3D+AI：百度专利助力冰雪比赛定格精彩瞬间

 2022北京冬奥会正如火如荼地进行，中国运动健儿在各项赛事中上演的一系列“名场面”，让人热血沸腾。冬奥会中出现的“黑科技”，更是让人们沉浸式的体验这些“名场面”的精彩。“3D+AI”便是这样的一种黑科技。

在自由式滑雪女子大跳台决赛中，谷爱凌以一个向左偏轴转体1620度的超高难度动作拿下本届赛事的个人首金，引得全球观众为之轰动。观众在叹服于运动员的高超技巧与飒爽英姿的同时，也常常因来不及看清运动员高速且复杂的动作而意犹未尽，而“3D+AI”技术使这一过程得到了完美的诠释。

在此次冰雪盛会中，百度智能云通过“3D+AI”技术，将竞技体育的高难度、复杂精巧的动作，以3D场景漫游、3D动作时空定格、3D数据量化分析的形式呈现给观众，实现了沉浸式观赛。“3D+AI”技术在本次赛事场景中初露锋芒，但赛事场景并非该技术的首秀。笔者通过专利检索与分析，发现百度在多年前就将该技术应用到机器人、自动驾驶等领域，并申请了相关专利。可以说，人工智能基础技术超前研究，前瞻性专利技术储备，为该技术应用到赛事场景奠定了基础。

虚拟还原真实，3D+AI技术助力智慧观赛

下滑、起跳、转体、着陆……在自由式滑雪大跳台项目中，运动员需要以超过90Km/h的速度下滑，在数秒内完成一系列复杂的空中动作，冠亚军之间的差别往往仅在分毫之间。即使是常见的慢动作回放技术，也很难让一般观众看清运动员的动作细节，更不用说满足运动员、教练员对动作、姿势、速度、稳定性等进行精准判断的专业需求。针对上述问题，百度智能云通过3D+AI打造了“同场竞技”、“辅助训练”系统，让智慧观赛、智慧训练等极具科技感的概念落地为可触可感的现实。

“同场竞技”系统通过3D+AI技术对运动员动作进行量化分析，实现不同选手比赛画面的三维恢复和虚拟叠加。以自由式滑雪大跳台项目为例，“同场竞技”技术可将不同选手的滑行速度、腾空高度、落地远度、旋转角度等一系列运动数据与其原始比赛画面叠加起来，方便观众通过同一个赛道看到不同选手的实时动作，从而将这一单人比赛项目变成“多人比赛”，配合专业解说的技术分解，不仅能够有效解决还原高速度、高难度动作的难题，也能使观众更直观地从流畅性、完成度、难度、多样性、美观度等角度理解选手之间的技术比拼，轻松看懂冠亚军之争。

百度智能云通过“时空定格”技术，把时序的连续动作定格到3D空间。所谓“时空定格”技术，则类似一个3D版本的“频闪照相机”，通过多次频闪准确、稳定地捕捉运动员高速连续的运动，并依照时序将连续动作定格到3D空间，让观众得以360度无死角地看清运动员的每个动作细节。借助此类技术，观众不仅能欣赏运动员的高超技巧，还能身临其境地纵览赛场全貌。今年，百度智能云便利用虚拟现实技术对首钢滑雪大跳台进行了三维重建与虚拟还原，打造了1：1的场馆3D模型，观众可通过3D场景漫游的形式，从远景、全景、近景等多角度自由视角观赏大跳台，并可以切换日景、夜景、水景等不同的视觉效果，以弥补疫情阻隔下无法亲临现场的遗憾。

赛场上的每一个精彩瞬间，背后都是运动员无数个日夜的艰苦训练；除了全方位展现运动员在赛场上的英姿，百度的3D+AI技术也长期在幕后为广大运动员和教练员提供着高效、智慧的训练模型支持。2021年4月，百度智能云与中国跳水队达成合作，打造了国内首个“3D+AI”跳水辅助训练系统，通过云、边、端一体化技术，每秒捕捉上千帧图像，对运动员从起跳到落水2秒内的所有动作训练视频进行摘要、动作抽取、姿势纠正等处理，3秒内快速归纳整理，解决了跳水数据采集与分析方面的难题。

此外，百度也将AI技术赋能在乒乓球训练领域，通过 “人工智能乒乓球动作定位与行为识别研究项目”，对超500GB比赛的标准训练数据集，重点解决了日常统计训练数据和优化比赛裁决的问题，目前已经可以识别出是否发球、拉、摆短等8个大类动作，其中起止回合准确率超过97%，动作识别也超过80%。今天，体育赛事不仅是各国运动员力量与智慧的比拼，更是大国、强国科技实力的直接对话。在中国运动员摘金夺银的未来征程中，3D+AI技术加持下的智慧训练也必将发挥日益重要的作用。

悉心打磨技术 百度专利智慧襄助数字体育赛道

作为一家拥有强大互联网基础的领先AI公司，百度闯进智慧体育场景绝非心血来潮。实际上，百度多年前就将3D+AI技术应用于计算机视觉、自动驾驶、机器人等方向，并根据具体的应用场景进行技术创新，产出了一系列专利成果，涉及图像合成、物体检测、数据处理、预测模型生成、动作识别、数据标注等技术领域。从这些专利技术中，我们不难窥见百度人在3D+AI技术的长期研究与工程实践过程中迸发出的智慧火花。

冰雪赛场上，“3D+AI”技术精准捕捉的每一个精彩的动作细节，都可以从百度专利技术的描述中发现具体实现的创新巧思。如位姿估计专利技术，可对深度神经网络进行训练，通过对训练数据的合理标注，使得生成的模型能够直接预测输出二维图像中的目标物的三维坐标，且基于单目相机即可实现，无需使用多个相机构建双目系统，实际应用过程灵活便捷，提高了运行处理效率。而三维信息估计专利技术则可通过部件级的分割，高效准确地估计各类场景中对象的三维信息，实现二维图像关键点与三维模型关键点的较好匹配，提高对象三维信息估计的准确性，同时有效降低其实现成本。

走出聚光灯，回到日常训练场中，用于处理图像的百度专利技术为辅助运动员和教练员不断精进训练水平提供着强大支持。通过该项技术能够确定训练视频中错误动作图像帧，并进行错误动作的纠正，提高了对大量训练视频的使用率，方便教练员对运动员动作的指导，从而有效改善运动员的训练质量。凭借着领先业界的多项专利技术与“云智一体”的独特优势，百度智能云正积极推动中国体育和中国AI的跨界融合，朝着“更高、更快、更强”的方向迈进。

“有一群人，相信技术可以改变世界。”今天，百度在AI领域的成就正引得国人乃至全球瞩目。无论是连续四年包揽全国AI专利申请量、授权量第一这样的宏观数据，还是百度AI技术襄助竞技体育等微观应用，都无不证明着百度“用科技让复杂的世界更简单”的使命并非虚言。体育与科技，都是国家实力的典型象征；迈向未来，我们有理由期待AI技术在赛场内外都能带给国人更多的荣誉与幸福感。