赛中，我们的注意力通常只集中在箭命中靶心那一刻的成绩说明上，至于运动员本身有哪些身体变化我们则无法了解。但本届奥运会的射箭比赛，会有4台放置在离运动员约12米处的摄像机聚焦于运动员面部，并从拍摄的视频中分析血管收缩产生的皮肤颜色的轻微变化。观众能够通过屏幕上的图形见证射手在射箭时所经历的心跳变化和肾上腺素激增等身体反应。通过生物识别技术来获得运动员身体机能的实时状态，可以帮助我们了解射箭运动员在参赛时身体发生的变化，更可以进一步地帮助运动员进行针对性训练。

●“云观众”和“云呐喊”

疫情下的东京奥运会，成了历史上首个“空场奥运会”。体育赛事没有观众的助威，确实少了很多应有的热情。为此，主办方想到一个解决办法：没有观众，那么我们就自己“制造”观众。他们建造了一批“球迷视频矩阵”，也就是所谓的“云观众”：在观众席上立起一块大屏幕，用于显示观看比赛的观众们的反应和表情，让他们通过屏幕成为比赛的一部分，增强他们的参与感，也尽可能地增强了运动员们的沉浸体验。

有了“云观众”，自然也不能少了“云呐喊”。国际奥委会主席巴赫早就表示，本届奥运会将通过数字化手段尽可能减小空场比赛对运动员的影响。利用沉浸式声效系统、鼓掌声音系统，在比赛进行到关键时播放观众鼓掌声，为运动员助威加油。

●贵金属提炼制成奖牌

日本从1980年就开始实行垃圾分类回收，本届奥运会自然离不开环保主题。据东京奥组委介绍，日本从2017年4月1日开启对废旧手机家电的收集活动，耗时两年在全日本收集了约78985吨小家电和621万部旧手机，从中提炼得到纯金约32公斤、纯银约3500公斤、铜约2200公斤，本届奥运会所有的奖牌均来自这些回收提炼的金属。

在科技的帮助下，废旧电子垃圾得到充分利用，变成制作奖牌的原料;借助科技的力量，奖牌上可以轻松做出美丽的浮雕图案。

●3D+AI跳水训练系统

分秒之间见成绩，是跳水比赛的性质;实现“一根针”入水的完美一跳，则是跳水队的终极目标。为了让训练更科学有效，中国跳水队采用了3D+AI跳水训练系统。这个系统会给运动员的一连串入水动作建模，用数据标注出运动员做每一个动作时的各项数据，比如起跳高度、入水夹角等。有了高科技手段的助力，教练就可以对运动员的相关量化指标进行针对性地指导，运动员也可以使用这套系统像复习功课一样及时地总结经验、改进不足。

●风洞技术助力水上项目

“风洞”原本被用来研究飞机、导弹等会遇到气流问题的飞行器，现在拿来研究会遇到气流或水流问题的运动员也一样适用。

在体育综合训练风洞中，游泳队的张雨霏、杨浚瑄、徐嘉余、刘湘、闫子贝、余依婷等6名顶级选手接受了风洞实验。该实验模拟运动员在游泳过程中所受流场，通过测量运动员在游泳过程中每一秒的姿态、呼吸情况，以及在泳池里每一次往返的划频、划幅、划次、转身时间等多项技术参数，实现了对每个动作的精细量化评估，为教练团队确定训练方案、改善运动员身体流线型、优化技术动作等提供科学依据。

中国赛艇队也通过风洞技术模拟运动员抓水、驱动、出水、回桨等不同动作姿态的气动力大小，并对4名运动员不同编队组合对气动阻力的影响进行实验，成功开发出一套基于气浮装置的三维力测量平臺。测力装置经过精心设计和调试，完全满足高精度小载荷风洞测试项目的要求，为运动员比赛提供科学参考。

本届奥运会，中国体育健儿以优异的表现收获了88枚奖牌。在争金夺银的背后，除了运动员的刻苦训练和教练员的悉心教导，其实还“隐藏”着很多高科技的训练设备和手段呢——