科技日报记者 马爱平
4月22日，中国国家跳水队与百度宣布共同推出“国家队AI教练”，并推出国内首个“3D+AI”跳水训练系统。中国跳水队教练、跳水奥运冠军陈若琳为小度机器人颁发了‘国家队AI教练’，工号为001的工作证。
“科技助力跳水运动，存在非常大的难度。”百度资深研发工程师卢飞翔博士介绍，跳水运动是一个高速或者说是超高速的运动，从起跳到落水共两秒钟的时间。比如，跳水奥运冠军林跃，最擅长的十米台高难度动作5255B，会做900度的转体再加上900度的翻腾，也就是1800度，在两秒钟时间内完成。这对信息的采集也构成了很大挑战。
国内首个“3D+AI”跳水训练系统，实现了“看得清”“看得准”“看得全”“看得懂”，从技术上解决了上述问题。
卢飞翔解释，“看得清”，是搭建了“云-边-端”一体的软硬件系统，高速视频智能采集，每一帧都清晰无拖影。在跳水队训练场馆内，部署了高速相机等一系列采集处理的硬件设备。核心算法包括高速视频智能采集、视频数据智能整理以及数据的安全加密。在云端，核心算法有3D视觉感知、AI智能解析以及智能云的相关服务。在端侧，可利用平板电脑等移动终端实现3D的交互系统以及智能训练助手，并且能够把数据形成专业的知识模型。
这套设备实现了“捕风捉影”，从运动员从踏上跳板那一刻，这套系统就开始采集录制，进水之后停止录制。高速视频可实时反馈到教练员的平板电脑上，方便对运动员的姿势、动作等进行针对性的指导，也可以在赛前集中回顾、观看。
“‘看得准’，是跳水动作三维姿势计算、跳水动作量化评估。采集到的高速视频是2D，再通过百度大脑3D视觉技术以及深度神经网络能够估算出运动员三维的姿态，获得每个关节的三维角度。还能通过人体三维重建技术，让跳水全过程进行三维再现。有了3D的人体姿态以三维重建的结果，就可以实现对跳水动作精准的量化评估。”卢飞翔说。
卢飞翔解释，“看得全”，包括跳水场馆的三维重建，关键动作自动提取，以及3D视角自由观看。实现了360度自由视角的时空定格，把跳水这种一系列的持续动作定格到三维空间上，可支持360度自由旋转观看。
“‘看得懂’，可实现跳水动作智能打分，训练技术智能制定，金牌教练员的经验可以复用、可以传递。首先构建了跳水动作的姿势点，运动员完成一个动作之后，能自动识别出完成的是哪一个动作和对应的动作代码以及难度系数，并对完成质量进行评分。同时，中国跳水队是梦之队，里面有金牌教练员和金牌运动员，通过这套系统把教练员和运动员的专业知识数字化、模型化，可以用于青少年运动员的培养。”卢飞翔说。
“现阶段，越来越多的技术在‘融合创新’，技术和产业也在进行越来越深度的融合。此次合作就是‘3D+AI’技术与跳水场景的融合创新应用。随着 ‘国家队AI教练’的加入，将为中国跳水队带来更多可能性，加速实现更快、更高、更强。”百度集团副总裁吴甜则说。
“现今世界跳水项目发展迅猛，动作难度越来越大，我们希望拥抱科技，改革创新，通过学习先进的技术，使我们平常的训练更加科学有效。此次合作把国内首个‘3D+AI’跳水辅助训练系统融入队伍日常训练中，将会对中国跳水队训练备战具有非常大的促进作用和积极的科技助力意义。”中国跳水协会秘书长刘江平表示。
据了解，当前，国内外体育领域已迎来了拥抱科技的大趋势，未来竞技体育将全面进入智能时代。AI技术不仅可应用到跳水的场景，也可应用到体育领域的更多场景，为更多金牌选手们提供AI运动辅助支持。
