|
- 漲知識，正三觀 -
一個100%命中籃板 有些理工天才在參與體育運動時往往會自帶外掛，例如工程師兼視頻主播Shane Wighton，他為了增加籃球的投籃命中率，給自己設計了一個100%命中籃板。 不管用什么詭異姿勢，哪怕投籃歪到姥姥家，只需要將球投擲到籃板上，就能通過彈射讓籃球入網：既然是「100%命中籃板」，奧秘自然就在板子上，籃板看似普通，但其實轉換視角后，就會發(fā)現它有著明顯的弧度：
但尋找到合適的傾斜角度并不容易，這不是巧合出現的，而是Shane Wighton硬生生算出來的。制作過程中不僅用上了數控機床，更是玩起了蒙特卡羅法統計模型法。這一過程大致描述就是不斷模擬投籃，從一個點投籃，球可以砸到籃板的任何地方，然后可能進球的角度也有很多，這就會得到一些的數據。然后換位置，又會得到更多數據，不斷換位置不斷收集，最后對比不同位置尋找進球時彈射的相似點，而這就是籃板要設置的角度和區(qū)域：而且代碼還需要一遍遍的跑，以此來不斷精確、對比、重合出最為理想化的弧度：有了模型就要想辦法給它做出來，Shane Wighton家里的材料只有松木，于是插入松木條，嘗試設計零件的造型：接著動手開拼，盡管大部分木條之間的拼接嚴絲合縫，但也有些位置存在縫隙：利用專業(yè)泡沫抹平后，「100%命中籃板」就完成了：回想一下制作過程，從產品邏輯設計——再到物理彈射軌道設計——到編程——再到設計模具——到動手制作，一路步驟繁瑣，每一個環(huán)節(jié)都不容易，如此精妙的工程讓人覺得只要使用這個神奇籃板，殺入NBA指日可待。然而現實無情，一頓操作猛如虎后，一看戰(zhàn)績——但Shane Wighton很冷靜，他發(fā)現這并不是幾個球投不進的問題，而是所有球都投不進，籃板成了「100%投不進籃板」。你可能覺得情況這不是更糟了么，但他卻找到了問題所在：球總會打在籃筐的前緣。于是他回溯了設計方案，然后很快找到了問題，他在計算的時候，只考慮到把球看做是一個點，忽略了球的半徑：所以他針對問題稍作調整，這次，真正的「100%命中籃板」來了，成功率非常高：看來掌握物理、編程、還有手工后，開掛就是這么容易....例如如果你砸到的位置是四個角，或者籃板偏低的位置，籃球是沒法反彈或者向上逆向反彈入網的。另外由于設計問題，籃球只有運動軌跡呈現明顯拋物線時，籃板才會起作用，直接砸籃板效果不佳：但即使如此，網友也是看了眼熱，有人吐槽NBA可能要完結了：不過更多人覺得， Shane Wighton用iPad的方式和我們的不同：然而沒想到，就在大家覺得這個設計頗為神奇的時候，沒過多久，Shane Wighton的的確如此，同樣是號稱「百發(fā)百中」，但這次更厲害，閉著眼睛都能扔進：神奇的是，在球砸過來的瞬間，籃板自己主動位移，把球引導入網：如果說1代版本是物理玩法，用物理形狀給出進球答案，然后投球者自己投出解題過程，那么2代版本則是智能機械玩法，讓籃板自己解題，自己求出答案。這套設備的優(yōu)勢是足夠「智能」，它能夠追蹤球的軌跡，然后讓籃筐做出判斷。當然，制作過程同樣很有難度。整套動作分為幾個階段，第一就是讓系統學會追蹤籃球的運動軌跡：這里的難點是需要讓機器分清楚哪個是人頭，哪個是籃球：其次當球到達一定位置后，才能開始計算拋物線，也就是算出進球的落點：知道從哪來，將要落到哪后，還需要讓籃板據此做出及時的反應，移動調整自身位置，引導球入網：同時這一切都需要在0.6秒內計算完成，而且是實時計算：為了達到這種效果，當然又需要搞代碼、以及計算讓籃板如何傾斜才能夠保證球能被正確彈如入籃筐：這次的機械制造也很有趣，因為零件更多，更復雜，不僅要切割各種金屬：在結構設計上，籃板擁有三個「觸手」，用于調節(jié)它的位置，擺動方向，三角結構穩(wěn)定，而且可動性也足夠用：整套系統中還使用了給力的馬達，用于給籃板的移動加速。因為加速夠快才能夠讓籃板在瞬間爆發(fā)強大的力量，保證引導的準確率：接下來就是表演時刻，之前機器反應速度不行的時候，距離這么近都投不進：籃板靈活的就像是兩個人在一起打「排球」，一個負責傳球，一個負責扣殺：還有人大徹大悟，玩籃球，投籃不準原來不是手感的問題，而是籃板的問題（確實）。看起來就算在籃球方面練習時長沒有兩年半，只要學會數理化，一樣能打球打的賊6：
最有趣的是，系統支持面部識別功能，也就是能夠分辨誰在投球。根據Shane Wighton的設計，如果是他自己投籃，那就是百發(fā)百中，但如果是他老婆投，籃板就會幫忙把球推到一邊去：不得不說，雖然這位工程師利用天才般的構思贏得了投籃，但最終，他很有可能因此失去一個老婆。本文轉載自微信公眾號：狂丸科學（ID：kuangwanplay）作者：狂丸。只為每天給大家提供更多精彩的知識與內容，但不代表軍武完全認同此觀點。 |
