Hawk-eye в теннисе

Hawk-eye в теннисе (также Хоукай, «Ястребиный глаз») – система компьютерной визуализации, которая также активно используется и в других видах спорта, в частности, футболе и крикете. Главная задача системы состоит в отслеживании траектории мяча и определении наиболее вероятного со статистической точки зрения направления его дальнейшего движения. Итоговая экранная репрезентация носит название Shot Spot.

Hawk-eye в теннисе: истоки

О необходимости разработки Hawk-eye в теннисе говорили давно. Предполагалось, что современные технологии должны помочь свести количество судейских ошибок, спорных моментов и конфликтов на корте к минимуму, однако до реализации идеи дошло относительно недавно – в 2000 году.

Hawk-eye была разработана в Великобритании инженерами Полом Хокинсом и Дэвидом Шерри. Впервые она была опробована в рамках телевизионных трансляций матчей по крикету: шесть камер установили по периметру стадиона на нижней части крыши, чтобы отслеживать перемещение мячей под разными углами. Видеозаписи триангулировались, после чего на экран выводилось итоговое трехмерное изображение траектории полета снаряда.

Стоит отметить, что Hawk-eye, несмотря на то, что сейчас без нее практически нереально представить многие крупные соревнования, все же не является стопроцентно точной. Погрешность составляет чуть более 3,5 мм, однако ее вердикт обычно рассматривается как окончательный, поскольку повлиять на него извне фактически невозможно.

Постепенно Hawk-eye начали тестировать в обоих теннисных турах, а также в популярных футбольных лигах. К середине 10-х годов нынешнего столетия ее уже активно использовали в АПЛ, а чуть позже технологию одобрили и в Бундеслиге.

Hawk-eye в теннисе: особенности построения изображения

Hawk-eye в теннисе, как и в других видах спорта, использует принципы триангуляции визуальных изображений вкупе с временными данными на основе сигнала, получаемого от нескольких камер, расположенных в разных точках и под разными углами вокруг игровой площадки. Так, в теннисе используется десять камер: на протяжении всего матча они генерируют видеопотоки, которые оперативно анализирует система с учетом данных, полученных от трекера. Для получения максимально точной итоговой картинки используется модель игровой площадки, а также действующий свод правил игры.

На каждом полученном кадре «Ястребиный глаз» захватывает группу пикселей, которую идентифицирует как мяч. Затем производится сравнение положения мяча в отдельно взятый момент времени на основе данных, взятых минимум с двух камер. Последовательность кадров позволяет воссоздать траекторию движения снаряда, а также «предсказать» дальнейшее направление с учетом всех имеющихся данных, включая скорость отскока. Как несложно догадаться, это позволяет в том числе фиксировать игровые нарушения со стороны любого из противников.

Итоговое изображение генерируется настолько быстро, что ни судьям, ни зрителям, ни тренерскому штабу не приходится долго ждать уточнения информации, поэтому теннисные матчи, как правило, прерываются совсем ненадолго. Любопытно, что вдобавок ко всему Hawk-eye обладает возможностями архивирования, что позволяет использовать полученные данные для долговременного анализа игры конкретного теннисиста, сравнения различных стилей, оценки динамики отдельно взятого матча и так далее. Как утверждают разработчики, система генерирует значительно больше данных, чем демонстрируется по ТВ.

Hawk-eye в теннисе: история создания

Hawk-eye в теннисе обязана своим появлением удачному эксперименту, задуманному инженерами Дэвидом Шерри и Полом Хокинсом, которые работали в Roke Manor Research Limited, дочерней компании Siemens. Изначально они планировали получить патент Соединенного королевства, однако в скором времени он был отозван. Таким образом, права на технологию получила независимая компания Hawk-eye Innovations Ltd, которая базировалась в Винчестере, Гемпшир.

Растущая популярность «Ястребиного глаза» привлекла к творению британских инженеров внимание крупных инвесторов. В июне 2006 года группа бизнесменов во главе с Wisden Group, которую представлял член знаменитой династии Марк Гетти, приобрела компанию за 4,4 млн фунтов стерлингов. Начав с крикета, позже новые владельцы предложили адаптированную версию Hawk-eye для игры в баскетбол и теннис.

В 2010 году компания была выставлена на продажу. Новым владельцем стал японский электронный гигант SONY, заплативший минимум в три раза больше Гетти (точная сумма сделки не озвучивалась).

Hawk-eye в теннисе: особенности использования

Hawk-eye в теннисе прижился не сразу. Отчасти это было связано с тем, что предшественники системы (например, Auto-Ref), несмотря на похвалы экспертов, все же не отличались стопроцентной точностью и нередко допускали ошибки.

Тем не менее, необходимость внедрения «Ястребиного глаза» назрела, поэтому было принято решение для начала «обкатать» ее на уровне ITF. Тесты прошли успешно, камеры справлялись с поставленными задачами, хотя на первых порах не обошлось без накладок. Так, к примеру, на одном из выставочных матчей в Австралии возникла путаница, когда мяч в ауте был официально зафиксирован как In. Проблему признали и оперативно разрешили: как выяснилось, для корректного отображения точки соприкосновения снаряда с кортом его изображение должно иметь эллипсоидную форму.

После завершения тестов Hawk-eye успешно использовали во время телетрансляции Уимблдона, лондонских мужских турниров, Открытого чемпионата Австралии, Кубка Дэвиса и Tennis Masters Cup. В том же сезоне было объявлено, что «Ястребиный глаз» будет работать на Открытом чемпионате США, причем каждый игрок получит право на два вызова в рамках отдельно взятого сета.

Кубок Хопмана в австралийском Перте стал первым крупным теннисным мероприятием, где игрокам разрешили оспаривать решение судьи о начислении очков в случае соприкосновения снаряда с линией. В подобных ситуациях рефери был обязан проверить эпизод и в случае необходимости изменить ранее вынесенное решение. Для большей надежности число рабочих камер было увеличено до десяти. Первым игроком, воспользовавшимся новыми функциями Hawk-eye, стала американка Джамеа Джексон, которая на тот момент входила в топ-50.

Постепенно практика запросов со стороны игроков стала обыденностью. Первым мэйджором, где игрокам предоставили право на две проверки, стал Открытый чемпионат Австралии. Теннисисты получили возможность запрашивать повтор дважды за сет, причем уточнялось, что в случае, когда речь идет о возможном тай-брейке, допускается третий запрос. Однако если в итоговом сете один из игроков вырывался вперед, то число запросов снова сокращалось до минимального.

Стоит уточнить, что даже подобные нововведения не могли гарантировать отсутствие ошибок со стороны самой системы Hawk-eye в дальнейшем. Так, например, на одном из соревнований французская теннисистка Амели Моресмо оспорила вердикт судьи, определившего мяч как In, в то время как в действительности он ушел в аут меньше чем на миллиметр. Чтобы избежать ненужных споров и претензий, было решено переиграть очко.

В скором времени всплыла еще одна проблема, разрешить которую фактически так и не удалось – а именно, сложность в определении аута на разных покрытиях. Ярким примером стал матч ATP Дубай 2007, в котором сошлись Рафаэль Надаль и Михаил Южный. Испанец запросил повтор после того, как судья объявил аут, и быстро выяснилось, что мяч находился In на целых три миллиметра. Позже Южный говорил, что, по его мнению, точка соприкосновения мяча с кортом была так невелика, что подобную ошибку мог допустить как лайнсмен, так и судья. Надаль в свою очередь лишь пожал плечами, уточнив, что если бы матч проходил не на харде, а на грунте, то доказать ошибку Hawk-eye было бы куда проще, поскольку мяч оставляет на нем более четкий след.

В том же году «Ястребиный глаз» был официально задействован на Уимблдоне на Центральном корте и корте №1. Каждому игроку разрешалось сделать три вызова в течение сета плюс еще один в случае, если речь шла о тай-брейке. Первым этим правом воспользовался Теймураз Габашвили в матче против Роджера Федерера. Любопытно, что швейцарец столкнулся с Hawk-eye еще раз, теперь уже в финале, когда Рафаэль Надаль запросил проверку мяча, ушедшего в аут. Как выяснилось, он коснулся линии, но должен был квалифицироваться как In. Судья исправил ошибку, что сильно расстроило швейцарца, который даже потребовал отключить «Ястребиный глаз» до конца матча (впрочем, безуспешно).

Еще один любопытный эпизод был зафиксирован в рамках четвертьфинального поединка ATP Индиан-Уэллс между Иваном Любичичем и Энди Марреем. Маррей запросил проверку аута, поскольку, по его мнению, мяч приземлился на линии, хотя видеозапись явно демонстрировала, что он находился в ауте. Оказалось, что Hawk-eye ошибочно зафиксировала второй отскок, хотя снаряд действительно ушел в аут (позже Маррей принес извинения сопернику за ложный вызов).

Стоит иметь в виду, что Hawk-eye изначально создавалась в первую очередь как система видеоповторов, поэтому ее помощь в определении In/Out не всегда актуальна. В то же время разработчики подчеркивают, что погрешность в данном случае составляет всего 5% (то есть 3,6 мм от 67 мм – стандартного диаметра теннисного мяча).

Тем не менее, процент брака в определении In/Out заставил инженеров задуматься об обновлении системы. В 2019 году вниманию публики была представлена Hawk-eye Live, которая обрабатывает входящие данные с десяти камер и в случае аута воспроизводит звук Out, как обычно делают судьи. Предполагалось, что новая технология должна разгрузить линейных судей, но помимо этого она также помогла обезопасить персонал на время пандемии COVID-19, когда и игроки, и судьи были вынуждены соблюдать жесткие протоколы биобезопасности.

Hawk-eye в теннисе: унификация правил

Еще на этапе «обкатки» Hawk-eye в теннисе стало очевидно, что без единой системы правил в данном случае не обойтись. Вплоть до весны 2008-го ATP, WTA, ITF и Совет турниров Большого шлема использовали разные подходы к этому вопросу, однако это лишь вносило путаницу и провоцировало споры на корте. Как итог, 19 марта 2008 года представители упомянутых организаций представили унифицированный свод правил по использованию системы Hawk-eye, который предусматривает право на три запроса в рамках отдельно взятого сета плюс один, если дело движется к тай-брейку (в решающем сете игрокам разрешено сделать по три запроса на каждые двенадцать геймов).

Примечательно, что на грунтовых турнирах «Ястребиный глаз» до сих пор практически не используется, поскольку, как уже отмечалось выше, мяч оставляет на красной глине явные следы, которые легко проверить. Тем не менее, на соревнованиях в Мадриде в 2021 году была представлена альтернатива Hawk-eye – испанская система FoxTenn, которая анализирует направление отскока на основании данных, полученных с сорока камер, установленных на уровне земли.