一种获取乒乓球比赛中具有指导意义比赛片段的方法

技术领域

本发明涉及数据分析技术领域，特别涉及一种获取乒乓球比赛中具有 指导意义比赛片段的方法。

背景技术

乒乓球是世界上最流行的体育运动之一，全球有超过3亿的乒乓球 爱好者。据统计，在去年夏天刚刚结束的里约奥运会上，就有超过5.5亿 的电视观众收看了乒乓球比赛。由于乒乓球运动越来越受到关注及其激烈 的比赛性质，许多专业的乒乓球队开始引入数据分析的方法来提高球队实 力和分析比赛战术。然而，普遍使用的方法还是相对单调的，局限在回看 视频和统计直观的比赛数据上。随着信息技术的飞速发展，这几年出现了 许多新方法，使得获得细粒度的乒乓球数据成为可能。得到的乒乓球数据 包含多维属性信息，比如时间、击球落点、击球技术等，非常适合用于分 析战术和评估球员表现。因此，就有研究人员应用统计分析和数学建模的 方法来分析获得的细粒度的乒乓球数据。但是，这些方法并不完全适用于 分析具有复杂拍属性和战术策略的高度动态的体育比赛。并且，这种基于 明确的规则或模型生成的分析方法是很难发现意料之外的特征。此外，如 何理解和解释得到的分析结果也是其中的一大障碍。

因此，中国国家乒乓球队的数据分析师们也遇到了相似瓶颈。他们收 集了丰富的来自世界上领先的乒乓球员的比赛数据，但是缺乏高效的数据 分析和特征挖掘方法。事实上，他们通常就是依靠Excel完成基础的统计 分析。一个典型的例子是，他们计算一个属性出现的频率，比如某个运动 员在处于劣势的时候最有可能采用何种技术击球，然后分析不同属性的使 用率和得分率之间的关系。这些领域专家也清楚地意识到，这种通过不断 地枚举、试错得到结果的方法，显然是非常耗费时间，且难以发现意料之 外的特征。因此，他们也一直致力于寻找新颖高效的数据分析方法，能够 快速、直观地发现比赛特征。因此，基于乒乓球数据高动态和多变量的数 据特点以及领域专家的分析需求，乒乓球数据可视化被认为是一种有效的 手段。可视化能用直观的方式展现数据，有助于快速地发现技战术特征和 联系，同时便于理解得到的分析结果。

事实上，目前已有可视化专家关注体育数据的可视化，但是大部分工 作集中于足球，篮球，网球和橄榄球等，很少关注乒乓球运动。并且，由 于不同运动具有不同的规则和数据特点，现有的体育可视化的工作是无法 被直接应用到乒乓球可视化上。因此，在这个领域仍然缺少一个能支持比 赛重现，统计分析和特征挖掘的，有效的乒乓球可视化分析关联视图。

发明内容

本发明提供了一种关于乒乓球比赛时序信息的可视分析方法，通过对 场和局信息概览和分析，对关键回合的定位，以及对单个回合的探索，来 达到对一场乒乓球比赛全面和深入的理解。

一种获取乒乓球比赛中具有指导意义比赛片段的方法，包括以下步 骤：

(1)获取一场乒乓球比赛视频中每局里每回合的比分，每回合里每 一拍的击球技术，击球位置，击球落点和击球效果属性；

(2)将步骤(1)获取的数据可视化，可视化视图包括整场比赛的高 层视图和单个回合的细节视图，整场比赛的高层视图提供一个整场比赛的 比分时间轴，支持基于时间的比分变化概览以及和比分相关的时序信息的 展示和回合的选择，包括：

改进阶梯图，用两个不同颜色的两个改进阶梯线编码了两个玩家在所 有回合上分数信息的变化；

展示了一场比赛时变分数信息的概览，阶梯线视图是得分时间表的一 个熟悉的编码方式。将一个得分条进一步替代阶梯线图的横轴，从而显示 每个回合的附加信息，如每个回合得分结果，回合长度和每局比赛的阶段 信息。阶梯线和得分条都支持刷选和悬停，借助这两个组件上展示的时序 信息，可以定位比赛中重要的部分和关键的回合。具体而言，首先考虑了 折线图，这是通常的用于表示可视化时变分数的方式。但是，折线图往往是连续变化的，容易导致得分是连续变化的误会，事实上的得分是在每个 回合的结束沿变动的。一般来说阶梯图很好地表明线条的逐步变化。为了 使得阶梯线更加清晰，删除了无用的垂直线并使用了颜色保持连续性。由 此，每条改进的阶梯线包括y坐标代表得分的一系列小方块，表示一个选 手在各个回合上的得分。两条不同颜色的线交织在一起，表示真实的比赛 中的激烈竞争。

得分条，布置在所述改进阶梯图的下方且横放的柱形图以及填充在该 柱状图内的多个圆点，柱形图通过局数进行分段，每局的分段中进一步分 为开始阶段(一个运动员得分四分结束)，中间阶段(一个运动员得分八 分结束)和结束阶段(该局结束)；每个圆点对应一个回合，圆点的颜色 表示该回合的获胜者，圆点的面积表示了该回合的长度，每个圆点与所述 改进阶梯图的得分点对齐；

(3)根据改进阶梯图和得分条配合变化得到具有指导意义比赛片段。

击球技术：发球，弧圈，快攻，扣球，挑打，劈长，摆短，挡球削球， 吊球，放高球。

击球落点：反手短球，中路短球，正手短球，反手半长球，中路半长 球，正手半长球，反手长球，中路长球，正手长球。

击球效果：1级，2级，3级，4级，5级。

击球位置：发球，正手位，反手位，侧身位，反侧身。

根据步骤(2)中的可视化，可以快速获得所需要的具有指导意义的 比赛片段，从而提交培训效率，可以有效应用在比赛的监测中，或者培训 过程中的资料收集，优选的，步骤(3)中，运动员状态不佳的片段获取 包括以下步骤：

3-1、根据改进阶梯图的变化，找到分数线平直变化的运动员；

3-2、同时查看得分条中步骤3-1中分数线平直变化区域对应的结束阶段， 当结束阶段短于正常情况且代表回合的圆点面积都比正常情况小时，即得 到该运动员状态不佳的片段的时间范围。

优选的，步骤(3)中，运动员良好心理素质的片段获取包括以下步 骤：

3-1、根据得分条中结束阶段长度变化，找到结束阶段长于正常情况 的区域；

3-2、在步骤3-1获得的区域中查看改进阶梯图，当存在比分反超的情 况，则得到运动员良好心理素质的片段。

优选的，还包括步骤(4)：设有选择面板，提供根据重要的相关条件 信息对改进阶梯图中回合的选取。所有的条件信息均是和分析人员讨论得 出。每个条件选项的名称背后都会编码符合该条件信息的回合数量的柱状 图。条件信息具体有选手1获胜的回合，选手2获胜的回合，选手1占优 的回合，选手2占优的回合，平局，前段，中段，后段等等。点击任何一 个条件信息，相应的回合就会在改进阶梯图中被高亮选取出来，从而可 以快速定位这些需求的回合在整场比赛中的时间位置和具体信息。

优选的，步骤(2)中所述的改进阶梯图中绘制的两条不同颜色的改 进阶梯线。这是由常见的阶梯线去掉无用的竖线部分而改进成的对分数 表达更为清晰，合适的一连串的分数块，分数块通过颜色来保持时间上的 连续性。两串分数块的高度起伏分别编码两个对抗的乒乓球选手在一场比 赛中的各个回合的分数变化。

所述的得分条中绘制的灰色背景条和代表回合的圆点。灰色背景代表 了一场乒乓球比赛各局中前段，中段和后段的长度和分布。圆点的颜色和 大小分别编码了各个回合的胜负结果和回合长度。

优选的，还包括步骤(5)：当指定所述得分条上对应的回合位置后， 出现的所述的击球效果概览图，该图绘制对应回合中各拍击球效果的变化 情况概览。

优选的，还包括步骤(6)：点击在所述的得分条上对应的回合位置， 出现的所述的单个回合详细视图。该图绘制对应回合中各拍的详细信息， 包括每一拍在球桌上的落点和每一拍的详细技术信息。每一拍由一个圆点 和一个带箭头的线组成，圆点的位置代表这一拍击出去的位置，箭头所指 的位置代表这一拍将球击至的位置，悬停在圆点上可以看到这一拍的详细 信息。所有拍根据若归属战术的区分要求，清晰显示要求等根据一定的算 法分桌进行展示。

阶梯线和得分条都支持刷选和悬停，借助这两个组件上展示的时序信 息，可以定位比赛中重要的部分和关键的回合。具体而言，用两个不同颜 色的两个改进阶梯线编码了两个玩家在所有回合上分数信息的变化。

单个回合的细节视图，提供一个细节视图，支持选定的关键回合的比 赛场景再现，能同时直观地展示回合内各拍的具体信息。

具体而言，当分析人员对单个回合的信息感兴趣的时候，他可以在得 分条上点击该回合对应的球，而后对这个回合内的每一拍的拍属性和连续 多拍的配合加以说明的细节视图将弹出。回合内每一拍的拍属性包括击球 落点，击球技术，击球位置和击球效果。本发明用一个球和一个有方向的 曲线组成一拍，设计同时用乒乓球桌作为背景。球上的数字上显示这一拍 的序号，桌子上的球的位置则表示了拍的落点。在悬停在一个球上的时候，会显示这一拍的击球技术，击球位置和击球效果。其中击球技术由相应技 术名称的缩写表示，击球位置由真实运动员的身形简化得到的图标表示， 击球效果以该拍的等级表示。一回合内所有的拍按照分析人员的要求，第 一拍到第三拍放一桌，第二拍到第四拍放一桌。剩余拍根据拍的方向变化 划分桌。

交互总结，视图之间存在着关联，并提供了丰富的交互机制。

悬停：在改进的阶梯图当中，把鼠标悬停在任何一个代表某一回合分 数的小块上，对应回合的比分就会以比分拍的形式出现。在得分条上，把 鼠标悬停在任何一个代表某一回合的球上，展示对应回合内每一拍的击球 效果变化趋势线的概览图就会出现。在细节视图中，悬停于任何一个代表 某一拍的球上，都可以看到这一拍的三个详细的拍属性。

点击：在得分条上点击任何一个代表某一回合的球，对应回合内每一 拍的详细信息就会显示在随即弹出的细节视图上。

刷选，点选：在阶梯图上根据观察和分析刷选关键回合，或者在提供 的选择面板上选择某个条件信息从而选择符合条件信息的回合，都会使得 对应回合在由阶梯图和得分条组成的比分时间轴上被告高亮突出显示。

本发明支持平滑互动，关联视图应该允许用户互动探索数据，从而提 供有吸引力的体验使分析人员能够将他们的专业知识整合到分析过程中。 将抽象数据连接到物理上下文。抽象的数据分析导致理解和解释结果的困 难。因此，建立抽象数据与真实物理环境之间的连接很重要。将设计和乒 乓球桌联系起来(例如，在乒乓球桌上进行编码)。为统一的颜色编码， 在整个关联视图中用深色和浅色表示两个玩家的信息。

本发明的有益效果：

本发明的获取乒乓球比赛中具有指导意义比赛片段的方法，乒乓球的 数据分析师只要导入对应格式的乒乓球比赛数据，就可以轻松、直观又全 面、深入地对时序的乒乓球比赛的比分和技术信息进行不同层次的探索分 析，得到所需的有效比赛片段进行使用。

附图说明

图1是本发明方法中的改进阶梯线图和得分条的示意图。

图2是展现选中回合内各拍信息的细节示意图。

图3是图2中某一桌的放大。

图4是悬停在得分条某个圆球上看到的回合概览视图。

具体实施方式

本实施例的获取乒乓球比赛中具有指导意义比赛片段的方法中，按照 时间顺序清晰地呈现一场七局四胜的乒乓球比赛。

改进阶梯线图与得分条：如图1所示，浅色的阶梯线代表选手一的分 数，深色的阶梯线代表选手二的分数，左边的坐标轴是0到12分的刻度， 由此可以看出两位选手在各局比赛比分的变化情况。如图1下半部分，可 以看到代表一个个回合的大小不一的圆点，通过圆点的颜色可以获知选手 胜负回合在时间轴上的分布，浅色的圆点代表选手一获胜，深色的圆点代 表选手二获胜。而圆点的大小可以获知长短回合在时间轴上的分布。通过 圆点的背景框可以判断一个回合处于该局比赛的前中后的哪一段。

参与评估的乒乓球分析人员通过图1迅速看到，选手一和选手二分别 在图1显示的第三局和第四局当中状态不佳，这一点由分数线几乎水平， 后段短，且代表回合长度的圆点的面积较小可以得出。由此阶梯图和得分 条可以帮助分析者快速定位感兴趣的比赛片段，例如状态不佳。

参与评估的乒乓球分析人员通过图1得分条迅速观察到第六局比赛的 后段相对较长，说明这一局中两位选手在这局比赛的后段僵持了很久。此 外浅色选手在后段成功地反超了比分，体现了良好的心理素质。这对分析 数据的分析人员来说是很有指导和参考意义的比赛片段。一般在后端僵持 的时候，选手往往使用最为拿手和有效的打法，这时候选手能够做到扭转 不利局势，稳步反超比分，其打法和心态是很具有指导意义的。由此阶梯图和得分条可以帮助分析者快速定位具有参考价值的比赛片段。

当数据量较大时，即可以通过本实施例的方法，快速找到具有指导意 义的片段，而不需要进行大量的原视频观看，或者单纯数字的观察。

详细视图：分析人员点击了图1，第六局后段上第一个较大的圆点(代 表这个回合较长)。如图2所示，展现该回合内各拍信息的细节视图弹出。 从图中看到，根据分桌的规则，1至3拍，2至4拍被放在前两桌，而最 后是5到11拍，按照拍反向的变化情况分为三桌。分析人员可以看到了 第一桌上选手一(淡色)在第二拍将球从短球区域击打到半长球区域，根 据乒乓球专业领域知识，这一球将导致该击球的选手陷入弱势，分析人员 进一步点击第二拍对应的圆点(如图3)，他看到该位选手使用的是侧身摆 短技术，他进一步分析到，选手一没有成功摆短，从而给了选手首先进攻 的机会。而后从选手一打出的第四，第六，第八，第十拍(图2)可以发 现，选手一一直在调动对方选手的位置，终于最后选手二(深色)在第十 一球的地方没能成功将球击回桌面，输掉这一回合。

选择面板：可以选择条件信息如“选手一获胜”，从而在改进阶梯图中 将所有选手一获胜的回合被高亮突出显示。参与评估的分析人员由此可以 迅速地定位和分析选手一获胜的回合。

悬停：如图4，悬停在得分条上代表第5局后段中的第一个回合的圆 球上，得到这个回合内各拍的击球效果的概览图。参与评估的分析人员观 察到第五拍双方选手的击球效果相当，都在三级球左右。在6到11球里， 选手一持续打出了二级球而选手二仍是击出三级球，最终，在第13球出 选手二未能成功接球，输掉整个回合。