科幻時代NBA那些令人瞠目的科學技術

段超

感觀升級

籃球的欣賞價值不言而喻，無論是像NBA這種在大型球館之中進行的比賽，還是街邊熱火朝天的三對三斗牛，都有一個共同的特點——總能吸引觀者駐足。但是，傳統意義上的轉播已經越來越難讓電視觀眾感受到新意，甚至于，很多比賽，即便過程十分精彩，但受制于播出技術手段的單一，導致球迷在看過之后仍然有意猶未盡之感。所以，很早NBA就在策劃很多能夠帶給電視球迷一些不同感受的播出技術手段。像攝像機的設置，最早的時候，籃板上方的攝像機能夠在導播切換鏡頭之后讓球迷看到很多籃筐之上拼搶的獨特風景，但很快，這就讓球迷失去了新鮮感。之后，陸續在一些球館里試點了一些禁區內的仰視視角攝像機，但由于鏡頭無法調整角度，所以在切換到仰視鏡頭時，觀眾能看到的只是一堆鞋底在踩來踩去，除了帶著被踐踏的壓抑感之外，毫無賽場體驗，沒多久這項試用技術便夭折了。

原有的電視轉播技術已經很難滿足球迷在觀看比賽時所渴望的現場感了。不過，隨著攝像技術以及計算機技術的不斷更新，很多在原來很難實現的播放手段，如今都變為了現實。其實像過去多機位的轉播方式，目的就是希望能夠在播放籃球比賽時能夠達到一個全方位多視角的觀影享受，所以，在轉播之中，加入快速視頻剪輯技術，就可以大大提高多視角全方位的觀看效果。

早在上世紀1990年代，邁克爾·喬丹曾拍攝過一段360度全景展現罰球線起跳扣籃的宣傳廣告，為了將全部角度連接在一起，造成一種360度靜態環繞的效果，拍攝這段廣告時，攝制人員按照角度轉換順序安插了多個機位，然后在拍攝完成之后，將所有機位的視頻素材通過精細剪輯的手段，達成了360度靜態環繞，全景展示的目的。這種方式在當時雖然格外新穎，但耗費人力、時間過于巨大，至于電視轉播時在短時間內完成這樣的效果剪輯更是不可能的。不過，到了現代，隨著計算機技術的更新，電腦的處理能力更強，在短時間內剪輯出一段全景360度展示的畫面短片已經變成了一件非常容易的事情。

今年全明星周末扣籃大賽上，這項技術便得到了非常好的應用。在扣籃大賽進行的時候，扎克·拉文和阿隆·戈登的精彩扣籃，在回放時除了多個單獨角度的影像重播之外，還有一個360度無死角的回放方式，這種回放方式就如同籃球游戲中早已經被應用的全景回放一樣，隨時可以暫停，角度可以自由轉換，扣籃動作的方方面面事無巨細，均能展現在球迷的眼前。相對局限于一個角度的視覺感受，這種360度無死角的慢鏡頭視覺體驗，讓本就震撼無比的扣籃變得更加刺激，也讓球迷發現了很多那些容易被忽視，只存在于呼吸之間的微妙細節。

這種回放技術叫做FreeD攝像回放系統，由加利福尼亞州的一家名為“回放科技”的公司打造。在硬件方面，這套系統需要12臺4KTeledyneDALSAFalcon2CMOS攝像機作為基礎拍攝點，系統會對12臺攝像機的全部影像資料進行分析得出整個場景中所有物體的空間深度，同時快速構建場景的3D點陣，然后再按照設定的虛擬攝像機路線進行回放。其實這套系統的創意與當年喬丹拍攝的那段360度全景回放的創意如出一轍，但不同的是，這套系統不再需要大量的人工剪輯，而是配合英特爾的技術，利用獨特的算法在三維空間內定位攝像機捕捉到的像素，然后還原成3D影像。也就是說，我們看到的360度回放，是基于現實拍攝畫面所營造還原出的虛擬畫面，當然，在觀看效果上，這套系統是絲毫不會偷工減料的，所有畫面雖然是生成的3D效果，但與真實場景毫無差別。

事實上，這套技術早就已經應用到了普通比賽的轉播之中，像小牛隊的主場就可以在轉播時將一些精彩進球制作成360度回放畫面，穿插于比賽實況之中。目前，加州的“回放科技”公司已經推出了第二代的FreeD系統，新升級的系統運算速度更快，效果更好，可以在短短的30秒廣告時間里，就將一段比賽片段拼湊成一個高質量的回放鏡頭，效果和效率完全勝任轉播的要求。

在國內的轉播中，獨家壟斷NBA網絡直播權的互聯網公司也在轉播之中加入了一些轉換視角的功能，但是這里的視角轉換科技含量較低，類似于放出了一些導播的權利，轉換視角后的畫面仍然在攝像師的掌控之下，球迷手中的權限相對較少，而且在視角轉換的過程中還需要等待一個視頻重新加載的過程，會導致比賽的連續性被打斷。值得一提的是，這項功能還屬于付費項目，而且用戶體驗度很低。更多時候，這不過是一個吸引用戶繳納會員費的噱頭，對于觀賽體驗上的意義不大，對于互動直播來說形同雞肋。

試用產品

2013年，NBA火箭隊總經理莫雷在推特上轉發了一位網友對于將谷歌眼鏡用于裁判執法的建議，并評價道：“這絕對是一個非常不錯的想法，我們可以問問亞當·席爾瓦的意見。”畢業于美國麻省理工學院計算機專業的莫雷會對高科技產品感興趣并不奇怪，而他的這條推特在球迷中引發了廣泛討論，很多人認為利用高科技產品為NBA比賽帶來更為規范公平的比賽氛圍會讓場上的形勢更為透明。那么谷歌眼鏡為何物呢？

2012年谷歌公司發布了一款“拓展現實”的眼鏡，這款眼鏡可集只智能手機、GPS、相機于一身，在用戶眼前展現實時信息，只要眨眨眼睛就能拍照上傳、收發短信、查詢天氣路況等操作。用戶無需動手便可上網沖浪或者處理文字信息和電子郵件，另外，用戶還可以用自己的聲音控制拍照、視頻通話等功能。這款產品只有幾十克，但配置卻十分齊全，一顆OMAP4430處理器掌控著整個設備的功能處理。在眼鏡上，配置了攝像頭，不僅可以拍照，還可以拍攝視頻。而鏡片上則配備了一個頭戴式微型顯示屏，它可以將數據投射到用戶右眼上方的小屏幕。在鼻梁上方有平行鼻托和鼻墊感應器，通過感應器，眼鏡可以識別此時是否處于佩戴狀態之下。

谷歌眼鏡有著很多潛在的應用范圍，所以將這一設備應用在NBA比賽之中也是其功能應用范圍之內的事情。但是最先應用于NBA的功能并不是裁判執法比賽，而是現場的比賽轉播。2014年，步行者對陣熱火隊，印第安納班克斯人壽球館的球迷就體驗到了由谷歌眼鏡帶來的觀賽體驗。通過遍布球場各個角落的谷歌眼鏡攝像頭，現場球迷觀看了一場全新的比賽實時轉播。這次轉播是由步行者隊和舊金山的一家創業公司合作進行的。這家創業公司的主要業務就是提升實況轉播觀眾的觀賞體驗，所以，這場比賽也是他們推廣自己公司業務的一次試驗。依靠球場各個角落的人所佩戴的谷歌眼鏡所拍攝的畫面進行轉播，球場的直播大屏幕上會將這些畫面實時播放出來，而在切換角度時，則是從各個谷歌眼鏡的畫面中進行挑選，觀者無需走動便可縱觀全場。

事實上，在步行者隊之前，NBA中就已經有了將谷歌眼鏡應用的先例。2014年1月，國王隊就將這個新設備應用到了平時的熱身之中。

雖然一切看起來很美好，但這項技術仍然只處于試驗狀態之中，想要將其應用于正式的比賽轉播還存在很大的難度。首先，谷歌眼鏡自身的硬件水平還很難和專業的攝像機相提并論，這就導致拍攝出來的畫面質量過低，如果只是拍攝靜態畫面的話，還可以應付，但動態時的效果簡直讓人抓狂。即便將眼鏡的硬件水平提升，但要將拍攝鏡頭提升到能讓人舒服看比賽的程度，還存在很多技術上的難題。另外，谷歌眼鏡轉播的畫面，最佳的視角就是由球員佩戴，直接讓球迷體驗如射擊游戲一般的第一人稱視角，可外帶設備不僅會影響到佩戴者的發揮，在激烈的對抗之中還有可能造成一些不必要的傷害。所以，目前這項技術在NBA尚處于試驗和假設的狀態之中。

其實，無論是視角轉換，還是谷歌眼鏡的第一視角觀賽，目的就是希望讓無法來到現場，只能在電視轉播中觀看比賽的球迷體驗到視頻回放也無法帶來的身臨其境的體驗，于是，人們想到了目前更為火熱的VR——虛擬現實技術。VR技術是由美國VPL公司創始人拉尼爾在上世紀1980年代初提出的。綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術。到目前，VR技術已經廣泛應用到城市規劃、室內設計、工業仿真、古跡復原、橋梁道路設計、教學等眾多領域，并為這些領域提供切實可行的解決方案。

而在娛樂方面，VR技術已經在影視方面得到了一些嘗試。而為虛擬現實技術發展起到巨大需求牽引作用的還是游戲方面，目前這項技術在游戲市場已經得到了越來越多的重視和應用。由于在很多方面存在著共通性，而電腦游戲自產生以來，也一直都是朝著虛擬現實的方向發展，虛擬現實技術發展的最終目標已經成為很多三維游戲工作者的最高追求。

于是，在渴望提供最大現場體驗的NBA賽事轉播中，VR也成了一個被廣泛渴望應用的技術。2015年10月，NBA聯合NextVR進行了首場虛擬現場直播，這讓人們對NBA實況轉播和虛擬現實的結合充滿了期待。與此同時，NBA也宣布將與TurnerSports聯手為全球NBA球迷提供虛擬現實賽事轉播服務。本賽季衛冕冠軍勇士對鵜鶘的比賽便是世界首場使用了VR技術轉播的比賽。球迷們通過這項獨特的技術體驗了賽前勇士隊領取總冠軍戒指的儀式。

在這次轉播中，VR攝像機所模擬的虛擬視角位置位于中場附近，通過VR設備觀看比賽轉播的觀眾相當于坐在了全場最佳的觀賽位置。通過VR提供的逼真虛擬現實畫面，球迷體驗到了一次伸手就能“摸”到斯蒂芬·庫里的感覺。不過，這次轉播也有著很多的局限性，VR觀眾雖然可以看到鏡頭所在的四周區域，但是他們不能控制VR相機本身，也就是說，在轉換視角上還不能自由控制，同時也不能直接與其他球迷和體驗者互動。雖說這項技術已經實現了在比賽中的應用，但是想要廣泛的、正式的使用還有很多的路要走。首先交互性還存在局限性，VR技術雖然提供了前所未有的親身體驗，但這種體驗還僅存于視覺上的，當穿戴上VR設備之后，體驗者便和自身周圍的一切失去了聯系，可公共體驗恰恰是VR在球賽中應用的重要環節，由于技術上的限制，體驗者只是眼睛走到了現場，可感受上仍舊是自己孤身一人。另外，硬件還有待提高，畢竟沒有誰希望在用VR觀看比賽時，視網膜上出現了“馬賽克”。而最為關鍵的問題是，VR終端設備的普及率還很低，這是制約這項技術拓展的關鍵因素。

當然，VR技術還在開發之中，與NBA的結合也正處于磨合之中，而且，很多人已經發現了這項技術除了比賽轉播之外，還有很多可以應用于籃球的作用，比如用虛擬現實技術對兒童籃球訓練提供幫助，這在很大程度上起到了根本性的改變，也為日后的普及拓寬了道路。

賽場技術

從去年開始，NBA很多球隊的開場儀式都變得格外震撼，一種新的娛樂形式在球場的地板上展開了。在賽前或中場休息時，整個球場的地面變成了一個可以出現3D效果畫面的大屏幕，呈現出令人稱奇的3D視覺效果影像。無論是現場還是電視機前，都能看到整個球場的地板呈現諸如破裂、塌陷、火焰甚至是凸出的面部等特效。

這種視覺效果其實并不是讓地板具備了什么顯示功能，而是利用3D投影制作出來的。NBA中的這些效果都是由一家名為QuinceImaging的公司制作的，目前，76人、尼克斯、騎士、老鷹等都與這家公司合作，在主場比賽中提供這種震撼的投影表演。QuinceImaging是一家位于美國首都華盛頓，專門從事圖像投影，有著18年經營歷史的公司。他們不僅為體育賽事服務，還為政府和企業等其他行業的機構提供服務。事實上，這種投影技術最早是在建筑表面等地方進行的，只是最近才應用于NBA的比賽之中。

這種投影技術的實現主要通過在球場安裝多個投影儀、疊加圖像來實現地板上畫面的變動的。在比賽開始前大約兩個月的時候，QuinceImaging公司的技術團隊會到合作的體育館進行實地考察，并研究出設備的安裝方案。每個投影儀大約90公斤重，單臺的售價接近10萬美金。所以，第一步的調查是整個方案執行中的重中之重。在考察過球館之后，該公司的團隊會制作一個三維的球場模型，然后與球隊商討投影內容。

當方案敲定之后，這家公司還會負責制作處理龐大的視頻內容，通常需要4天的時間。直到比賽日的前幾天，技術團隊才會來到體育館安裝設備。由于設備的安裝精確度要求非常高，要有極高的技術水平才能完成，所以，設備的安裝通常都在球館完全清空后的晚間進行。而到了比賽日，剩下的就只有操作了。操作員按下開關，整個表演便會按照預定程序開啟。與我們在看到這種表演時所想像不同的是，在表演結束后，所有設備會被拆除，移動到下一個需要這種表演的場館，也就是說，并不是每個主場比賽都能看到這種震撼的開場畫面。值得一提的是，由于每次表演都需要耗費很多時間和人工，而這些設備的造價又大多不菲，所以每次表演的價格也十分昂貴，據一些內部人士透露，每次表演的價格大約在100萬美金左右。

這種投影技術最讓人好奇的便是其展現出來的震撼效果，而決定效果好壞的關鍵，除了強大的技術和設備，還有亮度和高清晰度。影像表演的主要因素有兩個，一個是球場表面的顏色深淺，包括室內室外因素，另外一個就是周圍環境中的光線。球場表面的顏色越淺，越能制造出理想的效果。而周圍環境中的光線也有可能會毀掉表演效果。地板上所呈現的畫面層次，主要就是依靠投影的亮度變換。而現在，這家公司除了在提高投影效果的同時，還希望讓這項表演加入一些互動性，比如在一名球員出場時，能夠在地板上營造出隨身而動的火焰效果等。

除了讓場內伴隨火熱的效果，NBA還希望能夠在場外也營造出全方位的體驗感受，而這種體驗首先便是信息上的互動。2013年，蘋果公司發布全新操作系統時首次推出了iBeacon，一項可以利用低能耗藍牙技術向基站附近的智能手機用戶發送通知的技術。iBeacon基站主要被部署在商場和體育場館附近，這讓球隊可以在最快的時間里與自己的球迷和消費者產生互動。在NBA里，勇士隊是第一個在主場使用這項技術的球隊，在投入之初，他們主要向球迷發送歡迎信息以及球隊的促銷活動等。雖然這項技術看起來有點像短信群發，但其意義卻遠遠不止這些，球迷可以利用這項技術辦理座位升級、特殊優惠交易以及球隊商品訂購等服務。對于球迷來說，這項技術讓他們在辦理一些觀賽事宜時變得更為方便了，而對于球隊來說，這項技術則擴大了他們的影響力，拉動了球隊周邊商品的銷售。

球員應用

無論比賽的轉播方式怎么花樣翻新，現場效果怎樣震撼，球迷真正要看的還是比賽，而比賽的主體是什么？當然是球員。所以，當高科技覆蓋了NBA之后，球員自然也被高新技術包圍了，而這些技術在球員身上的應用，同樣大大增加了球迷的觀賽體驗度。

要看一名球員在比賽之中是否表現優秀，數據是最直觀的體現，而球迷也總是喜歡用數據來比較不同球員之間的高下，不過，很多球迷都不知道NBA中的數據是如何被統計出來的。那么，這些數據是從何而來的呢？

眾所周知，數據統計依靠人力的時代早已經是老黃歷了，在高科技的支持下，NBA的數據統計越來越科學。如今NBA采用的是一套名為SportVU的球員追蹤技術。這套系統其實是利用了安裝在球場各個角落的六臺攝像機，以每秒25次的速度追蹤球場上球員和籃球本身，并且將所有移動轉化為可視視圖，在所有的可視移動中生成可供參考的數據列表，其中的項目可不止得分、籃板、助攻這么簡單，還包括球員的效率、球隊在特定時間的得分、防守時的成功率、籃板率、蓋帽率等等，這些都是在六臺攝像機拍攝之后，由這套系統運算并生成出來的。

以SportVU對于勇士隊的分析為例，在勇士隊所有的比賽里，每次進攻所用的傳球次數最多的20場比賽中，SportVU系統可以分析出勇士隊每次進攻平均能夠得到1.075分，并且在這些比賽里取得了16勝4負的戰績；而每一次進攻所用傳球次數最好的20場比賽里，勇士隊每次進攻平均只能得到1.053分，戰績也只有9勝11負。教練員在觀察這些數據之后，會根據情況調整球隊的進攻，提倡球員多傳球。這些便是SportVU系統所能提供數據，以及這些數據所能起到作用的具體例證。目前在NBA里，多數球館都安裝有這套設備，所以，以后再看到一些特定的高級別數據時，別忘了，這些可都是來自于高新技術。

球員在場上有追蹤他們數據的系統，而在場下，還有追蹤他們身體狀態的健康監控系統。Catapult系統，一家由澳大利亞公司專門開發的可穿戴式監控設備，這套設備可以裝在運動員的運動服上，并且不會影響到運動員的動作表現，通過數據傳輸，可以實時監測、呈現運動員奔跑、跳躍、下蹲、轉身等動作的幅度、數值，以及在做這些動作時的生理指數。這套設備最厲害的地方在于收集信息的及時和準確性，當設備開啟以后，整套系統會以每秒1000次的頻率收集并分析這些數據，然后實時傳送到教練的電腦上。

對于教練和隊醫來說，這套系統最大的好處就是可以時刻監控球員的身體狀況，從而根據情況安排隊員的休息，減少他們在高強度的比賽中受傷的幾率。從整體上看，這套系統保護了明星球員，大大延長了球員們的運動生涯，也讓球隊的戰績得到保證，從而讓球隊變得更有戰斗力。當然，這套系統有時也會招致球迷的不滿，像有一場比賽，勇士隊根據Catapult的數據做出了包括庫里在內的四名球員輪休的決定，可特意買了那場比賽球票，想要一睹球星風采的球迷卻因此白花了票錢。值得一提的是，還有一位球迷甚至跑到了主帥史蒂夫·科爾的個人社交主頁下留言：“今天是我兒子7歲的生日，我們花了250美金來看庫里的比賽，結果卻只能看到你把他摁在板凳上，還真是謝謝你呢，史蒂夫。”

當然，這還只是個別現象，從整體上看，這套系統的存在其實恰恰是保護了比賽的觀賞性，畢竟沒有傷病才是比賽好看與否的關鍵。

除了數據和健康監控，NBA還有對于球員技術動作的監控設備。ShotTracker，同樣是一款可穿戴設備，但卻是用來追蹤球員投籃的系統。整個系統包括一個可以穿戴在護腕或護肘里的人體感應器，一個裝在籃網之上的籃球感應器，另外還有配套的護肘或護腕以及根據設備設計出來的能夠進行數據統計分析的手機軟件。這套系統除了可以監控球員命中率之外，還可以監控球員的出手動作，投籃點位置等項目。聯盟已經有很多射手都在使用這套系統幫助自己提高投籃水平，值得一提的是，這套系統的代言人正是以投射著稱，水花兄弟之一的勇士隊后衛克雷·湯普森。

公正系統

比賽的觀賞性，球員的健康和技術動作都得到了高科技的支持，那么比賽的公平性自然也需要依賴新技術的支持。NBA裁判們使用回放錄像判定執法的準確性已經不是什么新鮮事兒了，幾乎每場比賽都會有這樣的畫面，裁判叫停比賽，來到技術臺，抓過一臺顯示器，戴著耳機觀看比賽回放，然后對剛剛的判罰做出最終判定。2014-15賽季，NBA耗資1500萬美元建立了一座龐大的回放中心，這讓裁判的判罰有了確實的根據。不過，這樣一個龐大的系統是怎樣運作的呢？

整個回放中心是與NBA29個賽場連接在一起的，一共設置了94臺高清攝像機以監控所有比賽。在回放中心里，有20個專人把守的工作站，工作人員在這里注視著球場上發生的一舉一動。回放中心有著強大的處理能力，每秒處理信息量高達3000億比特，這種處理能力是什么概念呢？舉個例子，整個美國國會圖書館里有超過1.58億份大小不一的文件資料，而NBA回放中心想要將這些文件資料全部下載下來只需要30分鐘的時間。

回放中心的運作模式是這樣的：每一個回放中心的工作站都會安排專人實時監控比賽的進程，當有情況發生時，這位工作人員馬上就會警覺起來。而在收到場內裁判發來信號，需要回看當時發生的情況后，工作人員便會將剛才發生狀況時的所有視頻資料搜集起來，剪輯成片段傳送到比賽場的技術臺上。然后，裁判再根據自己的需要觀看視頻片段，根據片段內容作出最終裁決。根據NBA的規定，可以調用回放中心的現場情況有15種，包括懷疑場上存在技術犯規的行為、球員之間發生了肢體沖突、壓哨球、三分線附近投籃等等。在回放中心投入使用之后，NBA裁判的執法準確性確實得到了很大的提升，不過，與之相應的也產生了一些問題，觀看回放導致比賽被中斷，球迷觀看比賽的連續性受到了一些影響。為此，NBA也出臺了一些應對方案，包括對裁判觀看回放界定時間等等。

除了回放中心這種大型的機構，裁判身上也有一些高科技產物存在。我們知道，裁判最大的特征就是脖子上掛著的哨子，不過可別以為那是隨便在哪都能買到的哨子。NBA裁判使用的哨子中被安裝了幾個精巧的傳感器，而這些傳感器則是與計時器相連。當裁判吹響哨聲時，球場內的計時器便會隨之自動停止計時。這樣比賽的時間便得到了精確的控制。而要恢復比賽時，裁判只需要輕輕按下裝在腰帶上的按鈕，計時器便會恢復計時。

在科學技術日益發達的今天，已經擁有了諸多高科技支持的NBA仍然在探索之中，每個賽季，聯盟都會讓一些全新的高科技技術進入到比賽里，以提高比賽的質量，在不遠的將來，這個已經奉獻了諸多驚喜的聯盟，會用科技讓自己的精彩更加錦上添花。