Dartfish視頻分析技術(shù)在自由式滑雪空中技巧項目中的應(yīng)用

秦芳 河北傳媒學(xué)院 孟兵林 河北省體育科學(xué)研究所

2015 年7 月我國成功取得了2022 年第二十四屆冬季奧林匹克運動會的舉辦權(quán)，這項盛大的奧運賽事不僅是世界冰雪運動的體育盛會，更可以視為對我國冰雪運動發(fā)展水平的一次大閱兵。而我國的自由式滑雪在各項目中具備很大的優(yōu)勢，極有可能實現(xiàn)雪上金牌的突破。

自由式滑雪始于二十世紀(jì)60 年代，自90 年代開始被相繼列入冬奧會項目，包括空中技巧、雪上技巧、U 型場地技巧、坡面障礙技巧、障礙追逐和大跳臺等小項。而我國的冰雪項目起步較晚，其中自由式滑雪空中技巧項目在1989 年才開始正式發(fā)展，但在近些年發(fā)展迅猛，取得了令人矚目的成績。自由式滑雪空中技巧項目屬技能主導(dǎo)類，區(qū)別于其他的雪上項目，該項目對技術(shù)性與觀賞性均有較高的要求。

Dartfish 運動視頻分析軟件是當(dāng)今世界先進(jìn)的專業(yè)運動視頻分析系統(tǒng)，通過Dartfish 能夠?qū)崿F(xiàn)自由式滑雪空中技巧項目技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的數(shù)字化與精確化，為運動員高質(zhì)量的訓(xùn)練提供科學(xué)技術(shù)保障，更好地提升運動訓(xùn)練的科技含量。

一、Dartfish概述

“Dartfish 運動視頻分析軟件”是瑞士研發(fā)的一款專業(yè)運動視頻分析系統(tǒng)，因其技術(shù)先進(jìn)而被廣泛應(yīng)用于專業(yè)運動領(lǐng)域。隨著近年來我國競技體育科學(xué)化訓(xùn)練水平也隨之發(fā)展和提高，運動視頻圖像多重處理技術(shù)在體育科研與訓(xùn)練服務(wù)中的應(yīng)用更為廣泛。

Dartfish 運動視頻分析軟件因其具有專業(yè)分析、項目戰(zhàn)術(shù)分析等功能，技術(shù)先進(jìn)、使用范圍廣泛，其優(yōu)勢為可采用視頻重疊分析、關(guān)鍵動作分解、視頻標(biāo)記、多畫面比較等技術(shù)，更加適用于體育領(lǐng)域。該軟件能夠較好地提高運動員的比賽成績與教練的訓(xùn)練成果，世界知名運動隊中的使用者所取得的成績也證實了其有效性。

對于自由式滑雪空中技巧項目領(lǐng)域，Dartfish 視頻分析技術(shù)以生物力學(xué)原理為基礎(chǔ)，通過設(shè)備捕捉運動員的技術(shù)動作，基于視頻采集距離、角度、物體跟蹤技術(shù)以顯示軌跡等數(shù)據(jù)，由此對關(guān)鍵的運動數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行測量與分析。該軟件的使用能夠令自由式滑雪空中技巧項目的技術(shù)訓(xùn)練更為精確化，為空中技巧隊伍提供科學(xué)的訓(xùn)練方案。

二、Dartfish研究內(nèi)容

自由式滑雪空中技巧項目的技術(shù)構(gòu)成分為助滑、起跳、空中翻騰和著陸這四個部分。每個部分都互相作用、緊密銜接、相互促進(jìn)。訓(xùn)練的重點要素是起跳階段、空中技巧技術(shù)動作的執(zhí)行、整個跳躍過程的控制、落地階段。

通過Dartfish 軟件的視頻采集、視頻疊加、視頻播放、動作分解、標(biāo)注分析、動作分析、資料檢索、資料共享、視頻標(biāo)記等功能模塊，對運動員的訓(xùn)練進(jìn)行動作疊加對比、動作分解、同頻比較等技術(shù)分析，即時發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)訓(xùn)練中存在的問題。

三、Dartfish技術(shù)路線

1.通過圖像方式與視覺手段，更加直觀、快速地將訓(xùn)練和比賽信息反饋給運動員與教練員。依托于專業(yè)的數(shù)碼攝像設(shè)備與計算機(jī)分析技術(shù)，無須中斷訓(xùn)練，即刻凸顯訓(xùn)練中技戰(zhàn)術(shù)存在的問題，即時調(diào)整訓(xùn)練方案。

2.視頻對比功能，可以把不同的視頻資料制作成兩屏、三屏和四屏的同步顯示比較視頻文件，不僅實現(xiàn)運動員自身訓(xùn)練成效對比，更可與世界優(yōu)秀運動員同步比較，直觀有效地幫助教練員和運動員對比觀察技術(shù)上的優(yōu)缺點。

3.圖像疊加功能，將兩個運動員的同一關(guān)鍵點的動作視頻文件相疊加，制作相同背景下的視頻文件，從而對運動技術(shù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點進(jìn)行直觀的對比和分析。

4.技術(shù)圖像快速反饋功能，更適用于運動訓(xùn)練的現(xiàn)場，即刻將運動員的技術(shù)訓(xùn)練情況在電腦中反復(fù)播放，同時能夠任意調(diào)取硬盤中優(yōu)秀運動員的技術(shù)錄像加以對比和分析。

5.任意調(diào)節(jié)播放速度的功能，可將攝制和制作好的視頻文件，根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)播放速度，便于快慢結(jié)合來觀看運動員技術(shù)環(huán)節(jié)，也可停幀定場來觀察分析運動技術(shù)圖像。

四、Dartfish技術(shù)優(yōu)勢

1.具備專用繪圖工具，可應(yīng)用于生物力學(xué)分析。其在動作分解和虛擬成像技術(shù)方面的專利，有力支持動作分解、視頻對比、虛擬疊加對比和標(biāo)記等技術(shù)手段，能夠比較多達(dá)四個不同的視頻片段，以及關(guān)鍵位置分析與注釋值。

2.能夠基于視頻的數(shù)據(jù)分析和理解來比較團(tuán)隊?wèi)?zhàn)術(shù)的方案，更可根據(jù)自身隊伍特點分析對方，制定相應(yīng)策略，并通過視頻和數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式展示結(jié)果。

3.通過技術(shù)實現(xiàn)訓(xùn)練過程中的即時視頻反饋，根據(jù)運動員訓(xùn)練特點自定義動作回放，對視頻中的目標(biāo)進(jìn)行測量及距離計算（如：距離、角度等），借助畫中畫、圖像疊加等技術(shù)比較訓(xùn)練中的動作要點。

4.使用Dartfish Express 工具軟件在視頻中疊加外部數(shù)據(jù)收集設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)以及秒表收集的實時數(shù)據(jù)，由此把握基于定量數(shù)據(jù)的改進(jìn)時機(jī)，同時實現(xiàn)實時傳感器數(shù)據(jù)饋送。

自由式滑雪空中技巧項目采用Dartfish視頻分析技術(shù)能夠高效分析訓(xùn)練各階段的運動學(xué)參數(shù)，簡化分析過程，優(yōu)化分析結(jié)果。通過Dartfish 的多種技術(shù)手段，將運動員訓(xùn)練中的各環(huán)節(jié)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行橫向和縱向?qū)Ρ龋瑸榧夹g(shù)動作執(zhí)行、整個跳躍過程中的控制、起跳和落地階段的訓(xùn)練提供技術(shù)支持。這一方式使得自由式滑雪空中技巧的訓(xùn)練水平更為科學(xué)化，填補(bǔ)了傳統(tǒng)訓(xùn)練方式的空白，實現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)訓(xùn)練的數(shù)字化和精確化，同時也為今后將Dartfish 視頻分析技術(shù)應(yīng)用于其他運動項目提供了一定的參考。