不过,如今已26岁的她正准备完成一项创举:参加她的连续第四届奥运会,还没有哪个奥运游泳运动员这么做过。这次,为了获得集中式的游泳课程,她回到了AIS。该机构拥有价值1700万的水上运动设施,在水上,四周以及水下安装有30个摄像头,还有一个机械摄像机能随运动员而动,记录他们蛙泳时的数据。其中的一个起泳器上安装了测力板和运动传感器;一把弯弯曲曲的数据线穿过湿湿的台面连接到一台装有巨大液晶屏幕的电脑上,随时对游泳过程进行监控。

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项目工程师Richard
Kirby列举了其他一些发现。他们发现琼斯经常是在第四或第五次试跑的时候跑的最快,所以教练就延长了她比赛之前的热身时间。他们还发现她的左半身不像右半身那样强壮和结实,这样在跑动时就导致她身体有些许摇晃,减慢了速度,所以琼斯现在就在加强她身体的左半边。另外,他们还发现有时她着地时重心落在了前脚之后,这对于一名短跑运动员来说就像是在踩急刹车。

【At the AIS facilities outside of Canberra, Australia, swimmers have
their performance—from speed to water displacement—analyzed by a team of
scientists.图片:wiki】Leisel
Jones似乎不需要人来教她如何游泳。她还在15岁时就代表澳大利亚参加了2000年的悉尼奥运会,而且在100米蛙泳中令人惊奇的赢得了银牌。在接下来的两届奥运会中,她获得了七枚奖牌,包括三枚金牌,同时还获得14枚世界锦标赛的奖牌。很多都觉得她是有史以来最伟大的蛙泳运动员。

在路易斯安那州首府巴吞鲁日湿热的天气中,洛洛·琼斯凝视着天空中涌过来的雨云。在路易斯安那州立大学的上空,雷声滚滚,琼斯在这里进行训练,准备着对奥运会金牌发起第二次冲击。在2008年北京奥运会时,她是最看好能夺得100米跨栏金牌的,但在决赛中她踢到了一个栏,只得了第七名。之前长年累月的训练因为一个错误而功亏一篑。今年夏天的伦敦奥运会对于她来说,也许是最后的机会。

当然,kinect体积太大,不能用在许多地方,关于人体姿态的研究大多数利用的是上图这种高反射率材料覆盖表面的小球,摄像机捕捉到的图像中,很容易可以分离出这样的小点,而且可以注意到,小球会布置在关键的关节部位:膝盖、肩膀、腰、脚掌、脚腕等等,有了这些小点的位置,由多个方向的摄像机,通过计算机计算,就可以很方便的复原人的运动姿态。【以前看过的视频。。。但是好难找啊。。】另外,也有用压力传感器,测运动员的脚掌压力;用温度传感器,测运动员各处的体温进而了解新陈代谢速率的。对于顶级的运动员,传统的训练方法已经不够了。要从很好的运动员成为世界最好的运动员,现在关键的是要在细节上做到完美,哪怕仅仅是提高了百分之一。所以除了依靠教练和队友,运动员还要与生物力学家、生理学家、心理学家、营养学家、力量教练、恢复专家和统计分析人员一起合作。简单概括,科学已经变成运动员希翼创造新成绩的一个完整的部分。

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再看看这幅图:

随着运动的发展,跨栏越来越讲究技术。在跨越33英寸高的栏时,运动员的平跑速度必须和身体姿态和技术保持平衡。如果你冲向拦时,跑的太快而不注意姿态,你会发现在起跨的时候太靠近栏了,你就会碰到栏,就像琼斯在2008年的那一次。琼斯和她的教练Dennis
Shaver一直想更深的理解她是如何跑的以及应该如何调整技术在比赛中获得优势。

楼主说的:”动作是否变形”是一个主观性很强,细微和不好把握的概念这一句并不是很恰当。计算机可以算出来哪样的姿势是最省力的。也可以通过高速摄像的回放,看到运动员一些不好的习惯,比如落地时用脚跟什么的(这个是举例,不代表真实情况)。再看看这个:

科学造就完美

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对于顶级的运动员,传统的训练方法已经不够了。要从很好的运动员成为世界最好的运动员,现在关键的是要在细节上做到完美,哪怕仅仅是提高了百分之一。所以除了依靠教练和队友,运动员还要与生物力学家、生理学家、心理学家、营养学家、力量教练、恢复专家和统计分析人员一起合作。不仅仅像Bruce
Jenner一样吃麦片,他们还要在练习之前多喝些甜菜汁,因为他们团队中的营养学家认为这里面包含的硝酸盐可以提高将有氧运动能力提升两个百分点。他们不仅在疲劳的肌肉上擦Bengay,他们还进行精心的水疗来减少肌肉损伤,能将痛苦降低16%。除了一小时接着一小时的训练外,在得到生理学家批准后,他们有时还会进行高密度的针对性训练,能在仅仅四分钟内就能获得好的结果。

简单概括,科学已经变成运动员希翼创造新成绩的一个完整的部分。你会在这个夏季的伦敦奥运会上看到结果,到时运动员将表现出近乎完美的冲刺跑、游泳和撑杆跳。经历了几百万年的进化才造就了现代人类,在过去的一个世纪,教练员运用直觉与纪律大大提高了运动员的表现。如今,科学家接过最后一棒,帮助运动员逼近完美。

1896年4月10日下午,来自五个国家的17名男士准备进行第一次奥运马拉松比赛。医生们警告说,进行这种比赛会极端危险,事实也是,仅有八名参赛者成功的跑完了全程——一位叫Spiridon
Louis的希腊马夫以2:58:50的成绩赢得比赛。在112年后的北京奥运会,肯尼亚的Samuel
Wanjiru在闷热的天气下以2:06:32赢得了比赛。也不过过了一个世纪,Wanjiru以比Louis多跑出2公里,速度快出29%的成绩完成了比赛。

这是一个巨大的改变。毕竟,人类是代表我们作为一个存在的物种而跑。一些进化学家确实相信正是我们长时间奔跑的能力保证了人类能够存活——这种能力能让我们以追赶猎物直至其筋疲力尽这样简单的方式狩猎。我们通过流汗而不是喘气来维持体温,我们的腿在跑动的时候能像弹簧一样保存能量,甚至我们屁股的大小,所有这些都可以看做是一种适应,从而保证我们有效地的奔跑。

在大多数顶尖水平的比赛中,几乎每一个运动项目,你都能看到我们身体能力的类似进步。拿游泳来说,男子100米自由泳的记录比1905年提高了29%,男子射击的世界记录比1909年提高了49%。对于女士来说,进步就更大了,一些项目的记录已经提升了100%还多。

不过在经过了一个世纪的巨大成就之后,再提高的幅度在过去的20年已经大大减慢了。从1905年到1988年,男子100米自由泳记录平均每年下降0.32个百分点。自从1988年以来的24年间,这个记录每年仅下降0.13个百分点。在其他的运动项目,你也能看出同样的趋势。曲线正慢慢变平。事实上,研究表明,一些径赛项目的当下的世界记录正在逼近绝对极限,我们或许只能再提高一至两个百分点。

为什么会这样?在整个20世纪,我们了解了生理学、训练和营养这些基本科学。运动也从一个业余的娱乐变成了一个价值几千亿美元的全世界范围的产业,参赛的运动员也增长了几百万。从更坚实、更轻的跑鞋到减少阻力的泳装,新的装备已经大大的提升了表现。我们对营养的理解促进了饮料和实物的发展以保证运动员在赛事期间有足够的能量。力量和调节的项目意味着伤病减少了,有了更多的训练时间。100年来,我们发展出的运动员,他们取得的运动成绩,四代之前的人是很难想到的。

21世纪的挑战是很不同的。在这个时间点上,很容易就能达到的提升都已经完成了。获胜只在毫厘之间,而帮助运动员获胜的工具不再是在健身房中,而是在实验室里。很多运动项目都开始越来越像赛车,决定获胜的不仅仅是驾驶技巧还有技术。

就像运动科学家Giuseppe
Lippi在一篇分析世界记录的文章中写的,在将来“运动员的表现将越来越少的由该运动员的内在体质而决定,而是更多的由科学和技术的进步所决定”。忘记聘请最好的运动员吧,如果你想建立一支最好的运动队伍,现在该雇佣最好的PhD们了。

关于楼主用kinect,我想说kinect的相关技术也许定位精度不够高,但是kinect的技术还是很先进的,视线所及,我国还暂时不能够复现。。但是目前有关于RGB-D的摄像机,并用SLAM技术进行三维重建的技术,广泛用于机器人领域。(偷偷说一下最近一直在重现RGB-D
SLAM的应用技术,有一篇发在International Conference on Robotics and
Automation 的牛逼儿文章。。感想:开源有利于我们与世界接轨。。。)

要是进行平常的视频分析,这些问题几乎就发现不了。Shaver和琼斯也许就在毫无察觉的情形下继续训练。“你不知道很多事情,其实就是因为你无法进行测量,”Sirby说,“得到这样的数据就可以促使你问一些有意义的问题”。

Jones重新回到泳台上开始另一次的试泳,试图按照科学家的建议做一些修正。“以前我们仅仅是有教练员的主观评估,”Mason说,“现在我们就能对你的实际动作给出客观的评估,而且也能马上做出改进”。六个月后,Jones如愿选进了奥运会的参赛队中,将出征她的第四次奥运会。甚至有人猜测她可能会最终取得金牌,将澳洲的国旗披在身上。不过,对于AIS忙于处理数据的科学家来说,在Jones的奥运选拔赛中,他们的努力得到了印证。正是靠着这提高了的0.4秒,她才顺利进入了代表队中。均摘自:

【图片来源:wiki】

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