跳水運動是一項高速或者說超高速的運動，從起跳到落水共2秒鐘的時間。比如，跳水奧運冠軍林躍最擅長的10米臺高難度動作5255B，需要先做900度的轉體再加上900度的翻騰，也就是1800度的動作，而這些動作都會在2秒內完成。極短的時間對跳水信息的采集提出了很大的挑戰(zhàn)。

　　4月底，中國國家跳水隊與百度宣布共同推出“國家隊AI教練”，并推出了國內首個“3D+AI”跳水訓練系統(tǒng)，從技術上解決了跳水中信息收集的問題。

　　準確、全面記錄跳水瞬間

　　“科技助力跳水運動，存在非常大的難度。”百度資深研發(fā)工程師盧飛翔博士介紹，國內首個“3D+AI”跳水訓練系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了讓AI教練在收集信息中“看得清”“看得準”“看得全”“看得懂”。

　　盧飛翔解釋，“看得清”是指系統(tǒng)可以看清跳水中的高速運動，AI教練主要基于百度大腦和智能云搭建的“云—邊—端”一體的軟硬件系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以進行高速視頻智能采集，讓每一幀畫面都清晰無拖影。在跳水隊訓練場館內，研究人員部署了高速相機等一系列采集處理信息的硬件設備。其核心算法可實現(xiàn)高速視頻智能采集、視頻數(shù)據(jù)智能整理以及數(shù)據(jù)的安全加密。在云端，核心算法有3D視覺感知、AI智能解析以及智能云的相關服務。在平板電腦等移動終端中還有3D交互系統(tǒng)以及智能訓練助手，并且系統(tǒng)還能夠把數(shù)據(jù)形成專業(yè)的知識模型。

　　從運動員踏上跳板那一刻起，系統(tǒng)就開始了采集錄制，進水之后停止錄制。錄制后，高速視頻可實時反饋到教練員的平板電腦上，方便教練員對運動員的姿勢、動作等進行針對性的指導，也可以在賽前集中回顧、觀看。

　　“‘看得準’，是指系統(tǒng)可以把采集到的2D高速視頻通過大腦3D視覺技術以及深度神經(jīng)網(wǎng)絡技術估算出運動員三維的姿態(tài)，并獲得每個關節(jié)的三維角度。系統(tǒng)還能通過人體三維重建技術，讓跳水全過程進行三維再現(xiàn)。有了人體姿態(tài)的三維重建結果，就可以實現(xiàn)對跳水動作精準的量化評估。”盧飛翔說。

　　盧飛翔解釋，“看得全”主要指跳水場館的三維重建，關鍵動作自動提取以及3D視角自由觀看。憑借這些技術，系統(tǒng)可實現(xiàn)360度自由視角的時空定格，把跳水運動員的一系列動作定格到三維空間上，還可以360度自由旋轉觀看。

　　對跳水動作進行智能評分

　　“‘看得懂’是指系統(tǒng)可實現(xiàn)跳水動作的智能打分。通過訓練技術的智能制訂，金牌教練員的經(jīng)驗就可以復用、傳遞。要進行智能評分，系統(tǒng)首先需要構建出跳水動作的姿勢點，這樣運動員完成一個動作之后，系統(tǒng)就能自動識別出運動員完成的是哪一個動作和對應的動作代碼以及難度系數(shù)，并對完成質量進行評分。同時，這套系統(tǒng)還可以把中國跳水隊中金牌教練員和金牌運動員的專業(yè)知識數(shù)字化、模型化，用于青少年運動員的培養(yǎng)。”盧飛翔說。

　　當前，國內外體育領域已迎來了擁抱科技的大趨勢，未來競技體育將全面進入智能時代。AI技術不僅可應用到跳水的場景，也可應用到體育領域的更多場景，為更多金牌選手們提供AI運動輔助支持。

　　“現(xiàn)階段，越來越多的技術在融合創(chuàng)新，技術和產(chǎn)業(yè)也在進行越來越深度的融合。此次合作就是‘3D+AI’技術與跳水場景的融合創(chuàng)新應用。國家隊AI教練的加入，將為中國跳水隊帶來更多可能性，加速實現(xiàn)更快、更高、更強。”百度集團副總裁吳甜則說。

　　“現(xiàn)今世界跳水項目發(fā)展迅猛，動作難度越來越大，我們希望擁抱科技，改革創(chuàng)新，通過學習先進的技術，使我們平常的訓練更加科學有效。此次合作把國內首個‘3D+AI’跳水輔助訓練系統(tǒng)融入隊伍日常訓練中，將會對中國跳水隊訓練備戰(zhàn)產(chǎn)生非常大的促進作用和積極的科技助力意義。”中國跳水協(xié)會秘書長劉江平表示。