Histoire

1998 - Réalité Augmentée & Football Américain

Thomas Didier - 15 janv. 2021 - 13 min de lecture
Ligne jaune football américain
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Le 27 septembre 1998, le réseau de chaînes américaines spécialisées dans le sport ESPN a dévoilé pour la première fois à la télévision une innovation technologique qui a révolutionné le football américain : la ligne des "1st and Ten".

La fine ligne jaune - ESPN - The Kansas City Star (1998)
Article paru dans le journal The Kansas City Star en 1998 (La fine ligne jaune. ESPN a ajouté une nouvelle fonctionnalité dans la diffusion du football cette année. La technologie "1st and Ten" positionne une ligne jaune, uniquement visible par les téléspectateurs, qui indique où se trouve le marqueur "first-down").

Lors de la retransmission télévisée du match entre les Ravens de Baltimore et les Bengals de Cincinnati, l'expérience des téléspectateurs a été augmentée grâce à l'affichage en temps réel d'une "ligne jaune" virtuelle.

Présente sur toute la largeur du terrain, elle semblait être peinte sur la pelouse comme le sont les lignes blanches utilisées pour matérialiser les différentes portions et indiquer les distances en yards. Son utilité ? Indiquer aux personnes devant leur téléviseur la distance restant à parcourir par l'équipe qui attaque sans que cela ne gêne le suivi de la partie.

À l'origine de cette expérimentation en réalité augmentée, une jeune start-up, Sportvision, fondée par Bill Squadron et Stan Honey qui avaient tout juste démissionné de News Corporation avec une idée en tête : profiter de l'évolution rapide des nouvelles technologies pour améliorer l'expérience visuelle des fans de sports sans qu'ils aient à bouger de leurs canapés.

Mais avant d'aller plus loin dans le détail, prenons un instant pour découvrir l'origine de cette innovation qui n'a rien à voir avec le football mais avec le hockey sur glace et la NFL.


Le Palet Lumineux 🏒

En 1995, la plupart des Américains ne connaissent pas grand-chose au hockey sur glace car ce sport est bien moins populaire que le football, le baseball ou encore le basketball. Fox vient tout juste de gagner les droits de diffusion de la ligue professionnelle et les équipes de la chaîne réfléchissent à comment rendre le jeu plus compréhensible et facile à suivre.

Un défi qui s'avère difficile en considérant la taille du palet et la vitesse à laquelle il se déplace d'un bout à l'autre de la patinoire.

David Hill, le directeur de Fox Sports, se dit que si les spectateurs peuvent facilement suivre le palet, le jeu paraîtrait moins déroutant pour les nouveaux téléspectateurs et deviendrait donc plus attrayant pour un public plus large.

Hill finit donc par demander à Stan Honey (vous vous rappelez de Sportvision ?), qui est encore vice-président Technologie pour News Corporation, le groupe qui possède Fox et Fox Sports, s'il est possible de rendre le palet facile à suivre à l'écran.

Sa réponse est positive et avec plusieurs ingénieurs, il invente un système de suivi du palet appelé FoxTrax, plus connu sous le nom populaire de "Glow Puck" ou "Palet lumineux", diffusé pour la première fois lors du NHL All-Star game de 1996. Dans sa version finale, une auréole bleue est superposée au palet lorsqu'il se déplace sur la glace et dès qu'une accélération a lieu, lors d'un tir par exemple, un effet de couleur indique sa vitesse. Si le palet dépasse les 110 km/h (70 mph), le trait coloré vire au rouge.

Extraits du NHL All-Star game au cours duquel le système de suivi en réalité augmentée du palet a été testé pour la première fois.

Pour mettre en œuvre cette innovation, il a fallu une technologie de suivi 3D aussi sophistiquée que n'importe quel système militaire avancé de l'époque (nous avons écrit un article sur ce sujet 😉) et une autre pour faire correspondre les données de suivi au champ d'image produit par la caméra qui filmait le match. Si vous êtes curieux d'en savoir plus, vous devriez lire cet article intéressant (en anglais).

Ok, mais quel est le lien avec la ligne jaune de la NFL ? 🤔

À défaut d'être une réussite commerciale, du fait de l'accueil plutôt négatif du public, le "Glow Puck" a été un véritable succès technologique. Cela a donné l'envie à l'équipe d'ingénieurs à l'origine de cette invention de développer d'autres applications pour d'autres sports. La mauvaise santé financière de l'époque de News Corporation ne le permettant pas, l'équipe a décidé de partir pour créer la start-up Sportvision. La séparation s'est finalement bien déroulée car News Corporation a obtenu une participation dans Sportvision en échange de droits de licence exclusifs sur les brevets déposés.

Et devinez quoi... l'une des premières technologies était la ligne des "1st and Ten".


Comment cette ligne est-elle ajoutée sur le terrain ?

L'ajout d'éléments graphiques aux flux vidéo n'était pas nouveau dans le football. John Madden, un ancien entraîneur et animateur sportif de la NFL avait popularisé l'utilisation du "telestrator" dans les matchs télévisés.

Pendant le Super Bowl XVII (1982), et pour la première fois, Madden a analysé le jeu en dessinant des croquis à main levée sur les images vidéo afin que les téléspectateurs puissent mieux comprendre ses explications.

John Madden - 1982 - Super Bowl XVII
John Madden en 1982 pendant le Super Bowl XVII.

Bien qu'utiles pour analyser les replays, les croquis sur le telestrator ne pouvaient pas être utilisés pendant le direct car ils masquaient l'image vidéo et rendaient ainsi impossible le suivi du match. Une limitation que l'équipe de Sportvision souhaitait éliminer pour améliorer l'expérience de visionnage sans détourner l'attention des téléspectateurs du déroulement du jeu.

L'idée était très séduisante. L'énorme défi technique derrière aussi 🤯 comme cela est bien expliqué dans cette vidéo d'archive d'ESPN.

Comme vous avez pu le voir dans la vidéo, le premier défi pour créer la ligne jaune était que l'image changeant constamment, la ligne jaune devait également constamment changer.

L'équipe de Sportvision a dû créer un modèle mathématique 3D du terrain de football à l'aide d'outils de mesures laser avant le match. Pendant la partie, ils devaient recueillir des données de 3 caméras différentes utilisées pour les plans larges du terrain sur leurs positions (panoramique, inclinaison et zoom) pour chaque image.

Ainsi, lorsque l'opérateur spécifiait que le marqueur se trouvait par exemple à la ligne des 18 yards, les ordinateurs devaient combiner les données des caméras avec le celles du modèle du terrain pour dessiner la ligne jaune dans la bonne perspective et la redessiner pour chaque image diffusée aux téléspectateurs.

Le deuxième défi consistait à supprimer toute partie de la ligne obstruée par les joueurs, les arbitres ou encore le ballon afin que la ligne semble se trouver sous eux, comme peinte sur le terrain.

Pour cela, les ordinateurs devaient savoir quels pixels supprimer grâce à un échantillonnage de couleurs. Imaginez que le terrain de football est un immense écran vert (comme pour le cinéma). L'équipe de Sportvision a dû identifier à l'avance quelles nuances de vert et de marron étaient présentes sur le terrain compte tenu des conditions météorologiques et d'éclairage - ce sont les couleurs à couvrir par la ligne jaune. Et ils ont également identifié les couleurs des équipements des joueurs et toutes celles qui ne devraient jamais être recouvertes de jaune.

De nos jours, le processus permettant d'afficher cette ligne jaune lors de chaque match de football américain retarde la diffusion en direct de moins d'une seconde. Un résultat plus qu'impressionnant compte tenu de la complexité de cette technologie.

Si vous souhaitez en savoir plus sur cette incroyable technologie, voici le brevet qui a été déposé le 5 mars 1999 et officialisé le 31 octobre 2000.


Quand la ligne jaune ne suffit plus !

Depuis son lancement, la technologie de la ligne jaune a largement évolué et de nouveaux éléments en réalité augmentée ont été ajoutés comme la ligne de mêlée. Plus récemment, lors du match des New Orleans Saints et des Chicago Bears le 10 janvier 2021, la ligne jaune a été customisée aux couleurs de Nickelodeon et à chaque touchdowns marqués, la zone d'en-but se transformait en une zone visqueuse, avec des geysers virtuels de bave verte jaillissant du terrain.

Nickelodeon ligne jaune
Image via CBS Sports
Nickelodeon zone en but
Image via CBS Sports
Thomas Didier
Thomas Didier
Head of New Business
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