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REPLAY sorgt für Weitergabe traditioneller Sportarten

Die Bewahrung traditioneller Sportarten und Spiele könnte schon bald durch neue, kostenwirksame Bewegungssensortechnologien garantiert werden.

In der World Sports Encyclopaedia finden sich Einträge über 8 000 Sportarten weltweit, aber viele von ihnen drohen aufgrund von Globalisierung und Nivellierung kultureller Unterschiede zu verschwinden. Allein in Europa sind trotz ihrer Bedeutung für das kulturelle Erbe ein großer Teil unserer 3 000 traditionellen Sportarten und Spiele (Traditional Sports and Games, TSG) entweder im Niedergang begriffen oder bereits verloren gegangen. Die Frage ist nun, auf welche Weise wir sie am Leben erhalten können, damit auch noch folgende Generationen ihren Spaß daran haben? Das 2013 gestartete Projekt REPLAY (Reusable low-cost platform for digitizing and preserving traditional participative sports) beantwortet diese Frage mittels Feinabstimmung und Nutzung existierender Bewegungssensortechnologien. Aus einem Set drahtloser inertialer Messeinheiten (Wireless Inertial Measurement Units, WIMUs) und Kinect-Geräten hat das achtköpfige Konsortium eine einzigartige Lösung geschaffen, um die unverwechselbaren dreidimensionalen Bewegungssignaturen von nationalen und lokalen Sporthelden (Spitzenspieler und bekannte Spieler traditioneller Sportarten und Spiele) zu digitalisieren, damit sich Kinder direkt und auf eine lustige wie auch spannende Weise mit ihnen vergleichen können. Außerdem kann das Konsortium nun Daten aus Videomaterial und von den Spielern nutzbar machen, sie speichern und dazu verwenden, der Jugend beim Erlernen der Techniken von Spitzenspielern zu helfen. Zum Testen seiner Technologie konzentrierte sich REPLAY auf zwei traditionelle Sportarten und Spiele sehr repräsentativer Art: baskisches Pelota, eine der beliebtesten baskischen Sportarten, sowie gälische Sportarten (Gaelic Football und Hurling/Camogie), die in Irland immer noch sehr beliebt sind. Maria Teresa Linaza, Koordinatorin von REPLAY, war damit einverstanden, die Ergebnisse des Projekts noch vor seinem Abschluss im Februar 2016 zu besprechen. Warum haben Sie Interesse an der Erhaltung traditioneller Sportarten? Und warum ist das so wichtig? Traditionelle Sportarten und Spiele sind Teil des immateriellen Kulturerbes (Intangible Cultural Heritage), das ein Symbol für die kulturelle Vielfalt einer Gesellschaft und ein Rückgrat der Gemeinschaft darstellt. Sie sind überdies ein wirkungsvolles Mittel zur Vermittlung von Werten wie Solidarität, Diversität, Integration und Kulturbewusstsein. Sie garantieren Möglichkeiten für soziale Kontakte und zum Austausch von Erfahrungen über die Generationen hinweg. Es ist daher unumgänglich, dass wir traditionelle Sportarten und Spiele ebenso verinnerlichen, bewahren, schützen und fördern, wie wir bei Kunstwerken tun. Neue Technologien bieten hier große Chancen, das zu realisieren. Wie erklären Sie sich die Tatsache, dass gälische und baskische traditionelle Sportarten so gut abschneiden, während andere traditionelle Sportarten und Spiele bereits vollständig verschwunden sind? Dafür gibt es verschiedene Gründe. Erstens gehen beide auf ihre jeweiligen kulturellen Traditionen zurück. Beispielsweise finden sich Aufzeichnungen über baskisches Pelota aus Zeiten am Ende des Römischen Reiches. Zweitens überschreitet die Popularität einiger Spiele Staatsgrenzen, mit einer internationalen Reichweite, welche der Idee einer Nation an sich vorausging. Baskisches Pelota wird in Europa (hauptsächlich Spanien und Frankreich), Lateinamerika und in den Vereinigten Staaten von Amerika gespielt. Ein weiterer wichtiger Grund ist darin zu sehen, dass die für diese Spiele erforderliche Ausrüstung vergleichsweise preiswert ist. So beinhalten zum Beispiel die beiden wichtigsten Modalitäten des innerhalb des REPLAY-Projekts analysierten baskischen Pelotaspiels eine sehr einfache Ausstattung: Jai Alai wird auf einem Spielfeld mit drei Wänden mit einem Hartgummiball gespielt, der mit einem gebogenen Weidenkorb gefangen und geworfen wird, während bei Pelota a Mano (Handball) Wollbälle, die mit Leder bezogen sind, auf einem dreiseitigen Spielfeld mit bloßen Händen geschlagen werden. Wir glauben, dass die Stärke dieser beiden Traditionen und ihre Widerstandsfähigkeit gegen den Niedergang dazu dienen sollte, anderen traditionellen Sportarten und Spielen beizustehen. Auf welche Weise können dazu beitragen, traditionelle Sportarten und Spiele zu bewahren? Die REPLAY-Plattform dreht sich um drei Module — Bewegungserfassung (Motion-Capturing), Leistungsvergleich sowie 3D-Rendering und Visualisierung von Landschaften und Charakteren — und wird innerhalb von drei verschiedenen Szenarien angewandt. Zuerst konzentriert sich das PLAY&LEARN-Szenario auf Kinder und Jugendliche, die Zugang zu einem kostengünstigen Bewegungserfassungs-Set-up (Microsoft Kinect) zum Probieren zu Hause mit einem Spieler zu einem Zeitpunkt erhalten, um die Fähigkeiten eines nationalen/regionalen Helden zu erlernen und nachzuahmen. Das zweite Szenario, COACH&TRAIN, ist auf die Erfassung der Fähigkeiten von Vereinsspielern ausgerichtet, damit die Trainer letztlich ihren Schützlingen verständlicher erklären können, wie ihr Spiel zu verbessern ist. Das Set-up zur Bewegungserfassung ist komplexer, es umfasst mehrere Microsoft Kinects und WIMUs und befindet sich in einer kontrollierten Umgebung, etwa einem Sportverein. Die Trainer haben Zugriff auf eine Datenbank der Fertigkeiten National-/Lokalhelden und können Informationen darüber sammeln, wie die Spitzenspieler eine bestimmte Technik ausführen. Abgesehen von einer unmittelbaren Rückmeldung auf die ausgeführte Bewegung zeichnet die REPLAY-Plattform auch den Fortschritt eines bestimmten Spielers auf und bewertet diesen, so dass der Trainer bessere Entscheidungen treffen kann, wenn er Leistungssteigerungspläne für seine Athleten aufstellt. Zu guter Letzt versetzt das INTERACT&PRESERVE-Szenario die Besucher eines Museums oder einer Messe über eine visuelle Schnittstelle in die Lage, mit den reichhaltigen Inhalten von traditionellen Sportarten und Spielen zu „interagieren“ und mehr über das damit in Zusammenhang stehende Kulturerbe zu erfahren. Als erstes kann der Besucher Zugriff auf dreidimensional aufgenommene Inhalte von National- und Lokalmatadoren erhalten, um in einer 3D-Umgebung gegen sie anzutreten. Danach wird diese 3D-Interaktion um Legacy-Videos und Inhalte über die traditionellen Sportarten und Spiele, deren Geschichte, Geräte und Regeln erweitert. Von den Museumskuratoren werden verschiedene Geschichten verfasst, in den Zusammenhang gesetzt und veröffentlicht, um die Besucher des Museums einzubeziehen und zu begeistern. Inwieweit unterscheiden sich diese Technologien von ähnlichen, auf dem Markt zu findenden Angeboten? Soweit wir wissen, gibt es bis jetzt nichts auf dem Markt, was etwas anderes als ein Video zu bieten hätte, das Fähigkeiten in 3D digital erfasst oder die einzigartigen Bewegungssignaturen von Spielern aufzeichnet. Bei gängigen Sportarten wie Fußball, American Football und Basketball verwendet man sehr präzise Bewegungserfassungs- und Analysetechnologien großer Unternehmen wie etwa von Vicon, aber die Kosten für einen derartigen Ansatz sind äußerst hoch. Im Gegensatz dazu sucht REPLAY nach einer kostengünstigen Erfassungs-, Bearbeitungs- und Analyseplattform auf Grundlage von handelsüblichen Technologien, bei denen Microsoft Kinect-Geräte mit drahtlosen inertialen Messeinheiten kombiniert werden. Man kann sogar dreidimensionale Bewegungen aus historischen Filmen wiederherstellen. Wie konnten Sie das realisieren? Die wichtigsten Fertigkeiten von „Nationalhelden“ können aus mit Hilfe von unkalibrierten monokularen Kameras aufgezeichneten Videomaterial über traditionelle Sportarten und Spiele gewonnen werden. Diese Rekonstruktion erzeugt ein animiertes Skelett, das die Bewegungen und Körperhaltungen des Spielers zusammen mit der Flugbahn des Balls in einer dreidimensionalen Umgebung darstellt. Daten dieser Art können dann in virtuellen Museen, immersiven virtuellen Systemen oder Videospielen Verwendung finden. Um das zu realisieren, wurde ein halbautomatischer Ansatz implementiert, bei dem ein Satz von zweidimensionalen Darstellungen der Elemente der Szene (Kamera, Ball und Spieler) manuell in den Schlüsselbildern (Keyframes) des Videos markiert wird. Dann schätzt ein automatischer Prozess die Kalibrierungsparameter der Kamera, der 3D-Positionen, Haltungen und Körperteilabmessungen der Spieler sowie auch die Flugbahn des Balls ab. Die Bilder dazwischen werden automatisch berechnet, wobei Beschränkungen in Hinsicht auf die Bewegungslehre des Menschen und Zusammenstöße mit der Umwelt berücksichtigt werden. Auf welche Arten von Märkte und Unternehmen zielen Sie mit diesem Projekt ab? Das immaterielle Kulturerbe ist die natürliche Markt für die Resultate des Projekts. Ein potenzielles Anwendungsbeispiel ist die Bewahrung der Fähigkeiten des Handspiels durch Erfassung und Erkennung der von einigen Körperteilen (Händen, Armen und Füßen) ausgeführten Gesten unter Einsatz von kostengünstiger Standardausrüstung. Ein weiteres denkbares Szenario ist die Rehabilitation, bei dem man feststellt, ob die Bewegungen des Spielers vollständig sind und Korrekturen zum großen Problem werden können. Mehrere Modalitäten der Bewegungserfassung einschließlich der bereits allgegenwärtigen monokularen Webcams, Tiefenmessgeräte wie Microsoft Kinect und sich abzeichnenden drahtlosen kostengünstigen Sensoren (hauptsächlich Inertialsensoren) sollten ausgewertet und kombiniert werden. Die Kombination von einer oder mehreren Sensoreinrichtungen wird zu verschiedenen Einsatzzwecken für die Plattform hinführen. Man wird eine preiswerte Webcam zum Üben zu Hause, ein Microsoft Kinect-Gerät für Motion-Capturing sowie mehrere Kinects und/oder tragbare Sensoren für Großanlagen in Pflegeheimen oder sogar in Krankenhäusern einsetzen. Das Projekt endet im Februar. Wie sehen Ihre Pläne bis dahin und nach Projektabschluss aus? Im Januar 2016 wird die Endversion der REPLAY-Plattform von echten Nutzern sowohl im Baskenland als auch in Irland erprobt. Das PLAY&LEARN-Szenario wird man mit Kindern (im Alter von 8 bis 16 Jahren) von Pelota-Schulen aus den drei baskischen Provinzen und Südfrankreich bewerten. Für die gälischen Sportarten wird man drei Szenarien überprüfen: das PLAY&LEARN-Szenario mit Kindern von Grundschulen der Region Dublin, das COACH&TRAIN-Szenario mit Trainern von mehreren irischen Clubs und deren Spielern und das Szenario INTERACT&PRESERVE mit Hilfe von Museumskuratoren und Besucher des Croke Park Museums. Der dritte und letzte End-User Advisory Board-Workshop findet am 28. Januar während der Bewertung des fertigen REPLAY-Prototyps in Dublin statt. Nachfolgend wird ein abschließendes Handbuch die Methoden und die kostengünstigsten Hardwarelösungen analysieren und vorgeben, um die Resultate des Projekts auf andere traditionelle Sportarten und Spiele auszuweiten. REPLAY Finanziert unter FP7-ICT Projektwebsite auf CORDIS Projektwebsite

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