科技与体育的亲密接触 英特尔的黑科技带来的新体验 原创

伴随着冬奥赛事的落幕，北京2022年冬奥会画下圆满的句号，中国冰雪健儿以突破性的优异成绩再一次创造历史。

如果说笔者对这届冬奥会的印象，那么科技奥运当之无愧，不管是开闭幕式还是赛场比赛，科技无处不在，绽放在每一个角落。智慧与科技的广泛应用成为本届盛会的一大亮点。

作为奥运会全球TOP合作伙伴，英特尔将一系列科技应用于冬奥会的文化呈现、体育训练的方法革新、赛事场馆的搭建运营、比赛实况的直播转播等等方面，为体育赛事打造创新解决方案，创造了一个又一个精彩瞬间。

让技术看得见 英特尔3DAT的神奇秀

相信每一个人对于北京2022年冬奥会的开幕式印象深刻，尤其在《致敬人民》和《雪花》节目中，演员与国家体育场的地面大屏系统的默契协同，让观众真切感知到科技为艺术带来的惊喜。

这背后是基于运行在第三代英特尔至强可扩展处理器上的3DAT三维运动员追踪技术，以及针对开幕式场景定制开发的“基于AI的大型演出实时特效系统”，使得演员不需精准排练就能呈现完美的艺术效果。

英特尔3DAT三维运动员追踪技术是一套复杂的系统，它由摄像机信息采集、数据分析、艺术效果渲染三大子系统构成，其核心算法是基于计算机视觉、AI的实时人体检测和位置追踪技术。

在实时性上，英特尔依靠的是来自边缘计算系统的强大算力。摄像机将采集到的数据信号通过光纤传输到英特尔在国家体育场内搭载的第三代英特尔至强可扩展处理器的边缘计算系统。第三代英特尔至强可扩展处理器，支持8通道DDR4，64条PCI EXPRESS 4.0通道，全面增强I/O吞吐量，为实时、大量、精准度要求高的图形、影像处理和3D建模、数据分析，提供坚实基础。同时在传输效率上，基于英特尔OpenVINO视觉工具套件进行开发，进而实现精准、流畅、实时的视频数据读取、预处理。从图像采集识别、检测和处理，只需要几十毫秒的时间，真正做到了实时传输。

在北京冬奥会花样滑冰表演滑上，一场科技与艺术相融的“光影演出”精彩上演。这场光影演出不仅仅是英特尔与清华美院的跨界合作，更是普通人与3DAT的艺术共创。

英特尔联合合作伙伴收集来自普罗大众的花滑运动素材，并通过英特尔3DAT技术将这些素材生成花滑运动的姿态、动作等数据模型。而这些数据模型经过了花样滑冰表演滑节目中艺术化的处理，展示了所有中国人对冰雪运动的热爱和自己的冰雪故事。

3DAT与光影演出的艺术碰撞从AI技术本源出发，可分为数据收集、模型构建、三维姿态输出三部分。在数据收集阶段，运行在第三代英特尔至强可扩展处理器上的3DAT技术就展现了大范围的特点，依赖于先进的AI算法，只需要两部拍摄设备就能准确地捕捉1800㎡花滑场地里运动员的动作细节，这让3DAT设备的部署变得非常容易。

更为重要的是数据的采集不需要目标人群穿戴任何传感器，这让我们大量收集老百姓和花滑选手的数据信息成为了可能。英特尔把这些海量花滑运动的视频图像数据，通过3DAT技术生成三维人体运动数据，AI模型通过学习这些三维数据可以获得人体运动的先验常识。英特尔设计的神经网络具备从粗到精渐进式的学习能力，先学习人体的宏观特征，然后是局部动作细节的学习。另外模型具备很强的纠错能力，通过嵌入人体运动先验常识，AI模型能够稳定预测输出正确的三维姿态，保证节目效果。

除了在演出中的创新应用，英特尔3DAT三维运动员追踪技术也被应用于运动员的日常科学训练。

英特尔3DAT早已应用在中国速度滑冰队、越野滑雪队、钢架雪车队的运动员训练中，用科技手段助力这些项目的运动员不断突破。

3DAT把先进的人工智能和计算机视觉运动追踪能力从实验室带到了体育竞技。这一解决方案利用摄像机拍摄运动员进行训练的过程，而运动员不必佩戴传感器等影响运动效果的装备，系统将视频数据发送到云端，在内置英特尔深度学习加速技术的第三代英特尔至强可扩展处理器上进行分析，直接通过人工智能计算机视觉算法，从视频源中，提取运动员的关键骨骼点信息、身体关键部位的姿态、运动轨迹和位置信息等，并进行三维重建。在三维模型重建的同时生成生物力学数据，输出精准的运动表现分析。这些数据及分析可以帮助教练员制定科学正确的训练方法，为运动员的日常训练提供切实有用的技术支持。

打破时空的极致冬奥“元宇宙”体验

如果说去年哪个词最火，元宇宙（Metaverse）肯定是首选。元宇宙（Metaverse）是利用科技手段进行链接与创造的，与现实世界映射与交互的虚拟世界，具备新型社会体系的数字生活空间。元宇宙本质上是对现实世界的虚拟化、数字化过程，需要对内容生产、经济系统、用户体验以及实体世界内容等进行大量改造。

在本届冬奥会上，英特尔联手合作伙伴打造的运行在第三代英特尔至强可扩展处理器上的VSS数字孪生场馆模拟仿真服务，通过虚拟现实、人工智能、计算机图形学等相关前沿技术，将北京冬奥会的12个竞赛场馆、3个奥运村、主媒体中心进行数字化、动态化、三维化，提供场馆内、外及活动元素的精准仿真，用孪生的虚拟三维世界辅助现实世界的运行，让工作人员可以在虚拟世界中如同身临其境地高效协同办公。

英特尔VSS数字孪生场馆模拟仿真服务让运营者们无需亲临现场，在多终端就可以操作系统，各个领域的运营者们可以在同一个三维世界中，实现场馆空间规划、运行设计及细节管理。

无论是前期的3D建模，还是将三维世界推送到PC、PAD等终端，再到多端协同工作，英特尔强大的计算力、软件及AI能力都起到了至关重要的作用。基于第三代英特尔至强可扩展处理器，强大的性能确保了3D建模、渲染的效率，同时全面优化多样工作负载，不仅实现了便捷的远程协作，而且让整个系统的管理更为便捷。英特尔OneAPI及基于至强的AI开发套件，大大提升了3D重构的速度。英特尔Media SDK视频压缩与编解码技术，确保信号推流到终端时，在不同终端上的显示都精准、一致。

转播，是所有大型国际赛事的重中之重。在观众收看体验方面，英特尔用于广播行业的8K 360度VR技术平台是以第三代英特尔至强可扩展平台为基础的创新，通过与相关转播商合作，为观众提供更清晰更实时更沉浸的远程观赛体验。由于现场多台VR录像设备的部署，观众可以通过VR头显、手机和PC等各种尺寸的屏幕观看冬奥比赛，自由选择不同的视角进行观赛，获得360度高清全景观赛画面。独特的沉浸式体验和强烈的现场感，使观众可以如身临其境般感受现场的气氛。它将观众迅速带入赛事场景，与运动员在一起，更极致地分享体育精神与胜利时刻。

8K直播必须依靠高性能的视频编码。英特尔SVT（Scalable Video Technology）可扩展视频软件技术，其三维度优化，尤其是在时域（前后帧的依赖关系）、空域（画面中的不同部分）和编码流程上可实现了并行化，可以将视频编码任务灵活的分配到第三代英特尔至强可扩展处理器上，并且对AVX-512高级矢量扩展指令集做了专门的优化。实现延迟和视觉质量的最佳平衡。通过SVT的高效处理和编码，在不改变画质的情况下，8K视频码率可以显著性降低，有效缓解网络传输带宽压力，满足通过5G或IPTV实时收看的条件。

根据360全景视频特点，特定时刻的用户视角通常只占据全部图像中一小部分区域，如果对全景图像进行8K的传输和解码，会造成了极大的网络和计算资源的浪费。英特尔开放视觉云的OVC360技术采用“tiled”瓦片化的视频处理方式，也就是将图像切分成若干“瓦片”进行传输，只当客户端旋转视角时，可以自主从云端获取对应视角的视频内容进行渲染，传输观众看到的部分。这样既减轻了对观众设备的要求，又可将传输8K 360度直播所需的带宽大大降低，避免延时/卡顿，确保视频的流畅及高质量播放，实现2K的设备8K的体验。

除了上面提到的创新技术应用，英特尔还在北京冬奥会（冬残奥会）运动员娱乐中心基于5G＋边缘计算技术（MEC）解决方案，打造了独具创新科技的沉浸式体验内容。

在通勤方面，英特尔子公司Mobileye在超过500辆为运动员、技术官员、媒体等提供的公交大巴上搭载了Mobileye 8以及专为城市大型车辆设计的Shield＋4。这些能够实时发出警告的人工智能安全系统，利用计算机视觉技术，扮演辅助驾驶角色，持续扫描前方路面，一旦行人或骑车人进入危险区域，系统会实时发出视觉和声音警报，提醒司机采取行动。

结语

是体育盛事，更是科技盛宴。

数字技术是未来全球产业发展的大势，其正在为体育产业带来无限可能性。