《科学24小时》
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高科技助力俄罗斯世界杯
2019-07-15 23:53:00近日，世界杯赞助商阿迪达斯正式发布第21届世界杯官方比赛用球——“电视之星18”（Telstar 18），还特别邀请了四夺欧洲金靴奖的阿根廷球星梅西出席发布仪式，不但如此，现场还出现了5届世界杯得主的代表。
仪式结束后，齐达内兴致勃勃地将5人的合影放在了自己的社交网上，并充满期待地说：“1998，2002，2006，2010，2014，那么谁是下一个（2018世界杯冠军）？”
新球亮相：“电视之星18”吸引眼球
在“电视之星18”发布之前，阿根廷、西班牙皇家马德里、英国曼彻斯特联足球俱乐部等世界顶级球队和豪门俱乐部对它进行了大量测试。阿根廷球星梅西在其开发测试阶段就给出了很高的评价，他高兴地说：“我能够提前接触到该款比赛用球，还上脚试了试，真是特别幸运。它的设计、颜色等等所有一切我都喜欢！”
自1963年起，阿迪达斯公司致力于研发、生产最好的足球产品，被誉为世界上领先的足球品牌。该公司在成为世界杯用球赞助商后，推出的每一届世界杯用球几乎都体现了卓越的设计感，引领足球的变革。
1970年，国际足联首次委任阿迪达斯为墨西哥世界杯提供正式比赛用球。设计师别出心裁，在白色的足球上镶嵌黑色的五角形，使它在黑白电视机的画面中更为显眼。那一届世界杯第一次成功地通过国际通讯卫星在电视上实现现场直播，这只幸运的足球因此被命名为“电视之星”。
自1970年以来，“电视之星”系列成为最具代表性的足坛大赛用球。乍一看，相比于其他足球并无特殊之处，其实，与众不同的是该球表面由32块手缝的嵌面组成，其中有12块黑色的五角形和20块白色的六角形。这种区别于以往的较新式的饰垫结构以及更均匀的接缝分配，产生了一个更圆更完美的球体。这种图案设计由此沿袭下来，撰写并永远地改变了足球设计的历史。
在过去，标准的足球制造工艺是胶皮内胆+手工缝合皮革块。如今的顶级足球比赛用球则使用热粘合工艺，即通过热熔胶把足球表面的皮固定在内胆上，既减少了表皮数量，又使接缝处更平滑。足球因以空气动力学原理优化了表面，所以结构极其稳定。采用新技术制造的足球即使被大力爆踢也不容易变形，且飞行轨迹更直、速度更快。
“电视之星18”在名称上沿袭经典系列，也是基于第一款“电视之星”演绎、重塑的。它采用经典黑白两色，由小马赛克图案组成深色梯形装饰，从黑色渐变至灰色，相对于早先的五边形更具现代感。球面印有金色的俄罗斯世界杯官方标志和文字介绍。经过全新打造，它不但保留了2014年世界杯官方比赛用球“桑巴荣耀”的优异特性，而且将性能发挥到极致。新颖的拼块设计不仅具有金属图案般的魅力和纹理图形效果，还为优异的性能与耐用性提供保证。此外，内衬用料环保，包装采用再生材料，秉承了环保理念。
“电视之星 18”采用了嵌入式NFC芯片，这是官方比赛用球中首次引入此类技术，使其成为至今最具开创性的世界杯比赛用球，终于让球迷可以通过智能手机连接足球了。
NFC是一种短距离的高频无线通信技术，又称近距离无线通信，允许电子设备之间进行非接触式的点对点数据传输交换，目前在手机通信中已得到广泛应用。通过芯片，球迷可以将智能手机与比赛用球连接，解锁专属数据信息，及时了解比赛中球的球速和方向等。NFC甚至有望与增强现实技术（AR）对接，后者可以实时计算摄像机影像的方位及速度，并结合相应的图像、视频和3D模型技术，使球迷“置身”赛场来体验足球的情况。
足球界人士把这种装有NFC芯片的足球称为“智能球”，认为它将大幅提高裁判对球场信息的掌控能力。配合球场四周布控的接收器网络，后台系统将实时跟踪球的精确位置，包括球完全越过球门线的时刻，所有关键信息都能在一秒内传输到裁判及相关人员佩戴的手环或手表上。在这种精准技术的帮助下，裁判的误判概率必将大大降低，甚至消灭误判。
直播新招：UHD、HDR、VR、360度点播
在2014年巴西世界杯成功运用多媒体制作的基础上，国际足联宣布了本届世界杯的数字计划，预期将数字制作和服务整合为一。为在行业内保持前沿位置，所有60场比赛将首次全部采用超高清 HDR 规格制作。逐行扫描和HDR的使用将保证良好的图像质量，且部分赛事还将制作出虚拟现实（VR）和360度视频点播版本。
UHD是Ultra High Definition的简写，代表“超高清”，其中 HD（High Definition）指的是“高清”。HDR为High Dynamic Range的简写，意指“高动态范围”。动态范围描述的是亮度（或者照度）从“最暗”到“最亮”之间的范围。在现有的节目制作流程中，一般采用的是“标准动态范围 ”（SDR， Standard Dynamic Range）。为了使观众的视觉感受更如亲临现场，尽可能还原人眼所看到的真实场景，节目制作行业需要制定新的制作/传输技术标准以提升系统的动态范围，这个新的技术标准就是HDR。
本届世界杯采用的是成熟的UHK4K信号的直播技术，并且支持HDR。足球比赛有“阴阳场地”，HDR正好能解决这个问题，提升转播质量。
VR是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，即一种多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真。该技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体图像。
感知指理想的VR应该具有一切人所具有的感知功能，除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，因此称为多感知。自然技能是指人的眼睛及头部转动、手势或其他人体行为动作。
足球比赛的特殊性在于——足球并不总是贴着草皮运动，很多时候是在空中飞行，这样在2D的画面里看到的其实是足球3D运动轨迹的2D投影，因而在射门时连解说员都经常误判足球的飞行轨迹，需要多角度回放才能分辨清楚。过去几届世界杯曾尝试过3D直播，而本届世界杯部分赛事的直播将有VR信号。
360度全景视频由多个摄像机同时对物体进行多角度拍摄，支持多角度播放。人们可以上下滚动抑或是左右旋转观看。用户在观看360度全景视频时不再是被动的，而是成为了参与者。360度全景视频能以一种全新的方式吸引观众，提高用户互动度。但它不等同于VR视频，而是强调全方位可见，更像是动态的全景图。
在2018年俄罗斯世界杯转播中，每场比赛都将采用37台摄像机。其中8台带有UHD/HDR和1080p/SDR双路输出，另有8台为1080p/HDR和1080p/SDR双路输出。
此外每个球场还有8台超级慢动作摄像机和2台超高速摄像机，1台线缆摄像机以及1台航拍摄像机，以确保每场比赛的每个角度都被高质量的影像记录下来。
究竟这些高科技会给我们带来怎样酷炫的感官体验，且让我们拭目以待！
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