Камеры, датчики и 3D-сканирование тела: все технологии, помогающие избежать пропущенных звонков.

На этом чемпионате мира судьи будут использовать цифровые двойники каждого игрока, чтобы просматривать игровые моменты со всех ракурсов.

На матче чемпионата мира по футболу FIFA 2026 на стадионе в Мехико 11 июня 2026 года мексиканский футболист Брайан Гутьеррес был сбит южноафриканцем Сфефело Ситоле. Ситоле получил красную карточку. Фото: Люк Хейлс/Getty Images .

На чемпионате мира 2026 года судьи на поле и арбитры на боковой линии смогут использовать множество технологий для назначения пенальти, выявления офсайдов и принятия других важных решений.

Система видеопомощи арбитрам (VAR) и полуавтоматическая технология определения офсайда (SAOT) используются в футболе уже много лет. Но система, используемая на чемпионате мира этим летом, представляет собой одно из самых передовых применений технологий судейства на сегодняшний день — не только в футболе, но и во всех видах спорта высокого уровня.

Во время каждого матча поле будет буквально напичкано датчиками, камерами и новым программным обеспечением для компьютерного зрения. Особенно заметным достижением этого года является использование цифровых двойников. Тело каждого игрока на чемпионате мира было отсканировано компьютером. Цифровой двойник любого спортсмена — который точно соответствует его росту, длине конечностей и размеру обуви — может быть добавлен в виртуальную симуляцию игры, чтобы определить его точное положение относительно мяча, боковых линий и других игроков. Судьи могут использовать все эти данные, чтобы выявлять нарушения, назначать штрафы и сглаживать острые углы в этой прекрасной игре.

Хотя эти системы могут изучать происходящее гораздо детальнее, чем это возможно с помощью человеческого глаза, реальные судьи по-прежнему являются частью игры. Но когда судьи ошибаются — а это случается, спросите любого болельщика — и их решения оспариваются, официальные лица могут обратиться к технологиям, чтобы исправить любые ошибки, заменив субъективные решения объективными истинами.

Эти системы в основном используются для выявления серьезных ошибок, например, для проверки того, находился ли конкретный игрок в офсайде во время эпизода, завершившегося решающим голом. Но команды часто могут запросить пересмотр даже незначительных моментов. Это поднимает вопрос о том, в чем заключается ценность системы: в обеспечении беспристрастного взгляда на ключевые моменты или в предоставлении лиге возможности судить о мельчайших нарушениях, о сантиметрах здесь или там.

ФИФА и другие международные футбольные организации четко обозначили свою позицию по этому вопросу: они хотят, чтобы крупные ошибки были устранены, это правда, но эти сантиметры тоже имеют большое значение.

Глаза решают всё

Элементы системы этого года схожи с системой чемпионата мира 2022 года, но с некоторыми улучшениями. Система Hawk-Eye по-прежнему использует оптическое отслеживание, постоянно фиксируя более двух десятков точек скелета каждого игрока. По словам директора по инновациям ФИФА Йоханнеса Хольцмюллера, в этом году система отслеживания использует 16 камер высокого разрешения по сравнению с 12 в 2022 году.

Как и в 2022 году, эти оптические данные будут объединены с передовыми датчиками, встроенными в сам мяч. Компания Kinexon, лидер в области спортивных носимых устройств, снова предоставит цифровой «мозг» для мяча. На этот раз он будет включать в себя систему сверхширокополосных и инерциальных измерительных датчиков (включая акселерометр и гироскоп, последний из которых жизненно важен для определения вращения мяча), которая будет отслеживать точное местоположение мяча и любые отдельные касания, записывая эти данные 500 раз в секунду.

В версии 2022 года датчик мяча располагался в центре внутренней части мяча, поддерживаемый веревочным ремнем производства Adidas, которая также производит сам мяч. На этот раз, однако, Adidas создала небольшую камеру для удержания датчика, который расположен вдоль внутренней стенки мяча.

«Вулканизация происходит внутри камеры с помощью небольшого пластикового пакетика», — говорит Максимилиан Шмидт, соучредитель и управляющий директор Kinexon. «Такая вулканизация обеспечивает гораздо большую стабильность, чем у тех струн, у которых были крючки, которые могли легче порваться».

Однако размещение датчика вдоль внутренней стенки мяча, а не по центру, требует некоторой балансировки, чтобы дополнительный вес с одной стороны мяча не вызывал его раскачивание. Хотя Шмидт говорит, что вся установка весит всего 13 граммов, его команде пришлось откалибровать все, чтобы обеспечить равномерное отслеживание каждого касания или движения мяча. А поскольку датчик теперь расположен прямо в точке, куда можно ударить, более тщательное тестирование на ударную нагрузку стало ключевой частью процесса.

В совокупности эти оптические системы и системы отслеживания мяча позволят запечатлеть каждую деталь всех 104 матчей чемпионата мира. Но именно высокотехнологичная система помощи, заимствованная из мира виртуальной реальности, сделает их, каким-то образом, еще более точными.

Цифровые двойники

В преддверии турнира все игроки, участвующие в Чемпионате мира 2026 года, прошли 360-градусное сканирование высокого разрешения, выполненное технологическим партнером ФИФА, компанией Lenovo. Эти данные будут загружены в систему Hawk-Eye, где заменят стандартные аватары, которые ранее использовались для определения офсайда и других функций VAR.

Арт Ху, глобальный директор по инновациям Lenovo, говорит, что эти сканы позволят определить форму тела, тонус мышц и даже размер обуви с точностью до 1-2 миллиметров. «Это на порядок лучше, чем у обычного аватара», — говорит Ху.

Ху отмечает, что само по себе подобное сканирование всего тела не является чем-то принципиально новым, и многие сканеры уже используются в различных отраслях. Настоящая техническая сложность заключается в использовании одного скана игрока, сделанного в неподвижном состоянии, и применении этого цифрового двойника к данным о скелетной позе Hawk-Eye в активных игровых сценариях — когда игроки бегают, прыгают или скользят. Цена этих нескольких дополнительных сантиметров точности — огромные вычислительные мощности и алгоритмическая настройка.

Как рассказал мне Хольцмюллер, ФИФА протестировала новую систему на клубном чемпионате мира и межконтинентальном кубке в 2025 году, а также на различных молодежных турнирах за последние 18 месяцев.

Предыдущие версии этой технологии цифрового двойника уже использовались для помощи в принятии решений VAR перед всеми голами и пенальти. Новая версия также поможет в пересмотре решений по удалению игроков и инцидентов, когда полевой судья случайно назначает пенальти не тому игроку. Специалисты VAR смогут отменять решения по угловым, если система обнаружит ошибку, и затем оповестить судей на поле через гарнитуру, не задерживая игру. (Некоторые решения требуют больше времени на расчет и, как следствие, замедляют игру, поэтому VAR в таких случаях использоваться не будет.)

В целях сокращения времени, затрачиваемого на просмотр видеоповторов, система VAR теперь будет немедленно отправлять оповещения боковым судьям о явных и легко обнаруживаемых случаях офсайда, немедленно останавливая игру. Это отличается от прежних методов, которые позволяли игре продолжаться после нарушения, останавливая ее только в случае значимого события, такого как гол или пенальти.

Хольцмюллер говорит, что его команда уверена, что повышение точности системы VAR позволит чаще принимать правильные решения, даже в особо сложных случаях, например, когда «вне игры находится только один палец ноги».

Смотритель-лягушка

Хотя подавляющее большинство случаев офсайда можно обнаружить, просматривая замедленные трансляции в видеоповторах, некоторые нарушения (или их отсутствие) происходят именно в момент между кадрами видео. Несмотря на редкость этой проблемы, ФИФА твердо намерена ее решить: Хольцмюллер говорит, что сочетание 3D-сканирования и данных отслеживания мяча — которые, фиксируя положение 500 раз в секунду, могут обеспечить данные с более высоким разрешением, чем 60 кадров в секунду в видео — дополнит видеоматериал, чтобы предоставить максимально полную картину.

Пожалуй, самой интересной особенностью технологии цифрового двойника является «3D-вид вратаря» в рамках системы VAR. Этот визуализатор может показывать точку зрения вратаря и, используя цифровые данные системы, определять, мешал ли вратарю атакующий игрок, находящийся в положении вне игры. Такое вмешательство давно запрещено в футболе, но количество игроков и размер поля затрудняли точное определение нарушений.

Ху указывает на широкий спектр возможных применений технологий цифровых двойников в спорте, от судейства, подобного этому, до здоровья и результатов спортсменов. По мере того, как модели становятся все более мощными, а вычислительные затраты снижаются, их возможности будут только улучшаться.

Вполне справедливо задаться вопросом, действительно ли стоит выжимать все эти деньги ради улучшения точности некоторых редких решений. Хольцмюллер охотно признает, что эти усовершенствования, а также вся техническая и финансовая работа, связанная с ними, могут изменить лишь несколько решений за весь турнир. Однако с точки зрения ФИФА, ценность таких изменений не вызывает сомнений, когда речь идет о, пожалуй, самом крупном спортивном событии в мире.

«Мы должны привнести на чемпионат мира лучшие технологии, — говорит он. — Это наша цель».

Эта статья первоначально появилась на сайте wired.com.

Источник: arstechnica.com