黄俊杰，金沐祥，秦亚光，彭 迪

(武汉纺织大学，湖北 武汉 430200)

0 引 言

近年来，随着计算机软硬件技术以及虚拟现实技术的不断发展，其研究和应用也愈发成熟。目前虚拟现实技术已经被广泛应用在各个领域，其中就包括体育领域。20世纪初Paul Hawkins等人基于虚拟现实技术发明了一套鹰眼系统，该系统在设计之初是为了帮助赛场裁判对边界球、争议球做出判罚。当前国内外相关学者对鹰眼技术进行了积极探索，但是仍存在商业化成本高，应用场景受限以及用户体验不佳等问题。

文中基于Unity3D平台设计和实现了一套应用于网球赛事中的鹰眼三维可视化系统，该系统实现成本相对低廉，除了能够用于辅助赛场裁判对边界球做出判罚和分析球员的击球方式和策略，还能提供用户和虚拟场景中的对象之间的交互功能，提升了用户体验。此外，结合当下快速发展的WebGL技术，上传系统的Unity网页版文件到服务器，部署网络云平台，让系统的应用场景不再受硬件设备、场地环境的限制。

1 设计方案

鹰眼三维可视化系统的主要设计步骤如下：

(1)在场地周围布置多架高速摄像机采集网球运动的二维图像数据，然后运用基于NTP同步协议的方式[1]实现多目摄像机帧同步，再通过边缘检测和哈夫变换处理得到网球球心的二维坐标[1-4]，最后利用OpenCV相关方法还原演算得到网球在真实场地中的空间三维坐标，并存入数据库；

(2)根据网球场地拍摄的图片和已知的资料利用3D Max进行网球场地建模，利用photoshop制作纹理贴图，然后将已经制作完成的模型从3D Max中以FBX的格式导入到Unity3D工程中；……