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 gericht op prak)jklessen en beva=en eenvoudige en handige capture en/of 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 info@video4coach.com, 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