深入解析中国足协VAR虚拟越位线技术

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近日,互联网部分自媒体对中超联赛中引入的视频助理裁判(VAR)越位线技术进行了热烈讨论。为此,中国足协在其官方微博上转发了“索尼中国 专业”公众号的一篇文章,详细解析了相关技术与其工作机制。以下是文章的具体内容:

01 这项技术的来源与背景是什么?

提供中超赛事3D虚拟越位线技术的公司是鹰眼创新(Hawk-Eye Innovations Limited),这是索尼集团旗下专注于体育科技的企业,致力于提升比赛的公平性、安全性及观赏体验。该系统并非随意拼凑而成,而是经过国际足球联合会(FIFA)认证的高标准技术,曾在多项国际赛事及历届世界杯中广泛应用。

○ 该系统的基础建立在两部分之上:首先是通过无人机与转播机位拍摄的多达36张场地照片;其次是公司专有的动态算法共同进行场地的三维建模。 ○ 这套算法与亚洲冠军联赛及欧洲主要职业联赛使用的是相同技术,其流程、标准及判罚精度均经过FIFA的严格检测与认证。 ○ 每场比赛前都会有专人进行现场校准,比赛结束后也会再次对数据进行复核。简而言之:这不是随意处理的线条,而是拥有国际认证、标准流程及监管的正式系统。

国际足联(FIFA)技术授权认证

02 虚拟越位线的绘制过程是怎样的?

值得注意的是,3D虚拟越位线并不是任意人为决定的,而是经过VAR系统建模后自动生成的,人工操作只能调整其位置,无法改变线的方向。确定越位线的标准流程通常如下:

1. 进球事件确认 2. 检查进攻控球阶段的APP 3. 发现APP中存在疑似越位情形 4. 操作员按视频助理裁判的指示选择触球瞬间 5. 依据接球球员身体最接近球门的部分确定位置 6. 生成3D虚拟越位线,并向转播方输出

一般来说,确认这条虚拟越位线的时间在20到50秒之间,若事件较为复杂,所需时间可能更长(例如,APP中有多次疑似越位情形)。这意味着在场上主裁作出最终判罚前,系统已完成VAR流程所需的所有工作,包括攻方是否犯规、越位线是否存在及球是否出界等。有视频音频记录保持全过程,确保所有数据均可追溯。

值得强调的是,越位线在真实的三维空间中是一条垂直于边线的直线,但在球门线机位的二维画面中,由于客观物理因素的影响,可能会看起来弯曲,甚至呈现“S”形。

原因一:足球场自然并非平坦

许多人可能认为足球场是平坦的草坪,实际上并非如此。根据FIFA的场地标准,专业足球场草坪从中心向边线及底线有排水坡度,这种设计有助于快速排水,防止出现积水现象。换句话说,当越位线跨越整块场地时,其两端实际上站在不同高度的曲面上。传统的2D划线设备通常假设场地为绝对平坦,但专业足球场为了满足排水要求,存在微小的弧度。VAR系统的高精度使其能够真实还原场地的物理曲率,因此在二维屏幕上投影时,线条出现微小的弯曲,这恰恰体现了系统的高精度,并非画质粗劣。

原因二:广角镜头的固有畸变

第二个影响因素与日常经验更为贴近,即镜头畸变。该3D虚拟越位线的输出机位是球门线机位,使用了广角镜头。此类镜头有其光学特性,使得画面中心与边缘的放大率不一致,形成了“桶形畸变”,导致画面边缘的直线显得更加弯曲。这个问题并非VAR系统独有,而是所有光学镜头普遍存在的特性。

将这两种情况相结合,就是观众在电视中看到的效果。具体来说,由于“真实的场地拱面”与“镜头光学畸变”的共同作用,使得转播画面中那条弯曲的越位线显得如此。反之,如果在任何机位或位置都能看到一条绝对笔直的线,那反而说明它未经过真实的三维空间计算,而是经过平面后期绘制的结果。

实际上,观众已经在日常生活中感受到过这一现象:透过广角镜头观察,画面四角的物体总会自然而然地呈现畸变。这种利用3D虚拟越位线技术所展示的曲线形态在诸多赛事中不断出现,未曾独特于当前比赛。且其规律非常明显:越靠近画面边缘,弯曲越明显;越接近平面中心,线条越趋于笔直——这与我们拍照的经验完全一致。

为球队提供定制的篮球装备,包括球衣、篮球鞋、护具等,满足团队需求。...

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