ИИ-анализ ударов в теннисе: что можно оценить по видео с телефона

Команда TennisAI в Pace · Опубликовано · 7 мин чтения

Короткий ответ

ИИ-анализ ударов в теннисе с помощью компьютерного зрения находит удары на видео, смотрит, как двигаются тело и ракетка, и превращает это в оценки и рекомендации. Он лучше всего работает с тем, что камера видит чётко: подготовка, баланс и примерное место контакта. А то, что камера упускает, оценить не может: как струны встречают мяч, напряжение мышц, почему вы выбрали именно этот удар. Относитесь к одной оценке как к приблизительной и доверяйте тренду по похожим роликам.

Теперь ролик с телефона может дать автоматическую обратную связь по вашему удару: без датчика и без тренера на корте. Рекомендации выглядят точными, потому что сопровождаются цифрами. Насколько этим цифрам можно доверять, зависит от того, что увидела камера, и от того, как вы ими пользуетесь.

В статье рассказано, как работает эта технология, что она может и не может оценить, где ошибается и как измерить шум в собственных оценках. Это относится к любому приложению для анализа ударов, включая TennisAI, наше приложение для ИИ-анализа теннисного видео.

Как работает ИИ-анализ ударов в теннисе

Приложения различаются, и большинство не раскрывает методы полностью. В общих чертах анализ ударов состоит из трёх шагов.

  1. Найти игрока. Модель компьютерного зрения находит человека на кадрах. Многие системы также оценивают положение суставов, например плеч, бёдер и коленей; это называется оценкой позы.
  2. Найти удары. Система прослеживает движение во времени и размечает его: вот этот фрагмент — форхенд, а этот — подача.
  3. Превратить движение в рекомендации. Она сравнивает увиденное с тем, что усвоила о технике тенниса, и выдаёт оценку и комментарии.

Две разные задачи часто называют одинаково. Анализ ударов смотрит на ваше тело и ракетку. Отслеживание мяча следит за мячом и сообщает, например, скорость, глубину и попал ли он в корт. В описании TorqAI сказано, что приложение отслеживает 17 суставов. В отчёте ITF (теперь World Tennis) описано, что SwingVision измеряет трёхмерное положение мяча в момент удара ракеткой, касания сетки и отскока, а на сайте SwingVision в тарифе Pro указан и разбор техники. TennisAI описывает свою часть просто: ИИ распознаёт удары, а затем даёт оценки и рекомендации по таким вещам, как траектория замаха, тайминг, точка контакта и работа ног. Выбирая приложение, сначала сравните их по тому, что они анализируют.

Что ИИ может и не может оценить по видео с телефона

Правило, стоящее за этой таблицей, простое: если вы не видите чего-то в кадре, то и у ИИ для работы почти ничего нет.

Что вы хотите узнатьПо ролику с телефонаПочему
Ранняя или поздняя подготовкаОбычно даПоложение тела и ракетки в момент отскока хорошо видно сбоку или из угла.
Работа ног и балансОбычно даНоги и завершение удара видны, если всё тело остаётся в кадре.
Траектория замаха снизу вверхДа, сбокуВид сбоку показывает подъём ракетки. Вид строго сзади его сплющивает.
Точка контактаПримерноПри 30 или 60 кадрах в секунду кадра с самим моментом контакта часто нет.
Хват и угол ракеткиЧасто плохоОни мелкие и быстрые и размываются на обычной дистанции съёмки.
Куда мяч попал на струнахРедкоОбычное видео этого почти не показывает. Это явное преимущество датчика на ракетке.
Сила удараКосвенноКамера не измеряет силу. Замечания о силе могут опираться только на видимое движение.
Напряжение, усталость и больНетЭто происходит внутри тела. Ни одно приложение не оценит травму по ролику.
Почему вы выбрали этот ударНетКамера видит удар, но не знает вашего замысла.

Комментарии полезнее всего тогда, когда вы можете проверить их сами. Если в разборе сказано, что контакт поздний, поставьте ролик на паузу на кадре, ближайшем к контакту, и посмотрите. В нашем руководстве о том, где должен быть контакт на каждом ударе, сказано, на что смотреть.

Где ИИ-анализ ударов ошибается

Анализ по камере зависит от ракурса. Единственная независимая проверка, которую мы прочитали, касается продукта другого типа: в рецензируемом исследовании данные SwingVision сравнили с данными аналитиков-людей на 4 матчах, 2 ракурсах камеры и 1,065 ударах. Совпадение было высоким по большинству показателей и тем точнее, чем лучше ракурс, а авторы предупредили об ошибках, связанных с ракурсом. Разумно ожидать, что анализ ударов тоже чувствителен к ракурсу.

ПроблемаКак это влияет на анализЧто делать
Неудачный ракурсДальний вид или вид строго сзади скрывает контакт и траекторию замаха.Снимайте сбоку или из угла и каждый раз с одной и той же точки.
Что-то мешает обзоруСтойка сетки, ограждение, партнёр или ваше собственное тело закрывает ракетку в ключевой момент.Проверьте пробный ролик и двигайте телефон, пока ракетка не будет видна на протяжении всего контакта.
Слабое освещениеiPhone при слабом свете может снизить частоту до 24 кадров в секунду, а быстрые махи размываются.Снимайте при хорошем свете и проверьте Auto FPS в «Настройки», «Камера», «Запись видео».
Другие игроки в кадреАвтоматические системы могут путать, кто что делает.Для роликов о технике сделайте так, чтобы вы были в кадре самым крупным человеком.
Один ролик, одно настроениеУдачная минута или спокойное упражнение принимается за всю вашу игру.Снимайте много повторений и добавьте ролик с розыгрышами очков.

О положении камеры и настройках телефона подробно рассказано в нашем руководстве по съёмке тенниса.

Как читать ИИ-оценку по теннису

  • Тренд важнее абсолютного значения. Оценка 6.8 сама по себе мало что говорит. Удар, который растёт по нескольким похожим роликам, говорит гораздо больше.
  • Сравнивайте сравнимое. Берите один и тот же удар, одну и ту же точку камеры и один и тот же тип занятия. Ролик с матча и ролик с упражнения — это два разных теста.
  • Не сравнивайте себя с друзьями. Их камера и занятие отличаются от ваших, поэтому разрыв в несколько десятых мало что значит.
  • Не считайте это рейтингом. Оценка техники описывает, как выглядел удар в одном ролике. Она ничего не говорит о том, кого вы можете обыграть. В TennisAI значения NTRP и UTR — это оценки по вашим видеоанализам, и они помечены как неофициальные.

Тест повторного ролика: какая часть изменения настоящая?

Этот тест занимает одно занятие и показывает, насколько оценка колеблется без реальных изменений в вашей игре. Он подходит для любого приложения, которое оценивает ролики.

  1. Закрепите телефон на обычном месте и несколько минут снимайте один удар, например форхенды в ровном розыгрыше.
  2. Сделайте небольшой перерыв и снимите тот же удар с той же точки. Ничего не меняйте.
  3. Загрузите оба ролика и запишите обе оценки этого удара.
  4. Разрыв между ними — ваш уровень шума. Любое последующее изменение меньше этого разрыва считайте отсутствием изменений.

Допустим, два ролика из одного занятия получили 7.1 и 7.5. Рост с 7.1 до 7.3 на следующей неделе пока ничего не значит. Рост больше этого разрыва, державшийся три занятия, заслуживает доверия. Эти числа лишь иллюстрация, поэтому проведите тест со своими и повторите его, если сдвинете камеру.

Как превратить один комментарий в тренировку

  1. Выберите один комментарий по тому удару, на котором вы теряете больше всего очков, даже если у другого удара оценка ниже.
  2. Проверьте его на видео. Если проблему не видно, считайте комментарий догадкой и посмотрите другой ролик.
  3. Превратите его во что-то, что можно посчитать. При позднем контакте снимите 20 форхендов и посчитайте, сколько раз ракетка уже была отведена, когда мяч отскочил.
  4. Тренируйтесь с этой целью, затем снимите то же упражнение на следующем занятии и посчитайте снова.

Что говорят исследования о видеообратной связи в теннисе

Данные неоднозначны, и они касаются видеообратной связи вообще, а не ИИ-оценок. Два старых исследования подачи не выявили дополнительной пользы. Исследование 1985 года с новичками не нашло явного преимущества видеометодов за пять занятий. Рандомизированное исследование 1989 года с 66 игроками среднего уровня показало, что видеообратная связь не лучше обычных тренировок.

Новые работы оптимистичнее, но уже по охвату. В одном исследовании 2024 года с 23 игроками среднего уровня те, кто сам выбирал, когда получать видеообратную связь, улучшили тактику сильнее, чем игроки с фиксированным графиком. Там измеряли тактику, а обратную связь давали тренеры. Систематический обзор 11 исследований на школьных уроках физкультуры показал, что видеообратная связь, по-видимому, эффективна, но к теннису он не относился.

Таким образом, исследования не показывают, что видео или ИИ-оценка сами по себе улучшат вашу технику. Одно видео делает хорошо наверняка: показывает, что вы делаете на самом деле, а это может отличаться от ощущений.

Когда человеку стоит доверять больше, чем приложению

Приложение видит один ракурс одного ролика. Хороший тренер может смотреть на вас с разных сторон, поправить вашу руку на хвате и помнить вашу историю. Идите к тренеру, когда только начинаете, когда планируете серьёзные изменения техники или когда рекомендации сбивают вас с толку. Мы сравниваем два варианта в статье ИИ-тренер или живой тренер. Если что-то болит, прекратите игру и обратитесь к специалисту.

Частые вопросы

Насколько точен ИИ-анализ ударов в теннисе?

Это зависит от приложения, ракурса камеры, освещения и числа ударов в ролике. Единственная независимая проверка, которую мы прочитали, касается SwingVision и показала высокое совпадение с аналитиками-людьми по большинству показателей, тем точнее, чем лучше ракурс. Шум в своих оценках можно измерить, дважды сняв один и тот же удар за одно занятие.

Может ли ИИ анализировать удар по видео с телефона?

Да, если всё тело и ракетка остаются в неподвижном, хорошо освещённом кадре. Он сильнее в подготовке, работе ног и балансе, чем в мелких быстрых деталях вроде хвата и угла ракетки.

Какая оценка в ИИ-анализе тенниса считается хорошей?

Единого стандарта нет, потому что каждое приложение оценивает по-своему. Сравнивайте свою оценку только с собственными прежними роликами с той же точки съёмки.

Помогает ли видеоанализ улучшить игру в теннис?

Данные неоднозначны. Старые исследования подачи не нашли дополнительной пользы видео по сравнению с обычными тренировками, а новые работы оптимистичны, но узки по охвату. Видео полезно, чтобы увидеть, что вы делаете на самом деле, а улучшение всё равно приходит из тренировок после этого.

Может ли ИИ заменить тренера по теннису?

Нет. ИИ-анализ может давать обратную связь между занятиями, но видит лишь один ракурс одного ролика. Тренер может поправить хват руками, смотреть с разных сторон и менять план по мере вашего прогресса.

Проверьте это в своей игре

Загрузите видео тренировки или матча в TennisAI и получите разбор форхенда, бэкхенда и подачи.

Скачать TennisAI в App Store

Как работает TennisAI

Источники

  1. IDEAS/RePEc: рецензируемая проверка достоверности SwingVision по сравнению с аналитиками-людьми (2024)
  2. ITF: отчёт об одобрении технологии анализа игроков для SwingVision (PAT-25-037)
  3. AP via WTOP: Международная федерация тенниса теперь называется World Tennis
  4. SwingVision: официальный сайт (тарифы)
  5. App Store: TorqAI: Tennis Swing Doctor
  6. Apple: изменение настроек записи видео на iPhone
  7. PubMed: Emmen et al., 1985, видеомоделирование и видеообратная связь при обучении подаче (новички)
  8. PubMed: Van Wieringen et al., 1989, видеообратная связь при обучении подаче (игроки среднего уровня)
  9. PubMed: van der Meer et al., 2024, видеообратная связь по выбору игрока и тактические навыки в теннисе
  10. KIT: Mödinger, Woll & Wagner, 2022, визуальная обратная связь на основе видео на уроках физкультуры (систематический обзор)

Эта статья носит общий информационный характер и не заменяет тренера или консультацию врача. Если что-то болит, прекратите тренировку и обратитесь к специалисту. TennisAI создан компанией Pace, издателем этого блога.

ИИ-разбор ваших теннисных видео

Скачать