科技重塑運動觀賽體驗：從裁判輔助到生物數據分析

在網球四大滿貫賽事中，歷史最悠久的溫布頓網球錦標賽宣布自2025年起全面採用電子線審，宣告人工線審逐步退場的時代來臨。回顧2020年東京奧運，我國羽球男雙選手摘下歷史性的首面金牌，最後回放畫面顯示球壓在線上的關鍵一分，更是成為經典。支撐這類判決的，正是已廣泛應用於網球、足球等運動賽事的「鷹眼系統（Hawk-Eye）」，亦稱即時回放系統（Instant Review System, IRS）。

鷹眼系統：提升判決準確性的技術革新

鷹眼系統由英國Roke Manor研究公司的工程師於2001年開發，而後技術獨立並成立「鷹眼系統創新公司（Hawk-Eye Innovations）」。該系統透過架設多部高速攝影機追蹤球體飛行軌跡，經由電腦運算進行畫面分析，並據此建立3D模型來預測球的落點，進而模擬球體可能的運動路徑，讓選手可提出挑戰判決，促進運動賽事的公平性。其技術原理及流程摘述如下：

1. 架設多部攝影機捕捉球體及選手移動，記錄其在3D空間中的位置
2. 透過影像處理技術辨識球體，並依據其連續位置推算軌跡
3. 分析軌跡數據，建立可視化運動路徑
4. 利用3D圖像技術，生成球體軌跡動畫與視覺化呈現

圖1：鷹眼系統示意
圖片來源：Serruys et al., 2019

從鷹眼到骨骼追蹤：深化運動數據應用

Hawk-Eye於2011年被SONY收購後，技術持續精進，並衍生出創新應用—「骨骼追蹤技術（Skeletal Tracking Technology，簡稱SkeleTRACK）」。傳統上，運動分析多依賴質心（Centre of Mass, CoM）追蹤，僅監測運動員的重心變化，對於肢體與各部位的細部動作無法進行有效分析。

SkeleTRACK技術結合感測器、攝影機與光學追蹤系統，能即時捕捉和監測人體29個關鍵骨骼點的即時數據，突破過往單點監控的限制，提供更完整的生物力學和運動細節資料，可廣泛應用於運動表現分析、團隊戰術制定及賽事重建等領域，亦為體育產業開拓更多商業發展機會。

以網球為例，透過SkeleTRACK技術可即時測量球員發球時膝關節的彎曲角度，進一步推估疲勞程度，有助預防傷害。同時，系統亦可追蹤球拍上的7個關鍵點，進行擊球路徑、角度與速度等分析，協助教練與選手精進技巧與策略。

圖2：SkeleTRACK捕捉運動數據示意
圖片來源：Hawk-Eye官網

衍生應用：SAOT 強化足球賽事判決效率

SkeleTRACK技術的衍生應用中，最廣為人知的是「半自動越位技術（Semi-Automated Offside Technology，簡稱SAOT）」。當足球比賽中發生可能的越位情況時，SAOT系統會即時傳送球體與球員位置數據至影像輔助判決室（VAR Room），確認判決後， 形成3D動畫並透過球場大螢幕，展示球被踢出的瞬間及球員肢體的具體位置，提升判決透明度與即時性。

SAOT透過10至14個高頻攝影機，每秒追蹤球員29個骨骼點高達50次，涵括所有與越位判罰相關的四肢與部位，使數據點由傳統的每隊約60萬個大幅提升至1.72億個。這些即時且高精度的數據可於數秒內完成分析，顯著降低人為誤差，提升越位判定的準確性與比賽流暢度。自2022年以來，SAOT已在多項國內與國際職業足球賽事中正式採用。

圖3：SAOT 在足球賽事中的應用示意
圖片來源：Hawk-Eye官網

FIND觀點：科技驅動運動產業變革

本文介紹三項運動科技關鍵應用：鷹眼系統（Hawk-Eye）、骨骼追蹤技術（SkeleTRACK）以及半自動越位技術（SAOT）。這些技術以精確數據為基礎，不僅提升賽事判決準確性與比賽公平性，更進一步推動觀賽體驗轉型。

過往體育參與主要透過電視轉播或現場觀賽等被動方式，如今透過科技建構的虛擬重現與視覺化工具，可賦予觀眾與體育直接互動、球迷能夠更深入參與賽事，欣賞比賽之餘可一同為運動員表現分析和戰術制定等提供更深入的賽事見解，進而提升體育的娛樂性與加強觀賽的沉浸感。隨著技術持續創新與演進，應用範圍亦將隨之不斷擴展，並靈活適應不斷變化的消費者偏好，為體育產業開創更廣闊的市場與商業機會。

封面圖片來源：本文作者使用AI技術生成

參考資料來源：

1. 圖1、鷹眼技術：Serruys, P. W., Kogame, N., & Onuma, Y. (2019). Was the Ball Inside or Outside the Court? JACC: Cardiovascular Interventions, 12(20), 2089-2092. https://doi.org/10.1016/j.jcin.2019.07.001
2. 圖2、骨骼追蹤技術SkeleTRACK：https://www.hawkeyeinnovations.com/news/4211958/the-future-of-data-tracking-in-sport
3. 圖3、SkeleTRACK在足球裁判技術的應用：https://www.hawkeyeinnovations.com/news/4227979/making-sport-fairer-with-accurate-event-detection-the-future-of-officiating-via-skeletal-tracking
4. 鷹眼系統運用在運動賽事：Bal, B., & Dureja, G. (2012). Hawk Eye: a logical innovative technology use in sports for effective decision making. Sport Science Review, 21(1-2), 107-119. https://doi.org/10.2478/v10237-012-0006-6