被大家親切稱為“小栓子”的中國小將蘇翊鳴前幾天在北京冬奧會單板滑雪男子坡面障礙技巧決賽中斬獲銀牌，創(chuàng)造該項(xiàng)目中國隊(duì)的歷史，這也是中國男子單板滑雪的首枚冬奧會獎牌。“看到蘇翊鳴的精彩表現(xiàn)，我感觸頗深。我們見證了運(yùn)動員們刻苦訓(xùn)練的整個過程，也為科技助力冬奧取得的成績感到高興。”北京理工大學(xué)光電學(xué)院副教授張海洋對《環(huán)球時報》記者表示。
張海洋之所以有這樣的感慨，是因?yàn)樗涂蒲袌F(tuán)隊(duì)利用“冬季項(xiàng)目場景三維感知及重建技術(shù)”，研發(fā)出適合低溫環(huán)境運(yùn)行的無人機(jī)載激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高精度重建雪場和訓(xùn)練數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸，為國家隊(duì)在高山滑雪、自由式滑雪等項(xiàng)目的冬奧備戰(zhàn)提供了技術(shù)支持，蘇翊鳴在訓(xùn)練中也曾使用這一技術(shù)。
在2018年啟動這一項(xiàng)目時，張海洋團(tuán)隊(duì)的任務(wù)只是為運(yùn)動員的訓(xùn)練模擬器提供數(shù)據(jù)和相關(guān)技術(shù)支持。張海洋向《環(huán)球時報》記者介紹稱，團(tuán)隊(duì)通過無人機(jī)載激光雷達(dá)和地基激光雷達(dá)，對跳臺滑雪、高山滑雪、越野滑雪和冬季兩項(xiàng)等項(xiàng)目的場地進(jìn)行三維掃描并重建。這些場景可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)，應(yīng)用于運(yùn)動員的訓(xùn)練模擬器上。與此同時，三維掃描得到的場地信息也會直接提供給相關(guān)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。
在此基礎(chǔ)上，張海洋團(tuán)隊(duì)此后又得到新任務(wù)——結(jié)合場地?cái)?shù)據(jù)和運(yùn)動員的實(shí)時跟蹤數(shù)據(jù)，還原賽道的真實(shí)場景。
在冰天雪地、山峰起伏、植被遮擋的賽道中，精確定位運(yùn)動員并非一件易事。張海洋告訴《環(huán)球時報》記者，借助高速相機(jī)、北斗定位系統(tǒng)配合固定基站，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)動員實(shí)時速度、姿態(tài)等方面的測量、傳輸和數(shù)據(jù)處理。“我們使用的差分定位技術(shù)具有很高的定位精度，相比傳統(tǒng)GPS定位米級的誤差，我們的測量精度是以厘米計(jì)算的”，張海洋說，這個精度可以測量出高山滑雪項(xiàng)目中滑雪板到旗門的距離。
由于每個項(xiàng)目都有自身的技術(shù)特點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)還需要根據(jù)運(yùn)動員和教練的需求為其“量體裁衣”。張海洋表示，例如競速類滑雪項(xiàng)目關(guān)注路線選擇和運(yùn)動員的速度變化。同時，教練還關(guān)注起跳點(diǎn)、空中滑行距離等數(shù)據(jù)，而張海洋團(tuán)隊(duì)研發(fā)的系統(tǒng)可以全面提供相關(guān)數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)也可以通過帶有5G模塊的傳感器實(shí)時傳送至云端，經(jīng)過云處理后，雪道的坡度、長度、運(yùn)動員的速度、加速度、滑行距離、轉(zhuǎn)彎半徑等數(shù)據(jù)都得以及時展示在教練面前的屏幕上，教練也可以第一時間向運(yùn)動員反饋。據(jù)張海洋介紹，運(yùn)動員從山頂出發(fā)后，教練可以全程監(jiān)測運(yùn)動員的詳細(xì)運(yùn)動信息。
目前，“冬季項(xiàng)目場景三維感知及重建技術(shù)”相關(guān)成果已應(yīng)用于國家隊(duì)日常訓(xùn)練，并為國家隊(duì)征戰(zhàn)北京冬奧會提供技術(shù)支持。三維構(gòu)建雪場配合運(yùn)動員的高精度運(yùn)動信息，能夠幫助教練糾正訓(xùn)練動作，提高運(yùn)動員的訓(xùn)練效率，同時還能用于室內(nèi)仿真訓(xùn)練。過去一年多，張海洋和團(tuán)隊(duì)也有大量時間與國家隊(duì)運(yùn)動員朝夕相處。“雖然是冰雪運(yùn)動，但運(yùn)動員們也是‘冬練三九，夏練三伏’，包括蘇翊鳴在內(nèi)的運(yùn)動員獲得的好成績都是實(shí)至名歸”，張海洋說，未來，他也希望科技與體育能夠進(jìn)一步融合，齊頭并進(jìn)。▲
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