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近日,部分自媒体账号对中超比赛中出现的有关视频助理裁判员(VAR)越位画线的相关报道和分析,引发网民讨论。中国足协官方微博转载了公众号“索尼中国 专业”的文章,对相关技术和工作机制进行了介绍。内容如下:
01 这套系统是什么来头?
先说说给中超提供3D虚拟越位线技术的,是鹰眼创新公司(Hawk-Eye Innovations Limited),是索尼集团旗下的体育科技公司,专注于判罚辅助领域,旨在提升赛事的公平性、安全性和观赏性。这套系统不是随随便便拼出来的:它是经过国际足球联合会(FIFA)官方认证的3D虚拟越位线技术(授权认证见附图),并在众多国际赛事,及往届世界杯赛场上广泛使用。
○系统的“底子”来自两部分:赛前用无人机和转播机位拍摄的多达36张场地图片,加上公司自有的动态算法,共同完成整块场地的三维建模;
○这套算法体系,和亚冠联赛以及欧洲各大职业联赛用的是同一套,技术流程、运行标准、判罚精度都经过了国际足联的严格测试与认证;
○每场比赛前还有专人现场校准,比赛结束后再复核一遍。
一句话总结:这不是“拍脑袋画线”,而是一套有国际认证、有标准流程、有人盯着的正规系统。
国际足联(FIFA)技术授权认证
02 如何“画”越位线
首先3D虚拟越位线并不是以个人的意志随意画出来的,是VAR系统经过球场建模以后,自动生成的,人为只能移动这条线,但改变不了线条的方向。
确定越位线的通常工作流程是:
1. 进球事件发生
2. 检查APP(进攻控球阶段 Attack Possession Phase)
3. 疑似APP中有疑似越位的情况
4. 操作员根据视频助理裁判的指令选择传球触球点瞬间
5. 根据双方球员身体最靠近球门的有效部位确定位置
6. 3D虚拟越位线生成,同时输出给转播方
一般确认3D虚拟越位线的工作时长约20秒到50秒不等,复杂事件更长(例如APP中有多次疑似越位的情况,需多次执行3D虚拟越位线工作流程)。
也就是说,在场上裁判做出最终判罚之前, 系统已经完成了全部进球事件VAR所需的工作流程,包括APP内攻方是否犯规,越位线、球是否出界等。
以上工作是一个完整链路,都 有视频音频记录留存、全程可追溯。
其次,越位线在真实的三维空间里,是一条垂直于边线的笔直直线。但它经过球门线机位呈现在二维画面上时,会受两个客观物理因素的影响,看起来弯了,甚至弯成“S”形。
原因一:足球场本来就不是平的
很多人以为球场就是一块水平草坪,其实不然。按照国际足联的场地标准,专业足球场的草坪是从中心向边线和底线方向均留有排水坡度的——也就是所谓的“ 排水拱形”(Field Camber)。它的作用很朴素:下雨天让雨水快速排走,别在场上积水。
这意味着什么?越位线沿纵深方向跨越整个场地时,线的两端在垂直方向上,其实站在不同高度的曲面之上。传统2D划线默认场地是绝对平面,但专业球场为满足排水要求,存在肉眼难以察觉的精密弧面。
VAR系统的高精度在于还原了场地的真实物理曲率,因此当这条3D空间中的直线被投影到2D屏幕上时,会 随球场表面的起伏呈现轻微弧度。这恰恰是系统高精度计算的证明,而非画质粗糙。
原因二:广角镜头天生就会把直线拍弯
第二个因素更贴近日常生活经验: 镜头畸变(Lens Distortion)。
该3D虚拟越位线输出的机位是球门线机位,用的是广角镜头。
这类镜头有个谁也逃不掉的光学特性:由于镜头光学结构的限制,画面中心和边缘的放大率不一致(术语叫“桶形畸变”)。结果就是 越位于画面边缘的直线,拍出来越向外弯曲。
这不是这套系统独有的问题,而是所有光学镜头固有的物理特性。你用手机拍广角照片、看电影摄影,画面边缘的直线照样会变形。这跟越位线系统本身没有关系。
两件事叠加,就是你在电视里看到的。
把上面两个因素放在一起:“ 真实的场地拱面+镜头光学畸变”,共同作用,就得到了转播画面里那条弯曲甚至所谓的“S”形的越位线。
反过来说才有意思:如果画面里那条线在任何机位、任何位置都笔直笔直的,那反而说明它脱离了真实的三维空间计算,那才是典型的“平面后期绘制”。
其实你平时早就见过这个现象了:透过广角镜头看东西,画面四角的景物无一例外都会“拉伸外扩”地变形。历届使用3D虚拟越位线技术的赛事画面里,这种曲线形态也早就反复出现过,不是这届比赛独有的。而且规律很一致: 线越靠近画面边缘,弯得越厉害;越靠近画面中心,越趋于平直——和日常拍照的体验完全吻合。
上图取自鹰眼创新公司(Hawk-Eye Innovations Limited)VAR(Video Assistant Referee)视频助理裁判服务方案的技术文档页
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