在游泳比赛中，姿势与力量同样至关重要。对顶尖选手来说，即使是脚踝的角度这些微小的细节，做到极致也是一种执念，因为这可能意味着领奖台与徒劳无功的区别。为了帮助专业选手，视频分析如今已成为不可或缺的训练工具。“以前，我们实际上只能依靠教练的眼睛，” 来纠正动作、划水和打腿的姿势，三届奥运金牌得主、正力争在里约奥运会摘取第四金的内森·阿德里安（Nathan Adrian）说道。“现在我会在身上佩戴LED灯，然后软件进行分析。这套设备可以装在行李箱里到处携带。”
宝马公司的工程师们与美国国家游泳队合作，独家开发了这项便携式技术。它不是为了感知汽车驶入你的盲点并帮助防止碰撞，而是宝马为游泳运动员的划水动作精确追踪而编程的系统。软件随后会将这些动作——每一次推力、划水或脚部的任何不协调角度——转化为数据。
工作原理如下：阿德里安会在身上贴上LED灯，然后在高速摄像机拍摄他游泳时捕捉这些灯。算法会将这些动作转化为有用的数据，供教练采取行动。这项技术的数据捕捉和翻译，宝马加州设计工作室创意咨询总监彼得·法尔特（Peter Falt）表示，“并非易事”，对于构建该系统的工程师、设计师和程序员来说。法尔特说，这迫使他们在（至少对他们而言）“恶劣的环境”（例如水下）中工作，并追踪和分析一些“移动速度非常快”的物体（例如世界级游泳运动员）。
作为世界上最优秀的50米和100米自由泳选手之一，阿德里安曾参加过两届奥运会，并见证了大多数游泳选手使用的技术，如慢动作水下视频分析，变得越来越精确。但宝马的动作捕捉能够记录更细微的动作。该系统将数据转化为二维渲染图，可以细致到分析游泳者脚趾的不完美弯曲。这为游泳运动员提供了前所未有的反馈水平。
游泳队专门利用这些渲染图来评估和改进这项运动中最重要的动作之一：海豚式打腿——游泳者在跳入水中或转身后，身体会做的一系列起伏的全身动作，也是水下动量最大的时刻。从这次打腿中获得更多动力至关重要。“将这项技术聚焦于海豚式打腿是一个里程碑，” 团队的高性能顾问罗素·马克（Russell Mark）说道。“这是一个巨大的武器。每个人都会在出发或转身后打一到两次腿。但能够打出七、八甚至九次漂亮的腿？那才是真正的利用它。”
现在，当阿德里安在训练中做出完美的海豚式打腿时，教练可以将这些数据转化为基准，告诉其他游泳运动员如何复制。马克说：“我们知道谁擅长这项技术。关键是如何让更多的运动员达到这种水平。”
三月初，阿德里安在推特上发布了一段自己跳入泳池的短视频，身上贴着LED传感器。虽然他表面上是在帮助马克进行系统测试，但他捕捉到了大量关于自己技术的有用信息，基本上获得了极佳的反馈循环。
他说：“我能够看到的一点是，我的脊柱线有几度的差异。我注意到我上半身胸部区域的运动幅度，与那些一直比我强的选手相比。这带来了微小的改进。但我们现在所寻求的正是这种微小的改进。这将对理解我们如何保持动量至关重要。”
最终，该团队希望实时将视频分析反馈到泳池边的平板电脑上，让教练能够当场对运动员的姿势进行微调。但阿德里安并没有等待最终产品的问世来获得优势。
他说：“我喜欢分析，喜欢理解事物运作的原理。我以前从未以那种精细的分析方式研究过我的海豚式打腿。在游泳中，如果你能在不消耗更多能量的情况下提高效率，那简直是‘免费的午餐’。”
本文最初发表于 2016 年 7 月/8 月的《大众科学》杂志，是我们的“英雄科学”专题的一部分。
