特艾亚一家将普通视频转化为全世界运动员和研究人员使用的全身运动分析的科技公司,刚刚推出了一款新的球棒跟踪模块,旨在仅使用视频来捕获完整的棒球挥杆动作,包括球棒轨迹和身体生物力学。
该版本的发布标志着 表演人员和研究人员在寻求详细的挥杆数据时向前迈进了一步,而无需传统动作捕捉系统的复杂性、成本或限制。
该模块基于 Theia 现有的无标记动作捕捉平台 Theia3D 构建,该平台已广泛用于运动科学、生物力学研究和精英表演环境。蝙蝠跟踪模块已在应用训练环境中经过独立测试 传动系统棒球 和 PLNU x Padres 生物力学实验室,它已用于评估正常训练条件下的全速挥杆。
解决波动分析中长期存在的权衡问题
捕捉蝙蝠的运动学和全身运动传统上需要权衡。可穿戴传感器可能会干扰自然运动或需要蝙蝠专用的硬件。基于光学标记的系统通常依赖于受控环境和详细设置来实现高保真度。基于雷达的解决方案提供挥杆指标,但通常缺乏全身生物力学背景。
这些限制限制了球队收集高质量挥杆数据的频率以及这些数据在阵容、开发系统和训练环境中的应用范围。
Theia 的蝙蝠追踪模块旨在仅依靠同步视频来消除这些障碍。不需要反光标记、嵌入式传感器或定制球棒。运动员穿着常规服装,使用自己的装备以训练速度挥杆。
技术如何运作
蝙蝠跟踪模块使用计算机视觉和机器学习模型,这些模型是在大型、多样化的人类运动数据集上训练的。通过将全身无标记动作捕捉与专用蝙蝠追踪相结合, 该系统在单个工作流程中重建运动员的生物力学和球棒的三维轨迹。
该平台使用多个高速摄像机视图产生同步输出,包括关节运动学、蝙蝠路径、角速度和时间摆动事件。由于捕捉过程是基于视频的,因此设置可以适应室内笼子、性能实验室和日常训练设施。
“从一开始,我们的目标就是确保系统在不同的运动员、挥杆风格、服装和训练环境中可靠地运行,而不需要大量的校准或操作员的持续参与,”
马库斯·布朗,Theia 首席执行官。
专为真实训练量而打造
传统运动捕捉系统在应用环境中的主要限制之一是可扩展性。较长的设置时间和有限的捕获量通常将数据收集限制为小样本或受控测试会话。
Theia 蝙蝠追踪模块的早期采用者已将其用于 在正常训练条件下捕捉大量的挥杆动作。与专业和大学运动员合作的性能实验室在例行击球训练中应用了该系统,而不是将分析保留到偶尔的测试日。
这种转变使教练和分析师能够研究挥杆的变化、疲劳效应和机械随时间的变化,而不仅仅是孤立的快照。
研究和性能应用
除了教练用例之外,Theia 还希望蝙蝠追踪能够支持生物力学研究和应用运动科学。无标记系统越来越多地用于学术研究,其中自然运动和生态有效性是优先考虑的,特别是当传统仪器不切实际时。
通过结合球棒和身体数据,研究人员可以研究力学变化如何与球棒路径、时机和挥杆效率相关,同时保持现实的训练条件。
该公司指出,其更广泛的平台已经在同行评审研究中针对已建立的动作捕捉系统进行了验证,并且蝙蝠追踪建立在这些相同的基础方法之上。
让应用生物力学变得更容易理解
该模块开发的一个核心考虑因素是减少收集高质量生物力学数据通常所需的基础设施。该系统不依赖于永久性安装或基于体育场的设置,允许团队在运动员已经训练的相同笼子、隧道和练习空间中部署摄像机阵列。
对于以前依赖分散工作流程(通常结合多个可穿戴设备、雷达系统和视频审查)的组织来说,蝙蝠跟踪模块提供了一种在单个工作流程中一起捕获蝙蝠和身体数据的方法,同时保持训练环境不变。
展望未来
对于 Theia 来说,蝙蝠追踪代表了十多年来完善无标记人体运动追踪工作的自然延伸。该公司的基础模型已在 50 多项同行评审研究中进行了评估,主要侧重于验证全身生物力学与传统基于光学的动作捕捉系统的准确性。
蝙蝠追踪建立在这个基础上,通过显示这些运动模式如何直接影响外部物体(在本例中为球棒),并最终影响挥杆的结果。
Theia 将蝙蝠追踪定位为精英运动中向基于视频、无标记分析的更广泛转变的一部分。
NBA全联盟生物力学倡议和欧洲奥林匹克训练中心等项目已经开始采用无标记方法,允许在训练环境而不是固定的实验室设施中进行生物力学评估。
虽然最新技术主要针对棒球,但该公司建议类似的方法将来可以扩展到其他运动。
“团队一直在寻求在不改变运动员训练方式的情况下了解表现的方法,而这正是这项工作所实现的。蝙蝠追踪是重要的一步,但更大的转变是转向在真实训练环境中发挥作用的集成、无标记分析。当生物力学可以无摩擦地扩展时,它会改变教练、研究人员和跨运动项目的表现项目使用数据来推动决策的方式。”
马库斯·布朗,Theia首席执行官

