Виртуальная линия первого дауна в американском футболе
1st & Ten (graphics system)
1st & Ten: компьютерная графика для трансляций американского футбола. Виртуальная линия первого дауна, улучшение восприятия игры, системы Sportvision и PVI.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Компьютерная система, которая вставляет графику в телевизионное освещение американского футбола.
Computer system that inserts graphics into televised coverage of American football
the computer system
1st & Ten – это компьютерная система, дополняющая телевизионное освещение американского футбола путем вставки графических элементов на игровое поле, как если бы они физически присутствовали. Вставленный элемент остается неподвижным в координатах игрового поля и подчиняется визуальным правилам, согласно которым объекты переднего плана перекрывают объекты фона. Разработанная компаниями Sportvision и PVI Virtual Media Services, она наиболее известна генерацией и отображением желтой линии первой попытки (first down line) во время прямой трансляции футбольного матча, что облегчает зрителям слежение за игрой на поле. Эта линия не присутствует на поле физически и видна только телезрителям. 1st & Ten иногда используется как общее название для класса систем, способных добавлять линии первой попытки и подобные визуальные элементы, а не только для системы Sportvision. Однако конкурирующая система PVI более точно называется L VIS (Live Video Insertion System). Со временем применение системы эволюционировало. В некоторых футбольных трансляциях цвет линии меняется с желтого на красный на четвертой попытке, или отображается вторая, сгенерированная компьютером линия (обычно синего цвета), обозначающая линию схватки. Линии также могут проецироваться для отображения других типов позиций на поле, включая разметку для красной зоны и оптимальное максимальное расстояние для статистического диапазона ударов по воротам. В экстремальных погодных условиях на поле может быть спроецировано целое виртуальное поле с разметкой ярдов и границ, чтобы позволить официальным лицам лиги, телевещателям и зрителям следить за происходящим, когда вся разметка на поле скрыта снегом, туманом или грязью. Система использует комбинацию датчиков движения, установленных на трансляционных камерах, для записи того, что они снимают, и/или технологию компьютерной графики, отслеживающей движение, а также усовершенствованную версию технологии хромакея или "зеленого экрана".
1st & Ten is a computer system that augments televised coverage of American football by inserting graphical elements on the field of play as if they were physically present; the inserted element stays fixed within the coordinates of the playing field and obeys the visual rules of foreground objects occluding background objects. Developed by Sportvision and PVI Virtual Media Services, it is best known for generating and displaying a yellow first down line over a live broadcast of a football gamemaking it easier for viewers to follow play on the field. The line is not physically present on the field and is seen only by the television audience. 1st & Ten is sometimes used generically to refer to the class of systems capable of adding first down lines and similar visual elements and not just the Sportvision system. However, PVI's competing system is more accurately named L VIS, for Live Video Insertion System. Over time, usage has evolved. Some football broadcasts change the color of the line from yellow to red on 4th down, or show a second computer generated line (usually blue in color) that marks the line of scrimmage. Lines can also be projected to show other types of field position, including markings for the red zone and the optimum maximum distance for a placekicker's statistical field goal range. In extreme weather situations, an entire virtual field with yard and boundary markers can be projected onto the field in order to allow league officials, broadcasters and viewers some way to follow action when all field markings are obscured by snow, fog or mud. The system makes use of a combination of motion sensors mounted on the broadcast cameras to record what they are viewing, and/or the use of match moving computer graphics technology and an enhanced version of chroma key or "green screen" technology.
История и развитие
Идея создания маркера на поле для помощи телезрителям в определении расстояния до первой попытки была задумана и запатентована в 1978 году Дэвидом В. Крейном, который представил эту концепцию Руну Арледжу и Роджеру Гудману из ABC News and Sports, а также Технологическому центру CBS. В то время обе стороны решили, что индустрия вещания еще не готова к использованию изобретения Крэйна. В 1998 году программист ESPN Гэри Моргенстерн и другие вновь подняли эту идею. Координационный продюсер ESPN по NFL Фред Гаудели был назначен ответственным за реализацию проекта в его сети. Линия "1st & Ten" впервые была показана компанией Sportvision, частной фирмой, во время трансляции ESPN игры между командами Cincinnati Bengals и Baltimore Ravens 27 сентября 1998 года. Через несколько недель, в День Благодарения 1998 года, Princeton Video Image (PVI) представила свою версию виртуальной желтой линии первой попытки в эфире CBS во время игры между Pittsburgh Steelers и Detroit Lions. Четыре года спустя SportsMEDIA представила третью версию во время трансляции NBC игры Notre Dame. Соперничество между PVI и Sportvision началось с сотрудничества. В июле 1995 года PVI успешно использовала свою технологию L VIS (Live Video Insertion System) для трансляции виртуальной рекламы за домом бьеттера во время местной трансляции бейсбольного матча Trenton Thunder. В январе 1996 года Рой Россер, директор специальных проектов в PVI, увидел шайбу FoxTrax от Sportvision во время трансляции Матча звезд НХЛ 1996 года и понял, что комбинация L VIS и FoxTrax позволит осуществлять виртуальные вставки в более широком диапазоне ситуаций, чем каждая из технологий по отдельности, учитывая мощность доступных компьютеров. Он связался со Стэном Хонни, техническим директором Sportvision, и две компании провели совместную демонстрацию своих объединенных технологий во время Мировой серии 1996 года между Atlanta Braves и New York Yankees на стадионе округа Атланта-Фултон. Тест оказался неудачным, и компании разошлись, каждая разработав собственные дополнительные системы, которые в конечном итоге использовались для трансляции линии "First and Ten" от Sportvision и "Yellow Down Line" от PVI. В октябре 1999 года SportVision подала в суд на PVI, утверждая, что виртуальные вывески, линия первой попытки и другие продукты PVI нарушают патенты Fox/Sportvision. В августе 2001 года PVI подала встречный иск против Sportvision в федеральный суд, утверждая, что виртуальная зона страйка и продукты виртуальной рекламы Sportvision нарушают патент PVI. В 2002 году компании урегулировали судебные споры вне суда посредством соглашения о перекрестном лицензировании.
The idea of creating an on field marker to help TV viewers identify first down distances was conceived and patented in 1978 by David W. Crain, who presented the concept to Roone Arledge and Roger Goodman of ABC News and Sports and to the CBS Technology Center. At the time, both decided the broadcast industry was not ready to use Crain's invention. In 1998, ESPN programmer Gary Morgenstern and others revived the idea. ESPN's NFL coordinating producer, Fred Gaudelli, was tasked with overseeing an implementation for his network. The 1st & Ten line was first broadcast by Sportvision, a private company, during ESPN's coverage of a Cincinnati Bengals Baltimore Ravens game on September 27, 1998. A few weeks later, on Thanksgiving Day in 1998, Princeton Video Image (PVI) aired its version of the virtual yellow down line on a CBS broadcast of a Pittsburgh Steelers–Detroit Lions game. Four years later, SportsMEDIA introduced a third version during NBC coverage of a Notre Dame game. The rivalry between PVI and Sportvision began with a collaboration. In July 1995, PVI had successfully used its L VIS (Live Video Insertion System) match moving technology to broadcast virtual advertising behind the home plate on a local broadcast of a Trenton Thunder baseball game. In January 1996, Roy Rosser, director of special projects at PVI, saw Sportvision's FoxTrax puck on the broadcast of the 1996 NHL All Star Game and realized that a combination of L VIS and FoxTrax would allow virtual insertions in a wider range of situations than either could do on its own, given the power of affordable computers. He contacted Stan Honey, CTO at Sportvision, and the two companies undertook a joint demonstration of their combined technologies during the 1996 World Series between the Atlanta Braves and the New York Yankees at the Atlanta–Fulton County Stadium. The test was not a success and the two companies parted ways, each developing complementary systems that were eventually used to broadcast Sportvision's "First and Ten" line and PVI's "Yellow Down Line". In October 1999, SportVision sued PVI alleging that PVI's virtual signage, first down line and other products infringed Fox/Sportvision patents. In August 2001, PVI counterclaimed against Sportvision in the federal court action, alleging that Sportvision's virtual strike zone and virtual signage products infringed a PVI patent. In 2002, the companies settled the lawsuits out of court through a cross licensing deal.
Перед игрой
Каждое футбольное поле имеет уникальный рельеф и форму и не является идеально ровным для обеспечения дренажа, поэтому перед матчем создается его 3D-модель. Ввиду незначительных изменений в течение футбольного сезона, такая 3D-модель обычно генерируется не чаще одного раза за сезон. Поле также обладает уникальной цветовой палитрой, как правило, различными оттенками зеленого, зависящими от типа покрытия (например, натуральный или искусственный газон) и погодных условий (например, солнечная, затененная погода или даже снегопад). Кроме того, после установки камер определяется положение каждой камеры относительно поля, которое используется совместно с ранее созданной 3D-моделью поля.
Each football field has a unique crown and contour and is not perfectly flat in order to facilitate drainage, so a 3D model is made of the field prior to the game. Due to the low amount of change throughout a football season, this 3D model is usually only generated once a season at most. It also has a unique color palette, typically various shades of green, depending on the type of surface (i. e. real or artificial grass) and the weather (e. g. bright, shady or even snowing). In addition, after cameras are set up, the position of the camera relative to the field is established to be used in conjunction with the previously created 3D model of the field.
Камеры
Обычно на поле ведется съемка с нескольких камер, но для трансляции американского футбола обычно используются только три или четыре основные камеры (одна на линии 50 ярдов и одна на каждой линии 20 ярдов, а в большинстве крупных игр также используется Skycam, как описано ниже). Камеры, видео с которых будет использоваться с графической системой, оснащены электронными энкодерами, встроенными в части конструкции камеры (в объектив и подвижную платформу, на которой установлена камера, иногда называемую "panhead"), которые отслеживают, как используется камера во время игры (панорамирование, наклон, масштабирование, фокусировка и использование удлинителя). Энкодеры передают эту информацию в прямом эфире 30 или более раз в секунду в передвижную студию вещателя, где она обрабатывается компьютерами Sportvision (обычно по одному на каждую камеру). Камера с таким дополнительным оборудованием обычно называется "инструментированной" камерой. Эта информация помогает удерживать желтую линию первого и десяти в правильном положении, не допуская ее искажения, когда камера следит за игроками или мячом.
There are usually a number of cameras shooting the field, but typically only three or four main cameras are used for an American football broadcast (one on the fifty yard line, and one on each twenty yard line, with most high profile games also having a Skycam, as described below). The cameras with video that will be used with the graphics system have electronic encoders within parts of the camera assembly (in the lens and the moving platform the camera sits on, sometimes called a "panhead") that monitor how the camera is used during the game (pan, tilt, zoom, focus and extender). The encoders transmit that info live 30 or more times per second to the broadcaster's production truck, where it is processed by Sportvision computers (typically one for each camera). A camera with this type of extra hardware is usually called an "instrumented" camera. This information helps keep the yellow 1st & ten line in the proper place without being distorted whenever the camera follows the players or the ball.