先机测量什么
先机(Xianji) 是一套用于快速隔网对抗项目视觉预判能力的测量与训练仪器。目前支持羽毛球单打,网球接发球在规划中。
它要解决的问题
Section titled “它要解决的问题”面对职业级羽毛球杀球或高速网球发球,球的飞行时间短于接球方自身的启动时间。接球方不可能是在对球的飞行做出反应。他们所依据的信息在击球之前就已出现——来自对手的躯干旋转、肩线、肘部高度,以及挥拍过程中的拍面朝向。
在这项能力上的专家与新手差异,是知觉—动作研究文献中较为稳健的发现之一。分离这一能力的标准实验方法是时间遮蔽(temporal occlusion):呈现动作,在相对于击球点的受控时刻切断画面,并强制作出预测。若画面在击球之前切断而运动员仍能高于随机水平地预测,则可证明其正在读取击球前的动作学线索。
预判阈值——在球拍与球接触前多少毫秒切断画面时,运动员仍能保持约 79% 的正确率。
阈值为 120 ms 意味着:在击球前 120 ms 切断视觉,该运动员仍能约五次中四次正确预判方向。
数值越大越好。 它表示该运动员需要更少的信息、更早地作出判断。
结果是一个带标准误的单一数值,具有物理量纲,可跨赛季追踪,并可在同一项目内的运动员之间比较。
为什么计时工程如此严苛
Section titled “为什么计时工程如此严苛”这个数值的可信度,完全取决于屏幕变黑的那一瞬间。若遮蔽晚发生 40 ms,则每一个阈值都被系统性地偏移 40 ms,仪器产出的将是形似数据的虚构。
因此先机不会「下达遮蔽指令后假定其已发生」。每一个试次都实测真实的遮蔽时刻与真实的触摸时刻,二者取自同一硬件时钟并同时存储。反应时为 实测响应 − 实测遮蔽,绝不使用预期值。
在目标 iPad 上进行 200 次试次的实测结果:
| 目标 | 实测 | |
|---|---|---|
| 遮蔽误差中位数 | ≤ 8 ms | 3.4 ms |
| 95 百分位 | ≤ 17 ms | 5.3 ms |
| 误差超过 34 ms 的次数 | 0 | 0 |
60 Hz 屏幕的一个刷新周期为 16.7 ms。本仪器的精度远优于单个刷新周期。偏差超过两个刷新周期的试次会被自动标记、从阈值估计中剔除,并在结果页中计数显示。
| 部分 | 运行于 | 职责 |
|---|---|---|
| 处理流程(Pipeline) | 桌面端(Mac / Linux) | 标记击球帧、切分片段、生成 manifest.json |
| 训练应用(App) | iPad | 导入清单、运行试次、实测计时、报告阈值 |
应用端不做任何视频分析,只消费已准备好的片段。这一边界是刻意设计的——正是它保证了试次循环的计时精度。
视频不上传云端。 应用中不含任何网络代码。