Sporte marža tarp sėkmės ir nesėkmės dažnai matuojama milisekundėmis. Tai gali būti kriketo žaidėjas, pritaikantis jų kojos padėtį, bėgikas, tobulinantis jų sprinto pradžią, arba futbolininkas, tobulinantis jų pravažiavimą.
Čia atsiranda judesių fiksavimas – tiek daug požiūrių, kurie naudojami sportiniam atlikimui ir judesio analizei.
Įprastinis judesio fiksavimas seka asmens judesius, naudojant jutiklius arba atspindinčius žymenis, sujungtus su fotoaparatais. Tai pateikia duomenis, kurie padeda sporto mokslininkams išanalizuoti, kaip pagerinti sportininko rezultatus, suasmeninti jų mokymo programą ir užkirsti kelią galimoms traumoms.
Tačiau dešimtmečius judesių fiksavimas sporte buvo atliktas naudojant sudėtingus kostiumus ir sudėtingas fotoaparatų sistemas. Šios technologijos siūlo aukštą tikslumą, tačiau dėl jų išlaidų, techninių poreikių ir griežtų laboratorinių apribojimų daugeliui jų nebuvo pasiekiama.
Tobulėjant sportui, taip pat turi ją analizuoti technologijos. Tai, kaip mes matuojame žmogaus judėjimą, patiria didelę transformaciją. Žymekių judesio fiksavimas (įgalintas dirbtinio intelekto, kompiuterinio matymo, gylio jutiklių ir kelių kamerų sistemų) yra nustatytas revoliucionizuoti sporto rezultatų analizę.
Kaip sveikatos ir sporto mokslininkas, daugiausia dėmesio skirdamas duomenims, inovacijoms ir technologijoms, aš kartu su žymeklių judesių fiksavimu sportu ir mankštoje kartu su žymekliais. Mes peržiūrėjome ir palyginome įvairias judesio fiksavimo parinktis, kad vartotojai galėtų pasirinkti, kokia sistema yra geriausia jų poreikiams ir biudžetams.
Tai svarbu, nes be žymeklio judesio fiksavimo yra praktinė alternatyva, prieinama, keičiama ir pritaikoma realaus pasaulio nustatymams. Tai poslinkis, kuris žada pakeisti tai, kaip sportininkai treniruojasi, kaip jie juda, kaip vertinami traumos ir kaip treneriai patikslina rezultatus.
Tradicinio judesio fiksavimo problema
Žymeklių pagrįstas judesio fiksavimas ilgą laiką buvo laikomas auksiniu judėjimo analizės standartu. Įvairios sistemos naudoja optoelektroninius (įrenginius, kurie skleidžia ar aptinka šviesą). Jie pateikė tyrėjams ir treneriams tikslus trijų matmenų (3D) duomenis apie sąnarių kampus, judėjimo efektyvumą ir biomechaninę apkrovą. Tačiau šios sistemos kyla su iššūkiais.
Pirma, ant kūno esančių atspindinčių žymeklių poreikis sukelia kintamumą. Net nedideli klaidingi duomenys gali pakenkti duomenų tikslumui.
Antra, šios sistemos daugiausia apsiriboja laboratorine aplinka. Nors jie gerai dirba kontroliuojamose studijose, jie ne visada gali užfiksuoti realaus pasaulio sporto rezultatų dinamiką.
Trečia, tokių sąrankų išlaidos, dažnai siekdamos dešimtis tūkstančių dolerių, riboja jų naudojimą elitinėms komandoms ir gerai finansuojamoms tyrimų laboratorijoms. Ši finansinė kliūtis šioms technologijoms nepasiekiama „Žaliųjų sporto šakų“, kur talentų tobulinimas yra labai svarbus.
Judesio fiksavimo be žymeklio kilimas
Žymeklių judesio fiksavimas, kurį lemia gilus mokymasis ir kompiuterio matymas, leidžia judėti tiesiogiai iš vaizdo įrašų, nereikalaujant fizinių žymeklių. Tokie modeliai kaip „Openpose“, „Tensorflow“ pozos įvertinimas ir metrabai dabar gali nustatyti ir analizuoti žmogaus sąnarių pozicijas 3D, visi iš vieno vaizdo įrašo tiekimo.
Šis požiūris turi didelę įtaką. Tai reiškia, kad treneriai gali fiksuoti realiojo laiko judėjimo duomenis iš treniruočių, nesutrikdydami natūralaus žaidimo srauto. Sportininkai gali išanalizuoti savo techniką ne ką kita, kaip išmaniojo telefono kamera. Tai atveria duris judesių gaudymui, kad galėtų pereiti už laboratorijos ir į lauką, aikštelę ar sporto salės grindis.
Kur geriausiai veikia nežymūs judesių fiksavimas
Dėl galimybės sekti judesį realaus pasaulio aplinkoje tampa be žymeklių judesių, ypač vertingų greitaeigių ir dinaminių sporto šakų.
Futbolo metu stebėjimas žaidėjų judėjimas per praėjusius treniruotes gali informuoti apie taktinius sprendimus. Springe treneriai gali išanalizuoti žingsnio ilgį ir kontaktinį laiką ant žemės, netrukdydami treniruočių sesijoms. Beisbolo ir kriketo „Batting Mechanics“ galima įvertinti nereikalaujant žaidėjų dėvėti sudėtingus stebėjimo kostiumus ar žymeklius.
Be atlikimo analizės, traumų valdymo ir reabilitacijos padariniai yra tokie pat įtikinami.
Integruodami be žymeklių judesio įveikimo į sužalojimų reabilitacijos programas, kineziterapeutai realiuoju laiku gali stebėti judėjimo trūkumus. Pavyzdžiui, žaidėjas, atsigavęs po priekinio kryžminio raiščio sužalojimo, gali būti stebimas nuotoliniu būdu. Tai sumažina pakartotinių klinikų vizitų poreikį.
Kliūtys
Nepaisant savo potencialo, judesių be žymeklio nėra be iššūkių. Nors giluminio mokymosi modeliai tobulėja, jie vis dar kovoja su okliuzija: kur kūno dalys laikinai paslėptos nuo vaizdo. Apšvietimo, fotoaparato kampų ir grotuvo kūno tipų variacijos taip pat gali paveikti stebėjimo tikslumą.
Norint pagerinti tvirtumą įvairiose sporto vietose, šiems problemoms reikia nuolat tobulinti pozos įvertinimo algoritmus. (Tai yra kompiuterinio matymo metodai, naudojami vaizdo įrašo pagrindiniams kūno taškams surasti ir sekti.)
Kitas svarbus apribojimas yra patvirtinimas. Tradicinės judesių fiksavimo sistemos buvo išsamiai išbandytos siekiant tikslumo, tačiau modeliai be žymeklių vis dar yra dar labiau patvirtinami konkrečiai sporto kontekste.
Įtikinant elitines komandas bus labai svarbu užtikrinti nuoseklumą ir patikimumą pereiti nuo žymeklių pagrįstų sąrankų.
Ateitis be žymeklių?
Lieka klausimas: ar judesių užfiksavimas be žymeklių visiškai sutrikdys ir pakeis tradicines sistemas? Tikėtina, kad realybė bus labiau niuansuota.
Nors žymekliais pagrįstas judesio fiksavimas išlaikys savo vietą labai kontroliuojamuose tyrimų nustatymuose, be žymeklių alternatyvos dominuos praktinėse, lauko programose. Prieinamumas, naudojimo paprastumas ir realiojo laiko galimybės be žymeklių sistemų daro jas žaidimų keitikliu.
Kai AI modeliai tampa sudėtingesni ir pažanga jutiklių technologijomis, žymėjimo sistemų tikslumas ir toliau tobulės. Judesio fiksavimo ateitis yra ne vieno metodo pakeitimas kitu, o integruojant kelis metodus, kad būtų sukurta vientisa, keičiama ir tiksli judėjimo analizės sistema.
Nebėra klausimas, ar užfiksuos be žymeklio judesio fiksavimo, bet kada. Ir kai ši technologija subręsta, tiek trenerių, tiek sportininkų, tiek mokslininkų nauda tik toliau augs. Jis vaidina neatsiejamą vaidmenį formuojant naujos kartos atletišką atlikimą ir judėjimo analizę.