So#ware voor videoanalyse in de sport

So#ware voor videoanalyse in de sport Dirk De Clercq, Philippe Malcolm, Veerle Segers, Tim Pion, Sofie Blondeel

1. Inleiding Dit prak)jkgeoriënteerd document gee4 een inleiding tot de mogelijkheden van videoanalyse voor de  sport.  Er  worden  uiteenlopende  so4warepakke=en  besproken  waarmee  zowel  eenvoudige  als  uitgebreide analyses mogelijk zijn. We bespreken de belangrijkste overeenkomsten en verschillen en  maken op basis hiervan een indeling.  Op het einde van het document vind u een prak)jkgetuigenis van een student die voor het eerste de  so4ware gebruikte voor een opdracht. Het is niet de bedoeling een volledige product‐ of marktstudie te voeren. De digitale videoproducten  evolueren daarenboven  zeer snel. We gaan uit van informa)e die we op het moment van  schrijven  voorhanden  hebben.  Er  kunnen  steeds  veranderingen  optreden  in  bestaande  producten  en  ook  nieuwe  producten  kunnen  ontstaan.  Bovendien  zijn  er  ook  gespecialiseerde  bedrijven  die  toepassingen  op maat  leveren. Dit kan gaan van camera +  videoso4ware systemen voor gebruik in  het zwembad tot de volledige instrumenta)e van trainingsomgevingen.  Let  wel:  de  informa)e  in  dit  document  is  voornamelijk  gebaseerd  op  de  informa)e  die  de  producenten  zelf  beschikbaar  stellen  op  hun  website!  We  hebben  getracht  van  elk  pakket  een  demoversie  te  testen  maar  binnen  ons  )jdsbestek  was  het  onmogelijk  om  alle  features  van  elk  programma volledig  te bekijken.

1. Soorten so#ware Binnen  de  so4warepakke=en  voor  videoanalyse  zijn  er  grote  verschillen  aJankelijk  van  het  doel  waarvoor de programma's ontworpen zijn. Sommige pakke=en  zijn  zeer uitgebreid  en  hebben  een  enorm  aanbod  aan  analysemogelijkheden,  maar  meestal  zijn  zij  hierdoor  ook  minder  handig  in  gebruik  en  eerder  geschikt  voor  laboratorium‐  dan  voor  lessitua)es.  Andere  pakke=en  zijn  meer  ge r i c ht  o p  p ra k ) j k l e s s e n  e n  b eva = e n  e e nvo u d i ge  e n  h a n d i ge  ca p t u re ‐  e n /o f  archiveringsmogelijkheden.  We  kunnen  de programma's dus indelen  in “captureprogramma's”  en  “analyseprogramma's”.  Uiteraard  is  de  lijn  niet  steeds  duidelijk  en  zullen  sommige  uitgebreidere  pakke=en in beide categorieën vallen.

2. Captureprogramma's Captureprogramma's  laten  de  gebruiker  toe  om  live  opnames  van  de  camera  onmiddellijk  op  te  nemen en tegelijk net opgenomen fragmenten bekijken. Het is  ook mogelijk om beelden onmiddellijk  te vergelijken met een referen)e uitvoering of  een net opgenomen uitvoering. Dit gee4 een trainer  1

dus   de  mogelijkheid  om  direct  feedback  te  geven  aan  een  sporter  die  net  een  oefening  hee4  uitgevoerd, zonder dat hij/zij de opname moet onderbreken en zo de uitvoering  van andere sporters  kan blijven opnemen. Verder kunnen captureprograma’s enkele func)es bieden die het eenvoudiger  maken om fragmenten te archiveren en te linken aan een bepaalde atleet. Meestal zijn de analyse‐ en tekenmogelijkheden bij deze so4ware wel erg beperkt. Het product dient  een  directe  en  efficiënte hulp  te  zijn  voor  een  trainer  die  zijn  directe  feedbackmogelijkheden  wil  uitbreiden. We vonden twee programma’s die specifiek ontworpen zijn om feedback te geven )jdens  trainingen: Siliconcoach TimeWARP en Simi Vidback. Timewarp bestaat uit een videoscherm en een  )jdslijn.  Terwijl de  so4ware  filmt  is  het  mogelijk  reeds gefilmde beelden te  bekijken,  eventueel in  slow  mo)on,  en  aantekeningen  te  maken.  De  so4ware  hee4  ook  een  zeer  handige  loop  func)e  waarmee een fragment autma)sch herhaald kan worden. Verder lis het ook mogelijk om fragmenten  op te slaan als videobestand. Een  alterna)ef  op  TimeWARP  is  Simi  Vidback.  Deze  so4ware  valt  in  dezelfde  prijscategorie  als  TimeWARP en zou dezelfde mogelijkheden hebben. Het voordeel hiervan is  de integra)e binnen het  Simi  pakket  (Simi  Mo)on  en  Mo)onTwin).  Op  het  eerste  zicht  hee4  de  so4ware  echter  minder  mogelijkheden dan TimeWARP.  Tegenwoordig  is het echter  ook mogelijk  om een  ruim aanbod  aan  freeware  programma’s terug te  vinden op het internet. We zijn dus opzoek gegaan naar freeware met vergelijkbare func)onaliteiten.   Video4coach bied zowel een freeware captureprogramma (SkillCapture)  als een analysesprogramma  (SkillSpector) aan. SkillCapture is ook een programma dat de “delayed feedback” op)e aanbied. Het  programma  werkt  met  individuele  videobestanden  per  atleet.  Wanneer  de  atleet  start  wordt  de  video opgenomen  en wanneer men stopt wordt de video gearchiveerd  en  automa)sch  afgespeeld.  Men kan )jdens het afspelen pauzeren en aantekeningen maken waar nodig. Het voordeel hiervan is  dat de so4ware zeer goed archiveert en de beelden ook later goed  terug  te vinden zijn.  Maar deze  aanpak hee4 ook nadelen. Zo kan er geen video gespeeld worden wanneer het programma opnames  maakt. Hierdoor is het niet mogelijk om de beelden van een sportbeoefenaar te bespreken terwijl er  beelden  van  een  andere  sportbeoefenaar  worden  opgenomen.  Verder  is  het  niet  mogelijk  een  con)nue videostroom af  te spelen met delay. Hierdoor is de so4ware zeer geschikt voor individuele  trainingen, maar minder interessant wanneer atleten snel achter elkaar afwisselen. Als andere alterna)eve freeware vonden we VLC Media player. Dit eenvoudige programma kan video  opnemen en door op de pauze toets te drukken wordt er een delay opgebouw. Dit programma is zeer  eenvoudig  en  kan goed dienst doen wanneer men  enkel een con)nue stroom  aan  video  wil spelen  met  een delay.  Er  kunnen ook  stukjes video  worden  opgeslagen, maar dan  moet men starten  met  opnemen voordat de video wordt weergegeven. De beelden woden namelijk  meteen gewist  uit de  buffer nadat ze afgespeeld zijn. Indien men niet op voorhand aangee4 dat men ze wil opslaan zijn ze  verloren en kunnen ze niet meer opgeroepen worden. Freeware programma’s zullen nooit een evenwaardige featureset hebben zoals in deze professionele  pakke=en,  maar  het  is  wel  mogelijk  om  verschillende  freeware  te  combineren.  Dit  is  natuurlijk  minder handig  en het risico op storingen en oncontroleerbare fouten wordt hierdoor vergroot.

3. Analyseprogramma's 2

Analyseprogramma’s hebben veel meer mogelijkheden en zijn eerder gericht op  het analyseren van  beelden  na  de  trainingen.  Men  kan  videobeelden  inladen  en  deze  frame  per  frame  afspelen,  aantekeningen maken, hoeken en lengtes meten, etc… Naast de gra)s captureso4ware Skillcapture  staat Skillspector, een programma dat grondige analyse  toelaat. Men kan ook gebruik maken van Kinovea.

4. Uitgebreide programma’s Enkele  uitgebreidere  programma’s  bieden  de  mogelijkheden  van  zowel  captureprogramma’s  als  analyseprogramma’s. Deze so4ware is wel duurder, maar kan in sommige gevallen een goede keuze  zijn wanneer men een totaalpakket wil aanschaffen. Binnen  deze  programma’s   vinden  we  volgende  capturemogelijkheden:  DarFish  biedt  met  de  producten Live, ProSuite en TeamPro de func)e “in the Ac)on”. Dit benadert de func)onaliteiten van  TimeWarp  zeer  goed.  Men  kan  live  een  uitvoering  opnemen  en  onmiddellijk  aan  verschillende  snelheden  terug  afspelen  en  vergelijken  met  een  referen)euitvoering  ter  ondersteuning  van  het  feedback proces. Het nadeel hierbij is dat de livebeelden niet zichtbaar zijn )jdens  het opnemen. Het  is  dus niet mogelijk doorlopend op te nemen en intussen een deelfragment uit het vorig opgenomen  materiaal  te  bekijken  zoals  bij  TimeWARP.  Anderzijds  is  de  so4ware  uitgebreider  met  veel  analysemogelijkheden. De prijs ligt dan ook een stuk hoger. Voor Mac OS zijn er enkele programma’s van het merk Sportscode. Het product “Elite” biedt dezelfde  func)onaliteit als TimeWarp hee4. Hierbij is het mogelijk een net opgenomen fragment af  te spelen,  terwijl de so4ware verder  blij4  opnemen. Bovendien zijn hier  meer en uitgebreidere analyse tools  zoals bij de Dargish producten. De prijs is dan ook vergelijkbaar. Als  laatste  vonden  we  nog  Quin)c.  Ook  dit  programma  biedt  tal  van  mogelijkheden,  maar  hier  kunnen we nog niet verder op ingaan omdat we momenteel nog bezig zijn met de so4ware te testen.

5. Conclusie We  kunnen concluderen  dat indien men  enkel  een product  zoekt  om de  trainingen in  het  veld te  ondersteunen en om de directe feedback mogelijkheden op te drijven, programma’s als Skillcapture  of TimeWarp een goede keuze zijn. Wanneer  men  ook  analyse  van  de  videobeelden  wil  doen  na  de  trainingen  kan  steeds  dit  met  freeware als Kinnovea of  Skillspector. Voor uitgebreide tools zal men naar een  volledig  pakket als  DarFish, Simi of QuinIc moeten gaan. Omdat de so4ware snel evolueert is het best op de websites van de producenten meer informa)e op  te  zoeken  en  een  keuze  te  maken  aJankelijk  van  de  toepassing  waarvoor  men  de  so4ware  wil  gebruiken. Het is steeds mogelijk om met een gra)s  programma  te beginnen om de beginselen uit te  proberen voor  men naar een uitgebreidere so4ware gaat. Bovendien bieden veel producenten  een  demo aan zodat het programma getest kan worden voor de aankoop. 3

6. Bijlagen I: Overzicht van de verschillende so#warepakkeKen

DarMish  is gegroeid als analyse so4ware met een focus op  de  individuele sporten. Ze hebben later  hun gamma uitgebreid met programma’s die ook voor teamsporten op)male oplossingen aanbieden  met  tagging  en coderingssystemen.  Ze zijn  sterk  gericht  op de coachingswereld  en  bieden  een erg  breed  gamma aan. De  productrange gaat van basisversies voor  gebruik  in  een  klasomgeving,  over  ondersteuningsprogramma’s voor  live feedback,  tot  professionele producten  met  diverse op)es en  func)es.

Siliconcoach  is eerder  ontstaan  vanuit een didac)sche invalshoek. Zowel de “pro” als de “student”  versie bieden extra ondersteuning en func)es voor het opbouwen van een presenta)e, waarin je de  bevindingen  van je analyse kan  voorstellen. Hierin  onderscheiden  ze zich wat  van de rest.  Ook  het  TimeWARP product neemt een unieke posi)e in tussen de concurrerende producten. Vooral de “Pro”  versie  is  extra  gericht  op  de  wereld  van  training  en  coaching,  maar  qua  func)es  en  op)es  voor  analyse wegen de Siliconcoach producten iets lichter dan wat Dargish of Sportcode bieden.

De  producent  Simi  levert  zowel  hardware  om  synchroon  beelden  van  hoge  snelheidscamera’s,  gewone  camera’s  en  analoge  data  op  te  nemen  als  so4ware  voor  2d  &  3d  reconstruc)e  van  videobeelden. In de so4ware kan men de bewegingen van een atleet digitaliseren om achteraf allerlei  numerieke  parameters  te  berekenen  (snelheden,  hoeken,  reconstruc)e zwaartepuntsbaan,  …).  De  analyseso4ware Simi Mo)on werkt met zeer arbeidsintensieve dataverwerking en is daardoor eerder  geschikt voor wetenschappelijke doeleinden of  voor  zeer  intensieve begeleiding van een  topatleet.  Hiernaast  hee4 Simi echter  ook  het pakket  Mo)ontwin  dat eerder  ontworpen  is naar  snelheid en  eenvoudigheid in gebruik. Als captureprogramma is er Simi Vidback.

4

Quin)c is een totaalpakket met een zeer overzichtelijke interface en vele mogelijkheden.  De so4ware  ziet  er  op  het  eerste  zicht  veelbelovend  uit  en  we zijn  op  moment  van  dit  schrijven  zelf  nog  het  programma aan het testen om het in onze onderzoeken te gebruiken

V1  komt  volledig  uit  de  golfwereld.  De  twee  meest  relevante  producten  zijn  “Pro”  en  “Home  Premium”. Je merkt in alles dat dit analyse programma erg gefocust blij4 op golf, maar ze hebben in  de laatste nieuwe versies duidelijk  werk gemaakt om  hun  so4ware toegankelijk  te maken  voor  alle  sporten. De “Pro” versie is een behoorlijk uitgebreid analyse programma  met een brede waaier aan  func)es. Het leuke aan V1 is dat je rechtstreeks  Youtube filmpjes kan inladen, wat je een ongekende  voorraad  aan voorbeeld filmpjes bezorgt.  De prijs ligt lager  dan deze van concurrerende producten.  Vooral de “Home Premium” edi)e is met €27 euro zeer goedkoop (func)es zijn wel eerder beperkt). 

Sportscode is de vierde grote speler die we terugvonden. Deze so4ware is vooral ontwikkeld met een  focus op teamsporten. Dit merk je bijvoorbeeld aan het product “Gamebreaker” dat echt gericht is op  het  analyseren  van  wedstrijden  en  wedstrijdfases.  In  het  brede  productgamma  zie  je dat  ze  ook  individuele  sporten  perfect  kunnen  ondersteunen.  Het  “elite”  programma   is  een  erg  compleet  programma  met  een  brede  waaier  aan  func)es  en  op)es.  Sportscode  onderscheidt  zich  van  de  concurrenten door het erg sterk  ontwikkelde tagging  en coding systeem, zelfs )jdens live opnames.  Dit  is  verder  uitgewerkt  in  de  sta)s)sche  ondersteuningsmogelijkheden  die  in  de  so4ware  zijn  verwerkt. Let  hier wel  op  dat je Apple so4‐  en  hardware nodig  hebt om met Sportcode te kunnen  werken. De prijzen moet je aanvragen bij de gewergde verdelers  en liggen eerder in de rich)ng van  de duurdere Dargish producten.

5

Kinovea  is een freeware applica)e. Met dit programma kan je reeds behoorlijk uitgebreide analyses  doen waarbij je ondersteund wordt door een breed gamma aan teken‐ en meegunc)es. Er is tevens  een splitscreenfunc)e die toelaat twee video’s met elkaar te vergelijken (en te synchroniseren).  Dit is  een  analyseso4ware en  het  is  enkel  mogelijk  bestaande filmpjes  te  analyseren. Men  kan  dus niet  rechtstreeks opnemen vanuit het programma.

Skill Capture en Skill Spector De  freeware  Skill  capture  hee4  een  uitstekend  systeem  voor  archivering.  Telkens  de  atleet  een  oefening  uitvoert  wordt  deze  opgenomen  en  wordt  er  automa)sch  feedback  gegeven  na  een  ingestelde duur. Het enige nadeel aan de so4ware is dat deze niet tegelijk kan filmen en fragmenten  afspelen.   Het is dus niet mogelijk een con)nue videostroom met delay af te spelen. Hierdoor is de  so4ware  minder  interessant  voor  gebruik  in  grote  groepen.  Binnen  individuele  trainingen  of  trainingen  met  kleinere  groepen  kan  het programma  wel  een  waardevolle toevoeging  zijn  aan  de  training.  Skill  Spector  is  een analyseprogramma en  vormt  een  interessant alterna)ef  voor de  so4ware  Simi  Mo)on. Hieronder vinden jullie een korte prak)jkgetuigenis van een masterstudent aan de vakgroep  Bewegings ‐en sportwetenschappen van de universiteit Gent.

7. Bijlagen II: PrakRjkgetuigenis van de 3D Freeware “Skill Spector”. Door Sven Van Cleemput, master student vakgroep bewegings –en sportwetenschappen, Universiteit Gent.

Voor de opleiding spor=raining kregen we de opdracht een project uit te werken dat handelde over  bewegingsanalyse binnen onze eigen spor=ak. Binnen het judo wou ik de combina)es en overnames  analyseren en  nagaan wat de reac)e bij de judoka's is, in de hoop zo een “perfecte” combina)e of  overname te ontwikkelen. Judobewegingen  zijn steeds 3  dimensioneel,  wat dus ook  een  3 dimensionale analyse  vereist.  Het  analyseren van bewegingen  kan  men  gemakkelijk  realiseren  door  het plaatsen van markers  op  de  atleten.  Echter doordat de atleten een judogi dragen, wat wijde mouwen hee4, er interac)e heerst  bestaande  uit  duwen  en  trekken  en  ze  bovendien  moeten  vallen  )jdens  de  oefeningen,  is  het  plaatsen van markers bij judo geen op)e. Ik moest mij dus baseren op de analyse van videobeelden. Voor  een  dergelijke  analyse  maakt  de  universiteit  Gent  gebruik  van  “Simi  Mo)on”,  een  so4warepakket om zowel simultane beelden te maken als  deze in een 3D anima)e te reconstrueren.  Ik ontdekte al snel het nut van bewegingsanalyse en het gebruik van zo’n so4wareprogramma bij het  op punt stellen van trainingen.  En aangezien ik als trainer ook na mijn studies van deze techniek wou  gebruik maken, ben ik op zoek gegaan naar een ander en goedkoop alterna)ef. 6

Na  veel  zoekwerk  kwam  ik  via   video4coach.com  bij  “Skill  Spector”  terecht.  Een  gelijkaardig  programma als “Simi Mo)on”, maar dan freeware. Dit programma is rela)ef eenvoudig, eens je weet  hoe het in elkaar zit.  Doordat de helpfunc)e onvolledig  is en de tutorial heel oppervlakkig  moest ik  zelf de werking van het programma uitzoeken.  Met kennis van het principe van “Simi Mo)on” en na  nog  extra  ondersteuning  van  één  van  de  ontwikkelaars  via   [email protected],  kreeg  ik  uiteindelijk  het programma onder de knie.  “Skill Spector” bestaat uit 3 modi.  Je hebt de “video” mode waarmee je video’s kan  inbrengen en  bekijken. Dan is er ook nog de “digi)ze” mode, waarmee je de beelden kan gaan digitaliseren, frame  per frame. Tot slot is er de “calibra)e”, waarna je een 3D anima)e kan openen en ook  grafieken en  data kan verzamelen. Voor  het opstellen van  het calibra)eprofiel en het  digitalisa)eprofiel  is er een  eenvoudige wizzard,  waarin  je  kan  kiezen  uit  enkele  standaardprofielen  en  waar  je  ook  eigen  profielen,  punten  en  segmenten kan aanpassen en benoemen. Eens je weet hoe het programma werkt is het vrij eenvoudig  te gebruiken. Het programma kan ook  2D verwerken, wat iets eenvoudiger is doordat er slechts 1 beeld nodig is. Het digitaliseren  wordt gemakkelijker gemaakt doordat  de cursor steeds automa)sch springt op de  vorige loca)e van het punt, waarna je zelf kan bijsturen. Dit maakt het werk iets sneller. Het nadeel is  dan weer dat het programma zo ontwikkeld is dat elk frame gedigitaliseerd moet worden. De  makers  sturen  steeds  bij  en  brengen  nu  en  dan  een  nieuwere,  geüpdate  versie  uit.  Zo  zal  waarschijnlijk  ook een  uitgebreide help  func)e en  diepgaande tutorial ontwikkeld  worden, wat  het  gebruik nog eenvoudiger zal maken. Voor 3D analyse zijn simultane videobeelden vereist. De makers van dit programma hebben hier een  eigen  programma  voor:  “Skill  Capture”.  Met  deze  so4ware  kan  men  tot  4  camera's  simultaan  aansluiten en beelden opnemen.  “Skill Capture” is ook verkrijgbaar via dezelfde website.

7

Pluspunten: −gra)s alterna)ef voor dure so4ware −3 eenvoudige modi −rechtstreekse data‐grafieken & anima)e −exporteren van data (vb excel e.d.) −2D & 3D −handige gebruikswizzard voor calibra)e‐ en digitalisa)e profiel −so4ware van zelfde makers voor opnemen simultane beelden −enkele handige op)es zoals verspringen van cursor om digitalisa)e te versnellen −snelheid, achtergrond, weergave,.. van de 2D‐ of 3D anima)e instellen naar believen

Minpunten −nog geen volledige help‐ func)e −elk frame moet gedigitaliseerd worden −onhandig om achteraf foutjes recht te ze=en uit de digitalisa)e −in het begin zoeken naar volgorde van de stappen & werking programma, maar eens je dit weet 

wordt het makkelijk

Algemeen  vind  ik  dit  een  schi=erend  programma  dat  door  zijn  eenvoudige  beschikbaarheid  de  mogelijkheid biedt om so4ware voor bewegingsanalyse te promoten. Het laat toe dat elke trainer zijn  atleten op)maal kan begeleiden zonder veel geld te moeten besteden aan de dikwijls dure licen)es  en  eventuele  technici  voor  dergelijke  so4ware.    Zo  kan  er  meer  in  andere  dingen  geïnvesteerd  worden zoals materiaal, vervoerkosten, ... Ik zal dit programma alvast blijven hanteren. En met de updates kan het enkel nog beter worden.

8