从 CAD 到球童:Foresight Sports 和高尔夫开球监测器设计的轨迹

我在圣地亚哥花了一天时间,看看先进的传感器和模拟器能否将我的高尔夫技能(或者说缺乏技能)从“开球下场”提升到“锁定目标”。
A golder on the green swinging a putter in front of a Foresight Sports QuadMax portable gold launch monitor
Tony Ware

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这是一个典型的海岸清晨,我走下圣地亚哥的街道,来到练习场。六月忧郁的薄雾笼罩着空气,但没有海雾,没有微风,果岭上也没有可能毁掉我比赛的变量——除非我想要。我来到了 Foresight Sports 的总部,在一个尽可能对初学者友好的顶级高尔夫模拟器上发球,这里的条件对我来说……简直是空挥一杆。

我再次发球,打了个烂球。我又发球,勉强打了个侧旋球,但至少打到了屏幕上,这可能算是一种令人沮丧的进步。你可以在我手中 放一把重量完美的球杆,但这并不意味着我知道如何使用它。房间里只有我一个人,但我感觉有无数双眼睛在评判我。然后,屏幕上弹出了数据,因为唯一真正关注我的是 GCHawk,一个安装在头顶的灵敏传感器条。GC 的意思是“Game Changer”(改变游戏),而在我身上,它得努力才能不辜负这个名字。我还不明白它告诉我的任何数据意味着什么,只知道所有这些都意味着我需要一切可能的帮助。但我在这里是为了了解 价格昂贵的起杆监测仪,以及它们能否通过数据驱动的洞察力帮助我将比赛目标变为现实——即使现实只是将我从“呃,很糟糕”变成“嗯,还可以”。

A black & white graphic of the GCQuad golf launch monitor over the stairs at Foresight Sports HQ
Tony Ware

纵观历史……

这是一个不寻常的海岸早晨,至少对我来说是这样,因为我显然不是高尔夫球手。不是有志成为 Rickie Fowler 或 Rory McIlroy 的那种。甚至也不是 Chubbs 之前的 Happy Gilmore。但在这里,我却在职业高尔夫圣地里笨拙地挥杆。即使你从未踏足过南加州的高尔夫球场,你很可能也曾与一款南加州制造的产品在果岭上较量过。除了墨西哥卷饼摊,高尔夫装备制造商可能是这里第二多的行业。许多著名的球杆、部件和豪华球包品牌都在北部县和北部市的边缘地带设有研发设施和量身定制工作室,Foresight 就隐藏在商业园区和公寓社区之间。

然而,Foresight 对圣地亚哥的热爱并非源于可用的房地产。一年四季完美的气候、高尔夫球场和客户群体,只是这里宝贵的真实世界测试全年无休的可能性中的几个原因。但你不需要去圣地亚哥,甚至不需要去当地的职业商店,就能看到这家公司的起杆监测仪在被使用。如果你最近看过 PGA 巡回赛、Korn Ferry 巡回赛或 LIV 高尔夫比赛,你很可能注意到了一个高约小腿、沙漏状的设备,它非常低调、非常显眼地放置在球道旁,在一些顶级高尔夫球手热身时陪伴着他们。

那是 QuadMAX,一款于 2024 年 1 月推出的顶级起杆监测仪,它是上午开始体验的先进室内阵列的便携版本。它就在我开始尴尬表演的地方几个楼梯口之外设计和组装的。Foresight 市场营销经理 Christopher Dunlap 和首席技术官 Paulo Merlotti 在实验室里迎接我,他们将带我了解公司的历史以及如何最大程度地发挥起杆监测仪的作用。

QuadMAX 是对 2016 年的 GCQuad 的一次更新,GCQuad 首次引入了高速四摄像头系统,这使得这款光度学监测仪的准确性和多功能性在雷达和红外系统之上。该光度学系统每秒可捕捉数千帧(取决于光照条件),并从多个角度紧密跟踪球杆和球,能够提供近乎即时的、毫米级精确的球速、杆面角度、击球点、起杆角度等反馈。

专业级高尔夫球 可以承诺低旋转率,但需要技巧和可靠的起杆监测仪才能知道球是否真的达到了效果。而雷达则更侧重于击球后的完整飞行轨迹,因此需要空间来跟踪轨迹。这使得雷达非常适合长距离分析,而光度学则非常适合练习场,并在室内使用和短杆(切杆和推杆)应用方面表现出色。

GCQuad 巩固了 Foresight 在生产便携式性能跟踪器/个人教练方面的声誉,无论你是在高球量还是低球量模式下,它都能对每一次击球提供详细的洞察。QuadMAX 增加了额外的数据点、明亮的触摸屏取代了物理按钮、简化的 NFC 连接、“MyTiles”可自定义数据指标显示、增强的电池续航、减轻的重量,以及在人体工程学、稳定性和耐用性方面的改进。这与 2006 年的 G1 相比是巨大的进化,G1 使用了一个单目摄像头和一个最初用于跟踪子弹的运动跟踪系统。

没有挥杆,就什么都不是……

G1“饭盒”高尔夫球跟踪器是由一家最终成为 Foresight Sports 组成部分的公司开发的,为耐克公司研发。多年来,由 Jon Watters 和 Scott Werbelow 领导的团队不断成长,产品尺寸不断缩小——他们蓬勃发展,因为他们看到了将便携性和多功能性同等重要的必要性。

Watters 和 Werbelow 曾从事高尔夫模拟器工作,但他们看到了模糊模拟器体验和性能分析工具界限的技术的消费者潜力,并且可以在室内和室外使用,因为当时家庭娱乐模拟器和仅能在专业草坪上看到的 50,000 美元跟踪器之间存在巨大的差距。因此,他们冒险成立了一家公司,收购了 G1 背后的技术,并找到了将其推向市场的方法。

他们的愿景是有一天,起杆监测仪能像激光测距仪一样成为球童的标准配置。当然,事情的成功并没有保证。这个现实被深深地烙印在公司的名称中:WAWGD, Inc. DBA Foresight Sports。WAWGD 的意思是“我们要做什么”。要做的事情就是要么让起杆监测仪成为主流,要么放弃一切去开一家墨西哥卷饼车。

好吧,圣地亚哥有很多墨西哥卷饼,但 Foresight 旗下没有,因为这家公司从未在应该转弯时直线前进,从未接受过一个仅仅还可以的交易或机会。尽管内部曾就 GC2(你可能猜到了,其名称来源于其立体摄像头系统)是否完全成熟有过争论,但创始人还是承担了经过计算的风险,并在 2010 年的 PGA 展会上推出了产品。紧接着,他们不得不增聘员工来处理激增的演示需求。

Werbelow 在一次午餐(自然是墨西哥鱼肉卷饼)时说:“在这样一个世界里,其他公司都在说,‘好吧,你得校准它,设置需要 10 分钟’,而我们是第一个能做到,你只需要把它放在发球台,按一下按钮,就可以了……就能获取数据。”

“我们通过数据来捍卫自己,捍卫我们产品的声誉,通过是最准确的。即使是微小的偏移也会显著影响距离,所以你必须能够精确测量,不能出现 2 毫米的误差。这就是为什么职业选手愿意为它付费——准确性和易用性——如果你认识巡回赛的选手,你会知道他们通常不为任何东西付费。但我们并没有免费提供产品,而全世界仍然可以看到他们周复一周地使用它。”

Merlotti 曾在 Wintriss Engineering 公司从事体育成像工作,该公司正在开发 G1 的后续产品 G100,并与 Foresight 合作开发 GC2。在 2010 年至 2012 年间,团队增加了 GC2 球杆头跟踪功能,也称为 HMT(Head Measurement Technology),Foresight 将 Merlotti 招入高管层。Merlotti 承认自己长期以来一直是摄影爱好者,尤其是中画幅和大幅面相机。这种对捕捉构成宏大场景的细微细节的热爱,与数十年来为相机系统和真实物体跟踪开发光学“技巧”和算法的经验非常契合。

多年来,Foresight 一直在默默耕耘,专注于下一代产品,而没有大肆宣扬或向行业或媒体喊话。2016 年,Foresight 推出了其产品:GCQuad,配备了四摄成像。它很快成为标杆,公司也从狩猎者变成了被狩猎者。疫情提高了室内活动的受欢迎程度,Foresight 在 2021 年推出了一款型号 三摄像头 G3,将入门价格从 19,999 美元降至 6,999 美元。现在,QuadMAX 来了。巡回赛也来了。

有只小鸟告诉我……

远在它们成为弹性长裤和彩色 polo 衫等必备配饰之前,Foresight 的产品就像大多数产品一样,始于白板和黑匣子。Merlotti 领着我穿过模型图和快速原型 3D 打印机、隔间和裸露的电路板、示波器和测试台。新产品测试、当前产品支持以及支持这一切的专用设备开发都始于这里。除了所有计算机辅助设计——所有机械、电气和固件工程——还有用于测试镜头和灯光的重构光学实验室。然后是生产线。说“多条”生产线。

Foresight 目前的生产设施自 2020 年启用以来,虽然不算庞大,但仍能容纳 200 多名员工和多个车间同时运作。有针对销量较高的 GC3 的专用工具和半自动装配——多种模塑外壳和精密加工的模块,每个模块都刻有彩蛋:“来自加利福尼亚州圣地亚哥的问候”以及 Foresight 总部的经纬度。墙壁上挂满了成排的同步校准设备,有些用于冗余,有些用于超负荷容量。“如果一个组件要发生故障,我们希望它在这里,在我们内部发生,”Merlotti 说。“我们进行燃耗测试……电池放电……物理应力测试和模拟球击测试。我们内部对系统进行测试,以确保它们达到性能标准。”

The inner lattice of the Foresight Sports QuadMAX portable golf launch monitor chassis
Tony Ware

然后是针对低产量、高复杂度产品(包括 GCQuad、GCHawk 和 QuadMAX)的更传统生产线——一系列结构和计算机视觉工位。QuadMAX 的前面板拆开后,看起来像一个维京人的面罩——一个眼镜式的面部护盾,由显示电路和玻璃纤维蜂窝板组成,泡沫垫圈为开口提供了定义。就像战士保护眼睛一样,QuadMAX 保护其光学器件,因为在粘合并暴露于专有光照星座进行 3D 对准之前,会极其小心地聚焦这四个镜头。

从外部看,QuadMAX 可能看起来像一块光滑的塑料板,但其内部的格子结构经过测试,能够承受 70 英里/小时的高尔夫球撞击。Foresight 的研究发现,典型的侧旋球速度为 60 英里/小时,因此增加了结构完整性的安全裕度。更新的镁合金悬架底盘比铝更轻,但具有相同的拉伸强度,在不牺牲稳定性的情况下减轻了重量。至于泡沫,它能吸收能量和膨胀,最大限度地减少内部移动,从而使刻意定向的组件永远不会接触到可能损坏校准的外部表面。与橡胶相比,它没有回弹。

Merlotti 说:“这些摄像头不能随着时间和温度而移动……所以 QuadMAX 的制造方式能够经受住多年的使用、撞击和潮湿。”无论 QuadMAX 被拿起、携带、掉落多少次,它都应该能承受粗暴的对待。我甚至还看到一个 GCQuad 在与 世界长打冠军 Martin Borgmeier 一起经历了一两次颠簸后仍然能正常工作,液晶屏上布满了裂缝,虽然残缺但仍可操作。

A Foresight Sports GCQuad portable golf launch monitor that survived multiple tumbles from the golf cart of Martin Borgmeier
Tony Ware

草坪总是更绿……

是时候把另一支高尔夫球杆放在我手中来验证概念了。但这次我们没有在办公室里挥杆,而是将其中一个高度便携的设备带到几英里外的 托里派恩斯市政高尔夫球场,它坐落在太平洋的边缘。这是一个我从远处看到过但并未意识到是它的球场,是我前一天徒步穿越 托里派恩斯州立自然保护区 时在地平线上瞥见的海岸线一角。高尔夫在高尔夫运动的商业和地理景观中是多么根深蒂固。

俗话说,“大力出奇迹,推杆定胜负。” 我并不威胁别人的生计,但我愿意接受数据驱动的洞察。无论是用于装备拟合还是场上表现,QuadMAX 都能快速地展示它在我如何挥杆方面所能提供的。我分不清我的摆动和旋转,但我追求的是向前滚动,尽量减少回旋,管理我的失误,而不是追求完美。从杆面角度到击球点,再到挥杆路径,以及在真正滚动开始前的滑行距离,所有这些实时反馈让我能够纠正我在挥杆动作上的严重不一致。

快速浏览定制的、对教学友好的 QuadMAX 显示屏,帮助我开始准确掌握所需的上杆幅度以及针对特定距离和果岭所需的“魔术速度”,以及如何更一致地将球击中预定线路的中心。我突然变成了 Bryson DeChambeau,突然成为了大师级别吗?不,我不是科学家,但我正在有目的地改变我的握杆,有意识地重新校准我将球杆拉到身后的位置。我只打了一个小时,但我的前压动作让我如此专注,以至于直到我们收拾汽车准备离开时,我才注意到头顶上巨大的军用飞机飞过。如果我当时不想使用即时反馈,QuadMAX 可以保存多达 20 亿次击球的最高点、下降角度等等,这样我就可以尝试击中一架战斗机,稍后在 Foresight 应用中进行分析。

A Foresight Sports QuadMAX portable golf launch monitor sitting on the green near a flag with two putters
Tony Ware

这就是开球……

这是一个典型的海岸下午,我走下圣地亚哥的街道,来到圆石滩的第七洞。悬崖上风很大,沙坑令人望而生畏。好吧,我仍然在 Foresight 总部的击球区,那里的条件总是最适合使用我一天中学到的东西。我一开始确实是个有点“地面球”选手,而且有一个非常大的切击,但我已经调整了夸张的动作,能够比较稳定地打出接近零的轨迹,并避免一些“虫子拖地球”。回顾我的击球练习,无论是视觉上还是以测量丰富化的 CSV 格式,我的击球组都越来越远,也越来越集中。我的手臂姿势、重心转移、在控制不必要的杆面摆动时减轻紧张感的能力……我与球杆的联系以及控制节奏的信心都融入了这些数据中。

当然,有些地方有真正的季节。或者高尔夫球场不那么方便。或者午休时间是唯一能挤出一点时间进行短暂练习的机会。这时,QuadMAX(或 GCQuad)和 Foresight 的虚拟化就派上用场了——无论是为大学生运动员提供“真实世界”设置,还是为电子竞技玩家提供通道。只需在挥杆棒上,甚至扫帚上贴一个反光标记(又名贴纸),你就可以使用速度跟踪模式。 换上一根真正的球杆、一个球,再加上一个球网/屏幕,你不仅可以微调你的挥杆,还可以在房间里像在练习场一样,轻松地打出逼真的回合,或者参加 PinSeeker 现金挑战赛

我在圣地亚哥接触了很多新事物,其中不乏我背部的新肌肉。几天前,我还在一个全天的硬核音乐节上担任人群控制,现在,仅仅几个小时的练习击球后,我不得不吃 twice 剂泰诺。所以我花了几天下来的恢复,然后带着我的儿子去 Top Golf,他其实是半定期打高尔夫的,而且以前嘲笑过我那出名的糟糕击球。(是的,让他非常嫉妒我能使用 QuadMAX 并获得专业指导,感觉很好。)

这是一个典型的拥挤的早晨,我们从马里兰州国家港口附近走上街道,来到练习场。我毫不怀疑 QuadMAX 可以帮助职业选手提升他们最后的百分之一,但我们在这里要看看这个有抱负的业余爱好者是否能够传承它的智慧,获得更好的飞行距离。我运用了 Foresight Sports 团队给我的最好的、非数据化的建议,并做了一些伸展运动。然后我站好,发球,听到身后一个惊讶的声音证明了优质起杆监测仪的优势:“嘿,不错哦。”

 

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商务编辑

Tony Ware 是 PopSci.com(以及 PopPhoto.com)的商务与装备编辑。他自 90 年代中期以来一直在撰写关于如何制作和颠覆音乐的文章,当时他的大学报纸说他们已经有了影评人,但也许他想看看免费的宣传 CD。他立刻被勾起了对细节的兴趣,此后他一直为无数的另类周报、国际杂志、网站和激烈的酒吧问答比赛报道各种音频内容。


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