1º e Dez (sistema gráfico) - 1st & Ten (graphics system)
1st & Ten é um sistema de computador que aumenta a cobertura televisiva do futebol americano inserindo elementos gráficos no campo de jogo como se estivessem fisicamente presentes; o elemento inserido permanece fixo dentro das coordenadas do campo de jogo e obedece às regras visuais de objetos de primeiro plano que obstruem os objetos de fundo. Desenvolvido pela Sportvision e PVI Virtual Media Services , é mais conhecido por gerar e exibir uma primeira linha descendente amarela em uma transmissão ao vivo de um jogo de futebol - tornando mais fácil para os espectadores acompanharem o jogo em campo. A linha não está fisicamente presente em campo e é vista apenas pelo público da televisão.
1st & Ten é às vezes usado genericamente para se referir à classe de sistemas capazes de adicionar linhas iniciais e elementos visuais semelhantes, e não apenas o sistema Sportvision. No entanto, o sistema concorrente da PVI é mais precisamente denominado L-VIS, para Live Video Insertion System.
Com o tempo, o uso evoluiu. Algumas transmissões de futebol mudam a cor da linha de amarelo para vermelho na 4ª descida, ou mostram uma segunda linha gerada por computador (geralmente na cor azul) que marca a linha de scrimmage . Linhas também pode ser projectada para mostrar outros tipos de posição do campo, incluindo marcações para a zona vermelha e a máxima distância óptima para um placekicker estatística de meta campo gama. Em situações climáticas extremas , um campo virtual inteiro com marcadores de quintal e limites pode ser projetado no campo a fim de permitir aos oficiais da liga, transmissores e telespectadores alguma forma de seguir a ação quando todas as marcações de campo estiverem obscurecidas por neve, névoa ou lama.
O sistema faz uso de uma combinação de sensores de movimento montados nas câmeras de transmissão para registrar o que estão vendo e / ou o uso de tecnologia de computação gráfica de movimento de correspondência e uma versão aprimorada de chroma key ou tecnologia de "tela verde".
História e desenvolvimento
A ideia de criar um marcador em campo para ajudar os telespectadores a identificar as primeiras distâncias foi concebida e patenteada em 1978 por David W. Crain , que apresentou o conceito a Roone Arledge e Roger Goodman da ABC News and Sports e ao Centro de Tecnologia da CBS . Na época, ambos decidiram que a indústria de transmissão não estava pronta para usar a invenção de Crain.
Em 1998, o programador da ESPN Gary Morgenstern e outros reviveram a ideia. O produtor coordenador da NFL da ESPN , Fred Gaudelli , foi encarregado de supervisionar a implementação de sua rede. A linha 1st & Ten foi transmitida pela primeira vez pela Sportvision , uma empresa privada, durante a cobertura da ESPN de um jogo Cincinnati Bengals - Baltimore Ravens em 27 de setembro de 1998. Algumas semanas depois, no Dia de Ação de Graças de 1998, Princeton Video Image (PVI) foi ao ar sua versão da linha amarela virtual para baixo em uma transmissão da CBS de um jogo Pittsburgh Steelers - Detroit Lions . Quatro anos depois, SportsMEDIA introduziu uma terceira versão durante a cobertura da NBC de um jogo de Notre Dame.
A rivalidade entre PVI e Sportvision começou com uma colaboração. Em julho de 1995, a PVI havia usado com sucesso sua tecnologia de movimentação de partidas L-VIS (Live Video Insertion System) para transmitir publicidade virtual atrás da home plate em uma transmissão local de um jogo de beisebol Trenton Thunder . Em janeiro de 1996, Roy Rosser , diretor de projetos especiais da PVI, viu o disco FoxTrax da Sportvision na transmissão do NHL All-Star Game 1996 e percebeu que uma combinação de L-VIS e FoxTrax permitiria inserções virtuais em uma ampla gama de situações do que qualquer um poderia fazer por conta própria, dado o poder de computadores acessíveis. Ele contatou Stan Honey , CTO da Sportvision, e as duas empresas realizaram uma demonstração conjunta de suas tecnologias combinadas durante a World Series de 1996 entre o Atlanta Braves e o New York Yankees no Atlanta – Fulton County Stadium . O teste não foi um sucesso e as duas empresas se separaram, cada uma desenvolvendo sistemas complementares que foram usados para transmitir a linha "First and Ten" da Sportvision e a "Yellow Down Line" da PVI. Em outubro de 1999, a SportVision processou a PVI alegando que a sinalização virtual, a primeira linha e outros produtos da PVI infringiam as patentes da Fox / Sportvision. Em agosto de 2001, a PVI fez uma contra-ação contra a Sportvision em uma ação judicial federal, alegando que a zona de ataque virtual da Sportvision e os produtos de sinalização virtual infringiam uma patente da PVI. Em 2002, as empresas resolveram as ações fora dos tribunais por meio de um acordo de licenciamento cruzado.
Antes do jogo
Cada campo de futebol tem uma coroa e contorno únicos e não é perfeitamente plano para facilitar a drenagem , então um modelo 3D é feito do campo antes do jogo. Devido ao baixo número de mudanças ao longo de uma temporada de futebol, este modelo 3D geralmente é gerado apenas uma vez por temporada, no máximo. Também possui uma paleta de cores única, normalmente em vários tons de verde, dependendo do tipo de superfície (por exemplo, grama real ou artificial ) e do clima (por exemplo, claro, sombreado ou até mesmo nevando). Além disso, depois que as câmeras são configuradas, a posição da câmera em relação ao campo é estabelecida para ser usada em conjunto com o modelo 3D do campo criado anteriormente.
Máquinas fotográficas
Geralmente há várias câmeras filmando o campo, mas normalmente apenas três ou quatro câmeras principais são usadas para uma transmissão de futebol americano (uma na linha de cinquenta jardas e uma em cada linha de vinte jardas, com a maioria dos jogos de alto perfil também ter uma Skycam , conforme descrito abaixo). As câmeras com vídeo que serão usadas com o sistema gráfico têm codificadores eletrônicos dentro de partes do conjunto da câmera (na lente e na plataforma móvel em que a câmera fica, às vezes chamada de "cabeça de pan") que monitoram como a câmera é usada durante o jogo ( panorâmica , inclinação , zoom , foco e extensor). Os codificadores transmitem essas informações ao vivo 30 ou mais vezes por segundo para o caminhão de produção da emissora, onde são processadas pelos computadores Sportvision (normalmente um para cada câmera). Uma câmera com esse tipo de hardware extra é geralmente chamada de câmera "instrumentada". Esta informação ajuda a manter a linha 1 & dez amarela no lugar correto sem ser distorcida sempre que a câmera segue os jogadores ou a bola.
Nas produções maiores, várias outras câmeras podem ser "instrumentadas" para trabalhar com o sistema gráfico, mas geralmente se restringem aos seguintes tipos adicionais: uma câmera geralmente colocada em uma posição alta para ver todos os vinte e dois homens em campo, normalmente chamada de câmera "todas as 22" e uma câmera que dispara acima de uma zona final, chamada de "câmera de zona final" ou, na indústria, geralmente apenas "câmera 4". A Skycam (ou câmera móvel conectada a cabos acima do campo) também pode ser usada para desenhar uma linha amarela sobre seu vídeo, mas o mecanismo tem algumas diferenças importantes em relação à câmera "instrumentada" típica.
Equipe técnica
Para a implementação inicial, havia sete computadores no total e uma equipe de quatro pessoas. Implementações recentes requerem cerca de quatro computadores, um computador por câmera mais um computador compartilhado para chroma-keying e outras tarefas, que podem ser executados por um único operador (embora dois seja o ideal). O operador principal geralmente usa um KVM para alternar entre os computadores com câmera e tem um monitor extra, teclado e configuração de mouse para o computador chroma key.
Da tripulação original de quatro membros, dois membros, um dentro do estádio e um na frente de um computador, comunicaram a posição da primeira linha real para se certificar de que tudo estava funcionando. O terceiro membro da tripulação era um solucionador de problemas. O último membro da tripulação monitorou as várias cores que compõem a paleta de cores na qual a linha é desenhada.
Em configurações recentes, apenas um único operador é necessário para todas as câmeras. O operador clica na bola no vídeo para definir a linha de scrimmage e clica com o botão direito onde a primeira linha descendente deve estar (ou pressiona um botão para posicioná-la automaticamente 10 jardas na direção do jogo). Se as condições de iluminação não mudarem muito, o operador principal também pode monitorar as configurações de chroma-key, mas geralmente um operador secundário é usado quando as condições ficam muito variáveis.
Dados
Cada conjunto de codificadores de câmera em uma câmera transmite os dados de orientação e zoom para uma caixa agregadora que traduz a informação digital em áudio modulado, onde é enviada para o computador com câmera correspondente no caminhão. Esses dados são sincronizados com o vídeo dessa câmera. No computador da câmera, os dados de posição da câmera são demodulados de volta aos dados digitais para uso pelo programa que desenha a "linha amarela" sobre o vídeo.
Separadamente, o computador chroma keying é informado sobre quais cores do campo podem ser desenhadas (basicamente grama) e essa informação é enviada para os computadores com câmera.
A maneira antiga
O primeiro computador do caminhão reúne todas as leituras separadas das câmeras e transmite um único fluxo de dados consolidado para o computador central.
O computador central faz essas leituras, o modelo de campo 3D e a paleta de cores, o conhecimento de qual câmera está no ar e, juntos, usando um cálculo geométrico, determina quais pixels no quadro de vídeo formariam a primeira linha descendente. Todos os pixels que são obstruídos por um jogador, um árbitro, a bola ou qualquer outro objeto são identificados e não incluídos no cálculo. Isso garantirá que a 1ª e a 10ª linha sejam projetadas apenas no campo.
O sistema de mídia virtual PVI depende de um único observador para retransmitir a descida e a distância, e um único operador no estúdio, pois seu sistema de visão não precisa de dados de câmera para realizar a inserção. O operador principal do sistema Sportvision faz a localização simplesmente clicando no vídeo para posicionar a linha.
Erros de tecnologia
Os únicos pixels que devem mudar são aqueles que são da mesma cor do campo, normalmente vários tons de verde. Como resultado, algumas situações são difíceis. Uma é quando a cor do uniforme do jogador quase corresponde à do campo (por exemplo, a camisa do Green Bay Packers em um dia ensolarado, ou para o Bronco Stadium na Boise State University , onde o campo e o uniforme do time da casa compartilham o mesmo tom azul). A outra é quando o próprio campo muda, como durante uma tempestade de chuva / neve ou se o campo de grama se torna muito lamacento. Nesses casos, a paleta de cores do campo precisaria incluir tons de marrom e / ou branco. As situações mais difíceis são quando a sombra do campo muda constantemente, como em situações em que nuvens em movimento sombreiam o campo em alguns pontos, mas não em outros, mas continuam a se mover pelo campo.
A coleta e o cálculo de dados também requerem tempo. O feed de áudio vai para um atraso de áudio para ser sincronizado com o vídeo atrasado. O atraso total para o espectador do feed ao vivo acaba sendo cerca de 2/3 de um segundo.
Resultado final
Depois que o computador da câmera determinar quais pixels representam a 1ª e a 10ª linha, ele pega a informação do pixel e desenha a linha amarela no formato de vídeo em cerca de 60 vezes por segundo (depende da frequência de atualização do vídeo). Um estudo de 2011 conduzido pelo SportVision determinou que a linha amarela tem uma margem média de erro de 1,38 polegadas em comparação com o marcador oficial de primeira descida.
Nos últimos anos, o sistema foi atualizado para adicionar mais recursos. Durante as transmissões da Fox , o sistema Sportvision também gera um gráfico em forma de seta no campo com informações de texto para baixo e distância dentro de uma seta apontando na direção do jogo. Os concorrentes também adicionaram esse recurso nos últimos anos.
Além disso, o sistema Sportvision também pode colocar gráficos virtuais que possuem outro feed de vídeo embutido dentro deles, como um quadro de imagem de vídeo. Isso às vezes é chamado de "vídeo em perspectiva".
Essa tecnologia também é a base para a exibição de anúncios onde eles podem não aparecer (por exemplo, atrás do home plate no beisebol durante as transmissões nacionais) e Race F / X em que as imagens podem ser exibidas na pista de corrida e as informações podem seguir um carro específico, não importa o que a câmera faça. Essa tecnologia é usada pela CBS , ESPN , Fox , NBC , NFL Network , RDS , TSN e TNT .