2021年的东京奥运会是“数字化水平最高的一届奥运”，科技出现在奥运比赛的每个环节，云上转播、AI、8K、VR、3D等科技热词，成为这个体育赛事的另类亮点。

在今年这届特殊的奥运会上，科技更是成为连接的关键节点，用国际奥委会主席托马斯·巴赫的话说，科技为本届奥运“施下了魔法”。像是基于AI和机器视觉技术提供的3D运动员追踪技术，可以实时展现运动员的奔跑速度，并显示他们在哪一瞬间达到巅峰；又或者是传说中的“隔空鼓掌”，将观众的远程加油视频实时播放在奥运赛场的大屏上等等。

受疫情影响，本届奥运会多数场次均将以“无观众”的形式空场举行。对于不能到现场观赛的观众来说，以5G为代表的新技术，或许将使东京奥运会成为一届极为特殊也极为精彩的奥运会。本次东京奥运会特别针对疫情期间的特殊性进行了技术加持，5G等新技术将被应用到多个赛事环节，有望让东京奥运会呈现出别样的观赛体验。

▍场馆人脸识别

日本电器股份有限公司去年表示在奥运会和残奥会期间使用5G人工智能面部识别系统以加快身份检查速度，这被认为是迄今为止最为安全的奥运会安检手段。事实上，疫情让这项应用的用武之地大打折扣。按照此前规划，面部识别系统能同时识别多张面孔，可在短时间内检查超过30万人的身份，让观众无需在炎热的夏天等待。

▍AI体操裁判及智能评分系统

据日本NHK报道，国际体操联合会决定引进运用了日本富士通公司开发的AI技术的打分辅助系统。在体操竞技的动作技术难度连年升高的背景下，对于裁判而言，打分也愈发困难。

该系统通过向选手的身体及其周边200万处投射红外线，追踪选手的动作，并且实时转换成三维立体图像。根据图像，AI对于身体的旋转和扭动等动作作出分析。全程通过5G通讯技术，结合表演数据，遵照打分标准，判断技术的完成度。

▍AR、VR、3D全息投影带来全新观赛体验

日本通信运营商NTT开发的新3D全息投影转播技术，通过3D投影投射出真人大小的选手虚拟立体影像，让人仿佛置身其中，完全重现激烈的比赛现场。并且该系统不要求参赛运动员佩戴运动传感器，观众也不需要戴3D眼镜观看比赛。NTT宣称该系统将使东京900万人更容易近距离接触奥运会，看到的运动员都是真人大小。该系统在竞技场上使用多个摄像头来追踪运动员的动作，然后将图像传输到在不同位置实时显示3D全息图的设备。

在游泳赛事中将配备AR智能眼镜，在观众观看比赛直播的同时向他们提供游泳比赛结果和其他数据。在正常的游泳比赛中，观众非常关注运动员的动作，但如果你想查看运动员信息或其他统计数据，必须抬头看其他地方的显示器。

所以人们的聚焦点必须在泳池和显示器之间来回切换。在游泳比赛中将向观众分发支持5G网络的AR装备，戴上后可在关注运动员动作的同时，看到谁在哪个泳道、单圈时间以及是否接近世界纪录等数据。

今年7月，NTT还宣布，它已经开发出世界上第一个基于无人机、支持5G的实时流媒体和观看系统，能够在360度8K虚拟现实(VR)视频中显示实时事件。该公司表示，一个头戴式观看系统创造了高度逼真的虚拟现实体验，“让观众感觉他们好像身临其境地在观看比赛”。

▍5G网络&高清4K无人机带来多角度观感

奥运相关区域会配备无人机和机器人，在海量人群中甄别可疑活动。尤其是高清4K安全无人机将充当监控摄像头，以确保捕捉到在活动中心发生的每一个动作，这也将通过大带宽的5G网络实现。无人机将减少人类警卫的工作量。赛前这些应用已经通过了大量测试。

在江之岛游艇港的帆船赛事中，将启用搭载了4K摄像功能的无人机，比赛船只上也将装备4K摄像机，拍摄的帆船比赛视频将通过5G网络传输到现场50米长的大屏幕上直播，可以让在附近码头观看的观众能够更近距离地观看比赛。

▍无人驾驶汽车

日本在2020年的东京奥运会上，正式大量启用无人车。丰田的e-Palette自动驾驶汽车负责将运动员和工作人员从奥运村运送到各个场馆。车上配备了控制硬件、软件、传感器，如摄像头和激光雷达等，结合高精度3D地图和运营管理系统，e-Palette可实现SAE4级低速（时速20公里）自动驾驶。自动驾驶过程中使用的是最新的5G网络。

此外，日本将在机场配备5G机器人欢迎游客，为游客提供多语种信息帮助，部分机器人还可帮助游客搬运行李。奥运会运动员将获得基于5G网络的数据和分析，有助于运动员完善训练计划。运动员还将获得智能电子健康服务、AR/VR 模拟和可穿戴设备。所有这些都将通过5G网络进行优化。

▍VR赛事直播足不出户感受竞技体育的魅力

虽然观众不能到场去观看精彩的体育赛事，但观众可以到VR里观看奥运。目前使用Oculus Quest和Oculus Quest 2 VR头显，下载NBC Olympics VR by Xfinity应用程序就可以观看奥运赛事。访问该应用，订阅NBC频道（69.99美元），用户即可观看数百小时的奥运内容，从篮球、田径到拳击和体操，还可以观看选定赛事的直播和重播报道。

此次奥运会的VR报道扩展到总共七个项目，包括沙滩排球和田径以及开幕式，用户可观看超过30个VR亮点卷轴和片段。除了独自享受，还可以通过自己的私人放映室与Oculus中的朋友一起享受。

其实早在2016年里约夏季奥运会，VR技术就被广泛应用。在当时，部分使用GearVR头显的用户已在虚拟环境里观看了精彩的田径、篮球和跳水比赛。此外，在2018年韩国冬季运动会期间也采用了类似的技术。

▍阿里云技术加持全球转播首次采用云计算

东京奥运会受新冠疫情的限制，几乎不会有现场观众，这意味着这将是一次真正意义上的“云奥运”，在这种情况下，转播的质量就显得更为重要。而此次奥运会，阿里巴巴与奥林匹克广播服务公司（OBS）联手打造了OBS Cloud，在今年东京奥运会上首次投入使用，为全球转播机构提供云上转播服务，这也将是奥运会历史上首次采用云计算支撑全球转播。

以往奥运会现场报道需要建设面积庞大的国际转播中心，并且需要专门部署临时性的转播基础设施。这一过程耗时长、花费高，并且奥运结束后还要进行拆除。今年奥运用上OBS Cloud之后，东京奥运会的国际转播中心面积与往届奥运会相比缩小了25%，现场工作人员能够减少27%，也更能满足防疫的要求。

据OBS预估，本届奥运会将制作9500小时的体育赛事视频内容，包括3800-4000小时的体育直播、开闭幕式等，总量是历届奥运之最。OBS CEO Yiannis Exarchos称：“我们与阿里巴巴合作推出OBS Cloud，让许多基于硬件的转播工作转移到了云上，让媒体转播的工作更有效、成本更低。”

▍任意角度看球赛

除了云上转播，在奥运赛场英特尔的True View技术，也为奥运转播带来更多角度。True View技术可以看作是一项三维场馆信息观赛技术，它的目的是通过在体育场馆设置38个高清相机，捕捉整个场馆的三维数据。

基于True View技术，观众可以在场馆中任意角度观看比赛，例如篮球、足球。东京奥运会所有篮球比赛均会采用此技术，总计会有52场比赛。而足球比赛中，True View方案可以拟定任意角度进行直播，对于赛事转播和观看的球迷来说，带来更多的趣味性看点。

除了面向体育场和赛事转播的True View技术，英特尔还有捕捉运动员的3D追踪技术：3D Athlete Tracking （3DAT）。3DAT通过结合人工智能和计算机视觉，可为运动员提供大量对手的数据。3DAT通过4-5个高端相机捕捉运动员身体的20个关键骨骼点，以此来获得速度、加速度信息等，目前运用到了100米、200米、跨栏等赛事。

值得一提的是，在游泳赛事中，日本网络提供商NTT Docomo还为运动员提供了AR眼镜观赛，可以显示当前泳道单圈时间等信息。这些技术的加持，除了能让观众看到更多惊喜的画面，还提供给运动员更多分析数据，帮助他们能从每一次比赛更好地总结技巧和经验。

▍AI“全副武装”的奥运会

自萨马兰奇自洛杉矶奥运会起大面积引入商业品牌赞助，现代奥运会得以在庞大规模下相对健康地运作下去，从直播画面到运动员装备再到营养品饮用水，能见到不同领域巨头们争奇斗艳。在AI辅助裁判这件事上，东京奥运会的赞助商们也把技术创新和商业宣传结合玩出了花。

比如说钟表品牌欧米茄，旗下手表产品向来定价不菲，不过这次和过去一样走的是品牌宣传路线：用专业的赛事计时器来为消费级产品的可靠性背书。田径、游泳、体操......最热门的赛事中都能看到裁判员在使用该品牌提供的计时器，达成比肉眼观测更为客观的赛事数据记录。

在东京赛场，欧米茄在传统计时器基础上提供了AI记录能力，原本可能被忽略或误读的动作也可记录下来。以沙滩排球为例，各路传感器和多个每秒250fps拍摄的高速摄像头将记录画面，同时会通过AI计算判定动作以及计算出画面被遮挡时排球的运动轨迹。

欧米伽官方表示，光是沙滩排球项目的AI数据训练就花费了四年时间。

既是本土赞助商，同时也是老牌日本科技企业的富士通，则是在中日都有优势的体操赛场上引入了AI自动评分系统。一代代体操运动员们用各种难度颇高、花样丰富的动作，向观众和裁判们展示了人类的力量与智慧之美，这也带来如何尽可能保证评判足够公正的问题。

富士通使用3D激光传感器对运动员姿态进行实时捕捉和建模，76800个记录点乘以每秒30次刷新，保证精度且无需专门的动捕服。同时联合国际体操联合会和日本体操协会，让AI对上千个不同的体操动作进行学习，最终可以细化到四肢和关节粒度，判断运动员动作及质量，为人类裁判打分提供全面客观的建议。

我们熟知的计算机硬件厂商英特尔，带来3D运动员追踪（3DAT）技术，通过每秒60帧录像对运动员动作进行AI分析。3DAT适用性最强的项目是田径赛跑和足球，会将画面中记录的运动员轨迹转化为运动建模，直接解析出冲刺速度、加速度和生物力学等数据，辅助判断和训练。

在传统的体育训练过程中，教练和运动员之间的传帮带相当重要，运动员对于动作、姿态、策略的理解大都来自于教练的指导。然而教练根据其个人经验和知识提供的方法，并不普遍适用于其他的运动员，基于运动员独立个体独立分析的训练方式，才是更好的路径。像3DAT这样的精准分析，提供了一种可能性。

科技企业们在体育竞赛中应用的AI技术各不相同，但又都遵循着类似的方向，即实现精准的、数据化的、实时呈现的赛事纪录和决策辅助。AI让奥运奖牌得来更有可信度，同时又满足了那些依然需要人类裁判提供主观判断的需求，在这个全人类瞩目的场所绽放科技之美。

来源：新智元

参考链接：盘点：东京奥运会黑科技大汇总-机器人大讲堂