サッカーは米国の主要な娯楽です。子供たちはポップワーナーフットボールリーグでプレーし、高校フットボールに進む人もいれば、大学フットボールをプレーする人もいれば、NFLまたはCFLでプロフットボールをプレーする人もいます。この偉大さへの目標到達プロセスは、世界中の人々が集まるゲームであるサッカーのエリートのエリートがアメリカのプロサッカーのチャンピオンシップゲームであるスーパーボウルでプレーする2月の第1日曜日まで続きます。
アメリカンフットボールの主な目的の1つであり、ポイントを獲得したい場合に役立つのは、最初のダウンを獲得することです。最初のダウンを取得するには、オフェンスは一連の4回のプレーまたはダウンで10ヤードを獲得する必要があります。オフェンスが4ダウン以下で必要なヤード（またはそれ以上）を獲得した場合、チームは最初のダウンに戻り、オフェンスが10ヤードの獲得に失敗するか、得点するか、ボールを対戦相手に引き渡すまで、プロセスが新たに開始されます。
サッカー選手と役員が常に対処しなければならなかった1つの問題は、最初のダウンを獲得するために必要な10ヤードを正確に測定する方法です。ファーストダウンはしばしばゲームを決定しますが、大学やプロのフットボール関係者は、2つのポールの間に取り付けられた明らかに時代遅れの長さの金属チェーンを使用してゲームを測定することがよくあります。
テレビの視聴者は、最初のダウンラインが攻撃との関係でどこにあるのかを理解するのに苦労しています。エンドポールの下にある小さな矢印は、通常、テレビ画面には表示されません。ただし、1998年以降にフットボールの試合を観戦している場合は、フィールドの一方の側線からもう一方の側線に蛍光黄色またはオレンジ色の線が描かれていることに気付いたと思います。実際、このラインはコンピューターで生成されたもので、最初のダウンでオフェンスが到達しなければならない正確な場所を表しています。
ニューヨーク市に本拠を置く企業であるSportvisionは、1998年9月27日にESPNで放送されたベンガルズとレイヴンズの試合中に「1standTen」システムをデビューさせました。世界中のサッカーファンが喜んでいました。その最初のゲーム以来、SportvisionはESPN、ABC、FoxSportsに、このテクノロジーでサッカーのテレビ放送を強化する機能を提供し続けています（Webサイトでファーストダウンラインを使用した実際のゲームの画像を表示できます）。他のネットワークも同様のテクノロジーを使用しています。この記事では、1番目と10番目のシステムがどのように機能するかを見ていきます。
テクノロジー
コンピューターで生成されたビデオエフェクトの奇妙な側面の1つは、一見単純なことを行うのに膨大な労力がかかることです。最も基本的な概念は、実装に膨大な労力を要する場合があります（興味深い背景については、Centropolis FXが視覚効果を作成する方法およびIndustrialLight＆Magicがどのように機能するかを参照してください）。
サッカー場に仮想のファーストダウンラインをペイントすることは、このプロセスの優れた例です。人々のテレビ画面でフィールド全体にファーストダウンラインを描くという概念は確かに単純に聞こえます。結局のところ、これの実装は非常に複雑です。このタスクを実行するには、8台のコンピューターと少なくとも4人の人員を含むトラクタートレーラーリグが必要です。
このシステムが機能するために解決しなければならない問題のいくつかを次に示します。
- システムは、カメラに対するフィールドの方向を認識して、カメラの視点から正しい視点で最初のダウンラインをペイントできるようにする必要があります。
- システムは、同じパースペクティブフレームワークで、すべてのヤードラインがどこにあるかを正確に知る必要があります。
- カメラマンがカメラを動かすことができるとすると、システムはカメラの動き（チルト、パン、ズーム、フォーカス）を感知し、その動きによって生じる視点の変化を理解できる必要があります。
- カメラがフィールドを見ながらパンできることを考えると、システムはカメラが動くときに毎秒30フレームの速度で遠近法を再計算できなければなりません。
- サッカー場は平らではありません。雨水が流れ出るのを助けるために、真ん中で非常に穏やかに頂上にあります。したがって、システムによって計算される線は、フィールドの曲線に適切に従う必要があります。
- フットボールの試合は、スタジアムのさまざまな場所にある複数のカメラで撮影されるため、システムは複数のカメラに対してこのすべての作業を行う必要があります。
- システムは、プレーヤー、レフリー、またはボールがファーストダウンラインを横切るときを感知できる必要があります。これにより、システムはそれらの真上にラインを描画しません。
- システムは、ネットワークがシーンにオーバーレイする可能性のあるスーパーインポーズされたグラフィックスにも注意する必要があります。
システムで使用されるハードウェアの重要な部分は、テレビカメラを保持する特別なカメラマウントです。このマウントは、カメラのすべての動き（チルト、パン、ズーム、フォーカスなど）をエンコードします。マウントが生成するデータは、コンピューターが各カメラが実際に何をしているかを正確に理解するのに役立ちます。もう1つの重要な要素は、フィールドのコンピューター化された3Dモデルです。コンピューターは、カメラが3Dモデルのどこに配置されているかを正確に認識しており、それに応じてフィールド上の仮想ファーストダウンラインを方向付けることができます。モデルは、フィールドの頂上やフィールド上のヤードラインの位置なども考慮します。
カラーパレットもシステムにとって重要です。コンピュータは、線が描かれるべき草と、描かれるべきではない他のすべて（プレーヤー、審判、ボールなど）を区別できなければなりません。カラーパレットはこの問題を解決します。このフレームで動作中のパレットを確認できます。
カラーパレットのため、プレーヤーはジャージの上に線を描いていません。
すべてカウントすると、システムで使用されているコンピューターは8台です。
- 4台のSGIコンピューター
- 1台のPC
- テレビカメラと組み合わせて使用される3台の特別なコンピューター
これらの特別なコンピューターの唯一のタスクは、カメラマウントから1秒間に30回の各カメラの動きの側面を記録し、分析と使用のためにそのデータを生産トラックに送り返すことです。
次に、実際に線がどのように描かれるか。
線を引く
回線の行き先を決定するために、中央コンピュータはいくつかの情報を利用します。
- 仮想フィールド（ゲーム前に採取）実際のフィールドの測定値からモデル化、およびカメラマウントからデータビューの各カメラの範囲を示します
- 現在放送中のカメラからの生のビデオフィード（Sportvisionプロダクショントラックの別のコンピューターによって決定されます）
- 2つの異なるカラーパレット。1つは最初のダウンラインを表すために黄色に変更する必要があるフィールドの色を表し、もう1つは変更してはならない色を表します（プレーヤーや役員のユニフォームの色のように-これにより、プレーヤーは線を「覆い隠し」ているように見え、線が実際にフィールドに描かれているように見えます）。
コンピューターがどのピクセルを黄色に着色するかを正確に決定すると、この情報は、集計された（オンエア）カメラの生のビデオフィードとともに、1秒間に60回黄色の線を引くコンピューターに送信されます。次に、ラインはリニアキーヤーに送信され、黄色のラインがプログラムビデオにスーパーインポーズされます。これらすべてが発生するまでには時間がかかるため、プログラムビデオはいくつかのフレーム遅延を介して送信され、生成された黄色の線と遅延したプログラムビデオを同期して、テレビ画面に表示されるものに変えることができます。
ゲーム当日、システムを実行するには4人が必要です。
- スポッターおよびオペレータ手動で入力するために一緒に働くシステムに正しいヤードライン。スポッターはプレスボックスにあり、オペレーターは生産トラックにいて、正しい番号を物理的に入力しています。
- 他の2人のSportvisionオペレーターが、ゲーム中に必要な調整や修正を行うために待機しています。これらの調整には、雪や泥などのフィールド条件の変化によるカラーパレットへの色の追加が含まれる場合があります。
全体として、自宅の視聴者のために最初のダウンラインを作成するプロセスは単純ではありません。しかし、家で見ているサッカーファンなら誰でも、努力する価値があると言うでしょう。
1stおよびTenシステムと関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。
