从感性到理性，这些技术改变了世界杯

说到足坛“冤案”，英格兰应该最有发言权，前有1986年墨西哥世界杯遭遇“上帝之手”，后有2010年南非世界杯兰帕德的“门线惨案”，这些在现场回放来看都完全是错判的结果，都成就了“足球是偶然性最大的运动”。但从另一个角度来说，这意味着裁判的主观判断在关键时刻会完全左右比赛的走势，比如英格兰这两次冤案就都导致了球队在淘汰赛出局，1986年的阿根廷甚至还是世界杯冠军……

更重要的是，假如裁判被某一方收買，比赛的公正性也将大打折扣，最典型的案例就是2002年韩日世界杯，在东道主韩国和意大利的八强对话上，韩国的多次犯规都被当值主裁判莫雷诺无视，哪怕意大利球员已经被侵犯到头破血流，更是在加时赛阶段判罚托蒂假摔出示红牌，而现场直播回放可以清晰地看到球员之间有明显的肢体冲撞，后来更是将意大利的进球吹掉，导致最终饮恨八强……

正是有了这么多的前车之鉴，本届卡塔尔世界杯才采用了大量的技术手段来辅佐裁判判罚，让理性重新掌握了比赛的主导权，而这届世界杯的科技含量具体来说有多少呢？

视频助理裁判的加入让比赛争议有了更多判断依据

卡塔尔世界杯用球内部植入了足足两颗芯片来保证精度

说到科技对足球比赛的介入，那就得从视频助理裁判，也就是VAR说起，VAR的应用正是为了弥补主裁判出现疑似误判的漏洞，但在VAR使用的初期是只能够在主裁判提出质疑的情况下才能介入，换言之就是主裁判依然占据判罚的主动权，而2018年俄罗斯世界杯是第一届正式启用VAR技术的世界杯赛事，并在法国和克罗地亚的决赛上通过VAR确定了克罗地亚球员佩里西奇在禁区内的手球，让这种明显的“足坛冤案”正式成为历史。

VAR的加入虽然实现了关键判罚“有理可依”，但启用与否，决定权还是在裁判手里，毕竟人终究是会犯错的，那有没有一种智能化的自动判断方式呢？这就是卡塔尔世界杯所使用的核心黑科技——半自动越位系统。

VAR判断的依据，是球场上的多角度高帧率视频慢动作回放，然后由裁判观看回放来进行判定，半自动越位技术则结合了芯片和人工智能算法，首先，本届世界杯官方用球是阿迪达斯的“Al Rihla”，中文名“旅程”，在这个球的内部放置了两个同时运作的独立传感器，其中一个是超宽频传感器（UWB），熟悉苹果设备的读者朋友应该听说过这项技术，它能提供足球的精确位置并实时传输数据，不断跟踪球的位置；另一个是惯性测量单元传感器（IMU），它是可以检测足球加速度的传感器，从而判断触球瞬间。这两个传感器会以每秒500次的频率向VAR发送数据，所以裁判可以在回放中得到传球者的触球时机和足球的精确位置。

当然，这并不是世界杯用球第一次植入芯片，2018年俄罗斯世界杯的比赛用球就内置了NFC芯片，只是功能没有这么全面。

而我们知道越位的判定除了要知道传球时机之外，还需要知道在传球那一瞬间，进攻方和防守方球员的相对位置，所以半自动越位技术还有一项绝活，就是配合球场上安装的12个鹰眼摄像机，在比赛中以每秒50次的频率扫描球员和足球，通过人工智能来识别球员的29个身体部位，重建球员的实时运动姿态并生成3D渲染图，进而直观重现越位现场。所以一些可能仅仅是迈过了一条小腿的越位也能被系统识别出来，这套系统的判断速度很快，3～4秒就能给出精确结果，不需要主裁判长时间观看回放来人为判断。

事实上，类似的动作捕捉技术或3D人体姿态重建技术已在多项体育赛事和训练解析中广泛应用，比如2021年进行的东京奥运会上，中国跳水“梦之队”表现堪称完美，拿下7金5银的优秀成绩，人工智能教练系统便是幕后功臣之一，这套由中国国家跳水队与百度共同推出的系统是国内首个“3D+AI”跳水训练系统，通过高速摄像机捕捉运动员自踏上跳板至完全入水之间的2D高清画面，随后通过3D视觉技术和深度神经网络技术估算出运动员的三维姿态，并获得每个关节的三维角度。随后再通过人体三维重建技术，将跳水全过程进行三维再现，在此基础上，还可以实现对跳水动作精准的量化评估，模拟裁判打分，辅助运动员改良动作，提高成绩。

无独有偶，在2021年2月举办的北京冬奥测试赛中，由小冰公司研发的人工智能裁判与教练系统“观君”担任了空中技巧项目唯一的竞赛裁判，成功完成了个人预决赛、超级决赛、团体预决赛共计44人次的比赛判分，获得了国际雪联、国家体育总局冬季运动管理中心的一致认可，而这也是人类历史上首次在无人工干预的情况下，由人工智能独立完成大赛的执裁任务。

12个鹰眼摄像头无死角记录球员位置并实现精确3D还原

结合人工智能算法，实时重构球员姿态

不过即便是有这么多黑科技加持，也并不代表球场上不会再有争议，比如处在越位位置的进攻队员虽然没有接球，但其是否干扰了对方队员、是否参与了进攻、有没有通过移动来干扰对方队员处理球等，这些判罚涉及到对于比赛的深入理解，人工智能也暂时无法做出完全准确的判断，所以裁判依然会起到非常关键的作用。而且在葡萄牙对乌拉圭的比赛中，C罗到底有没有碰到B费的传中也成了争议，虽然足球内置的传感器并没有检测到额外的加速度数据，但回放图像显示C罗的头发其实碰到了足球，这个问题就忽然变成了“头发碰到算不算人碰到”这个话题……所以，赛场上的争议可以说依然是源源不断，这或许也是足球的魅力之一吧。

卡塔尔世界杯是史上第一届走进中东的世界杯，而球迷朋友们应该都知道，其实以往每一届世界杯都是在夏季举办的，比如1990年世界杯的经典主题曲“意大利之夏”就是最好的代表。之所以选择夏季，最大的原因就是7、8月正好是各大欧洲联赛的休赛期，球员可以专心为国家队效力，但为什么唯独这次卡塔尔世界杯选择在11月开赛，非要插在联赛周期中间呢？原因就在于卡塔尔属于热带沙漠气候，夏天实在是太热了，今年夏天的最高温度甚至達到了48℃，这温度别说踢球，哪怕光是躺着都受不了，所以才和国际足联协商改到了冬季。

但即便如此，卡塔尔的冬季温度也不低，12月初也依然维持在21～29℃之间，再加上一场比赛就动辄80000人进场观看，观众席的温度可以轻松打破35℃，球场上的温度甚至会超过40℃，远远超过了国际足联建议的舒适温度（20～25.5℃）范围，而温度对球员比赛表现的影响是十分明显的，2006年德国世界杯就因为当时天气异常炎热，下午的比赛进程都相当缓慢，晚上的比赛就明显更具对抗性。

围绕球场的大孔径通风系统可以为赛场提供精准降温

那么，这个问题如何解决呢？简单，热就开空调呗，但问题在于，球场不仅面积巨大，还是开放式设计，就像是打开全部窗户再开空调，如何保证制冷效率就成了重中之重，为此，卡塔尔世界杯的比赛球场都经过了精心的科学设计。

首先是球场基本都沿东西轴线坐落，保证白天比赛时阴凉范围的最大化；其次是大量采用浅色涂装，因为颜色越深越吸热，据计算，单就这一设计变动就能将室内温度降低5℃。再者就是通过特殊的外形设计来提高阳光反射率，比如教育城体育馆就设计成了钻石形外观，菱形格纹的外立面具有超高的阳光反射率，显得炫目而亮眼；场地也建设得略低于地面，以控制场内温度。

如果实在是热得不行了，部分球场的顶棚也是可以关闭的，比如沃克拉体育场，它的棚顶能在 30 分钟之内完成闭合，从而将观众区域的温度降到 18℃，球场上的温度也能下降到20℃……

当然，降温的关键还在于如何高效利用空调系统，首先是针对球员的定向空调，球场四周都设计了很多巨大的空调出风喷嘴，类似咱们在很多机场看到的那样，但特别之处在于它只会吹向有人的区域，而且通过精准的流体动力学模型计算，只在离地2米之内的高度进行降温，所以它的目标并不是让整座球馆内都完全凉快下来，而是只照顾那最重要的部分空间。

球场顶棚采用可闭合式设计，这也算是卡塔尔世界杯的“独门绝技”了

至于观众，每个座位下方也都藏有通风口，对着观众脚踝位置吹冷气，不会对着头吹，所以综合下来，这套包含3000多个通风口的空调系统可以让赛场内的体感温度最高下降20℃。

最重要的是，虽然卡塔尔一贯被大家认定为“土豪”，但这并不意味着他们就是简单粗暴的办事风格，这套球场空调系统就是典型的例子，他们并没有通过“钞能力”来加装成千上百个传统空调，而是选择了一套循环散热系统，制冷机制并不是我们熟悉的蒸汽压缩制冷，而是利用了吸收式制冷，这种制冷方式直接利用太阳能板吸收的热源，相同制冷面积下的耗电量只有蒸汽压缩制冷的五分之一。而且机械结构简单，除了让冷水流动之外不需要其他可动零件，所以震动机构少噪声低，安装方便，而且制冷剂为水，安全性更强，再加上它的电力来自多哈郊外的一个覆盖面积超十平方公里的太阳能发电站，所以这套空调系统完全使用清洁能源供电，除了建造成本较高之外，低碳目标还是可以达成的。再加上卡塔尔国土面积比较小，场馆之间距离短，交通燃油消耗少，预计这届世界杯的碳排放只有上届俄罗斯世界杯的三分之一不到。

世界杯直播是从第二届开始的，当时广播就是风靡一时的新兴媒体，到了1954年瑞士世界杯的时候，人们才第一次在黑白荧屏上看到了世界杯赛场上的场景。至于我们中国观众，1978年央视第一次转播了世界杯决赛，第一次直播更是1990年的事情了，当然，那时候大多数人都还是通过收音机，听到了包括世界杯在内的诸多国际体育赛事。

而在接下来的几十年里，电视直播随着科技发展不断升级，2014年巴西世界杯上，观众第一次看上了世界杯比赛的4K转播信号，同时也是第一次可以在手机上观看世界杯，而2018年的俄罗斯世界杯，4K直播已经成为标配，比赛转播的质量也达到了更高水准。

这一届卡塔尔世界杯，作为拥有此次世界杯转播权之一的新媒体平台，字节跳动包括今日头条、抖音等平台免费以4K分辨率直播世界杯赛事，从清晰度来看明显比央视免费的1080P强很多，而央视的4K则需要付费才能开启，所以相对来说更多球迷朋友可能会选择手机或手机投屏的方式观赛。

抖音等平台成为卡塔尔世界杯中国球迷的观赛第一选择

在PICO 4等VR设备上也能实现大屏观赛了

除此之外，字节跳动还通过去年收购的VR设备商PICO，上线了“上PICO看世界杯，球近了”活动，为观看世界杯加入元宇宙元素，据京东销售情况显示，世界杯开赛后VR眼镜成交量也有了显著提升，从使用体验来看，考虑到淘汰赛阶段大量比赛都会在北京时间的晚上11点之后甚至半夜3点举行，相对更容易打扰家人休息的电视来说，VR设备的私密性也更适用于观看世界杯比赛。不过，目前的VR观赛并不是大家想象中那种“坐在场边”的3D沉浸式体验，而依然是观看巨幕电影一样的2D画面，换句话说就是相当于换个地方看电视而已，所以，世界杯的火热使VR设备再度受到市场关注，但受价格、技术、应用场景等方面的因素影响，产品真正走入大众市场还有一定距离。

而对于那些想要观看比赛，但又有视听障碍的球迷朋友来说，卡塔尔世界杯还推出了世界上第一个盲文娱乐平台Bonocle，这是一个类似鼠标的设备，可以通过手机App将屏幕内容转换为盲文，并以触摸的方式实现阅读。除此之外结合穿戴式设备Feelix Palm，也能通过电磁脉冲的方式实现盲文传递，简单来说就是实现类似点显器的效果。

不过，因为现在的智能手机都可以快捷地实现文字转语音，比赛直播或新闻也可以通过听解说的方法实现，所以点显器市场一直不太大，而且这些设备的价格都并不便宜，比如Bonocle的售价高达499美元（约3564元人民币），所以推出这样的产品更多还是传达一种赛事组委会的人文关怀态度而已。