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                    《科學24小時》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    旨在向全國廣大群眾,特別是具有中等文化程度的廣大青年,普及科學技術知識,繁榮科普創作,啟迪思想,開拓視野。

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                    高科技助力俄羅斯世界杯

                    2019-07-15 23:53:00

                      近日,世界杯贊助商阿迪達斯正式發布第21屆世界杯官方比賽用球——“電視之星18”(Telstar 18),還特別邀請了四奪歐洲金靴獎的阿根廷球星梅西出席發布儀式,不但如此,現場還出現了5屆世界杯得主的代表。

                      儀式結束后,齊達內興致勃勃地將5人的合影放在了自己的社交網上,并充滿期待地說:“1998,2002,2006,2010,2014,那么誰是下一個(2018世界杯冠軍)?”

                      新球亮相:“電視之星18”吸引眼球

                      在“電視之星18”發布之前,阿根廷、西班牙皇家馬德里、英國曼徹斯特聯足球俱樂部等世界頂級球隊和豪門俱樂部對它進行了大量測試。阿根廷球星梅西在其開發測試階段就給出了很高的評價,他高興地說:“我能夠提前接觸到該款比賽用球,還上腳試了試,真是特別幸運。它的設計、顏色等等所有一切我都喜歡!”

                      自1963年起,阿迪達斯公司致力于研發、生產最好的足球產品,被譽為世界上領先的足球品牌。該公司在成為世界杯用球贊助商后,推出的每一屆世界杯用球幾乎都體現了卓越的設計感,引領足球的變革。

                      1970年,國際足聯首次委任阿迪達斯為墨西哥世界杯提供正式比賽用球。設計師別出心裁,在白色的足球上鑲嵌黑色的五角形,使它在黑白電視機的畫面中更為顯眼。那一屆世界杯第一次成功地通過國際通訊衛星在電視上實現現場直播,這只幸運的足球因此被命名為“電視之星”。

                      自1970年以來,“電視之星”系列成為最具代表性的足壇大賽用球。乍一看,相比于其他足球并無特殊之處,其實,與眾不同的是該球表面由32塊手縫的嵌面組成,其中有12塊黑色的五角形和20塊白色的六角形。這種區別于以往的較新式的飾墊結構以及更均勻的接縫分配,產生了一個更圓更完美的球體。這種圖案設計由此沿襲下來,撰寫并永遠地改變了足球設計的歷史。

                      在過去,標準的足球制造工藝是膠皮內膽+手工縫合皮革塊。如今的頂級足球比賽用球則使用熱粘合工藝,即通過熱熔膠把足球表面的皮固定在內膽上,既減少了表皮數量,又使接縫處更平滑。足球因以空氣動力學原理優化了表面,所以結構極其穩定。采用新技術制造的足球即使被大力爆踢也不容易變形,且飛行軌跡更直、速度更快。

                      “電視之星18”在名稱上沿襲經典系列,也是基于第一款“電視之星”演繹、重塑的。它采用經典黑白兩色,由小馬賽克圖案組成深色梯形裝飾,從黑色漸變至灰色,相對于早先的五邊形更具現代感。球面印有金色的俄羅斯世界杯官方標志和文字介紹。經過全新打造,它不但保留了2014年世界杯官方比賽用球“桑巴榮耀”的優異特性,而且將性能發揮到極致。新穎的拼塊設計不僅具有金屬圖案般的魅力和紋理圖形效果,還為優異的性能與耐用性提供保證。此外,內襯用料環保,包裝采用再生材料,秉承了環保理念。

                      “電視之星 18”采用了嵌入式NFC芯片,這是官方比賽用球中首次引入此類技術,使其成為至今最具開創性的世界杯比賽用球,終于讓球迷可以通過智能手機連接足球了。

                      NFC是一種短距離的高頻無線通信技術,又稱近距離無線通信,允許電子設備之間進行非接觸式的點對點數據傳輸交換,目前在手機通信中已得到廣泛應用。通過芯片,球迷可以將智能手機與比賽用球連接,解鎖專屬數據信息,及時了解比賽中球的球速和方向等。NFC甚至有望與增強現實技術(AR)對接,后者可以實時計算攝像機影像的方位及速度,并結合相應的圖像、視頻和3D模型技術,使球迷“置身”賽場來體驗足球的情況。

                      足球界人士把這種裝有NFC芯片的足球稱為“智能球”,認為它將大幅提高裁判對球場信息的掌控能力。配合球場四周布控的接收器網絡,后臺系統將實時跟蹤球的精確位置,包括球完全越過球門線的時刻,所有關鍵信息都能在一秒內傳輸到裁判及相關人員佩戴的手環或手表上。在這種精準技術的幫助下,裁判的誤判概率必將大大降低,甚至消滅誤判。

                      直播新招:UHD、HDR、VR、360度點播

                      在2014年巴西世界杯成功運用多媒體制作的基礎上,國際足聯宣布了本屆世界杯的數字計劃,預期將數字制作和服務整合為一。為在行業內保持前沿位置,所有60場比賽將首次全部采用超高清 HDR 規格制作。逐行掃描和HDR的使用將保證良好的圖像質量,且部分賽事還將制作出虛擬現實(VR)和360度視頻點播版本。

                      UHD是Ultra High Definition的簡寫,代表“超高清”,其中 HD(High Definition)指的是“高清”。HDR為High Dynamic Range的簡寫,意指“高動態范圍”。動態范圍描述的是亮度(或者照度)從“最暗”到“最亮”之間的范圍。在現有的節目制作流程中,一般采用的是“標準動態范圍 ”(SDR, Standard Dynamic Range)。為了使觀眾的視覺感受更如親臨現場,盡可能還原人眼所看到的真實場景,節目制作行業需要制定新的制作/傳輸技術標準以提升系統的動態范圍,這個新的技術標準就是HDR。

                      本屆世界杯采用的是成熟的UHK4K信號的直播技術,并且支持HDR。足球比賽有“陰陽場地”,HDR正好能解決這個問題,提升轉播質量。

                      VR是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統,它利用計算機生成一種模擬環境,即一種多源信息融合的交互式三維動態視景和實體行為的系統仿真。該技術主要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體圖像。

                      感知指理想的VR應該具有一切人所具有的感知功能,除計算機圖形技術所生成的視覺感知外,還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知,甚至還包括嗅覺和味覺等,因此稱為多感知。自然技能是指人的眼睛及頭部轉動、手勢或其他人體行為動作。

                      足球比賽的特殊性在于——足球并不總是貼著草皮運動,很多時候是在空中飛行,這樣在2D的畫面里看到的其實是足球3D運動軌跡的2D投影,因而在射門時連解說員都經常誤判足球的飛行軌跡,需要多角度回放才能分辨清楚。過去幾屆世界杯曾嘗試過3D直播,而本屆世界杯部分賽事的直播將有VR信號。

                      360度全景視頻由多個攝像機同時對物體進行多角度拍攝,支持多角度播放。人們可以上下滾動抑或是左右旋轉觀看。用戶在觀看360度全景視頻時不再是被動的,而是成為了參與者。360度全景視頻能以一種全新的方式吸引觀眾,提高用戶互動度。但它不等同于VR視頻,而是強調全方位可見,更像是動態的全景圖。

                      在2018年俄羅斯世界杯轉播中,每場比賽都將采用37臺攝像機。其中8臺帶有UHD/HDR和1080p/SDR雙路輸出,另有8臺為1080p/HDR和1080p/SDR雙路輸出。

                      此外每個球場還有8臺超級慢動作攝像機和2臺超高速攝像機,1臺線纜攝像機以及1臺航拍攝像機,以確保每場比賽的每個角度都被高質量的影像記錄下來。

                      究竟這些高科技會給我們帶來怎樣酷炫的感官體驗,且讓我們拭目以待!

                    本文來自《科學24小時》

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