Công nghệ tại World Cup 2026: Camera, cảm biến và bản sao số 3D giúp trọng tài ra quyết định chính xác

Tại World Cup 2026, các trọng tài trên sân và các quan sát viên ở đường biên sẽ có trong tay một kho tàng công nghệ để hỗ trợ đưa ra các quyết định phạt đền, phát hiện việt vị và những pha bóng mang tính quyết định khác.

Hệ thống trợ lý trọng tài video (VAR) và công nghệ việt vị bán tự động (SAOT) đã được sử dụng trong bóng đá từ nhiều năm nay. Tuy nhiên, thiết lập tại giải đấu năm nay đại diện cho một trong những ứng dụng công nghệ trọng tài tiên tiến nhất cho đến nay — không chỉ trong bóng đá mà còn trên tất cả các môn thể thao cấp cao.

Trong mỗi trận đấu, sân cỏ sẽ được bao phủ bởi các cảm biến, camera và phần mềm thị giác máy tính mới. Một bước tiến đáng chú ý trong năm nay là việc sử dụng bản sao số (digital twin). Mỗi cầu thủ tại World Cup đều đã được quét cơ thể bằng máy tính. Bản sao số của bất kỳ vận động viên nào — khớp chính xác về chiều cao, chiều dài tay chân và kích thước giày — có thể được đưa vào mô phỏng ảo của trận đấu để xác định vị trí chính xác của họ tương đối với trái bóng, đường vạch biên và các cầu thủ khác. Các quan chức có thể sử dụng tất cả dữ liệu này để giúp phát hiện các lỗi, xác định các hình phạt và làm mượt mà hơn những góc cạnh của môn thể thao vua này.

Công nghệ hỗ trợ trọng tài tại World Cup

Bản sao số 3D thay thế đại diện ảo

Các yếu tố của thiết lập năm nay tương tự như World Cup 2022, nhưng với những nâng cấp quan trọng. Hawk-Eye vẫn là nhà cung cấp theo dõi quang học của sự kiện, với hệ thống thị giác máy tính của nó bắt giữ hơn hai chục điểm khung xương trên mỗi cầu thủ mọi lúc. Theo ông Johannes Holzmüller, giám đốc đổi mới của FIFA, hệ thống theo dõi lần này sử dụng 16 camera độ phân giải cao so với 12 camera vào năm 2022.

Và giống như năm 2022, dữ liệu quang học đó sẽ được kết hợp với các cảm biến tiên tiến bên trong chính quả bóng. Kinexon, một công ty hàng đầu trong lĩnh vực thiết bị thể thao, sẽ một lần nữa cung cấp "bộ não kỹ thuật số" cho quả bóng trận đấu. Lần này, nó sẽ bao gồm thiết lập cảm biến băng siêu rộng và IMU (bao gồm cả gia tốc kế và con quay hồi chuyển, cái sau rất quan trọng để bắt được độ xoay của bóng), theo dõi vị trí chính xác của bóng và các chạm bóng riêng biệt, ghi lại các điểm dữ liệu này 500 lần mỗi giây.

Tuy nhiên, điểm nhấn công nghệ lớn nhất được vay mượn từ thế giới thực tế ảo sẽ làm cho hệ thống này chính xác hơn bao giờ hết: Bản sao số.

Trong giai đoạn chuẩn bị cho giải đấu, tất cả các cầu thủ World Cup 2026 đều đã trải qua quá trình quét độ phân giải cao 360 độ từ đối tác công nghệ của FIFA, Lenovo. Các bản quét này sẽ được đưa vào hệ thống Hawk-Eye, nơi chúng sẽ thay thế các đại diện ảo (avatar) chung chung đã từng được sử dụng cho các ứng dụng việt vị và VAR khác.

Art Hu, giám đốc đổi mới toàn cầu của Lenovo, cho biết các bản quét này sẽ xác định hình dạng cơ thể, độ săn chắc của cơ bắp và thậm chí cả kích thước giày với độ chính xác từ 1 đến 2 mm. "Đó là một sự cải thiện về độ chính xác lớn hơn một bậc so với một đại diện ảo thông thường," ông Hu nói.

Thách thức kỹ thuật thực sự ở đây là sử dụng một bản quét duy nhất của cầu thủ (khi họ đứng yên) và áp dụng bản sao số đó cho dữ liệu tư thế khung xương của Hawk-Eye trong các tình huống thi đấu thực tế — khi các cầu thủ đang chạy, nhảy hoặc trượt. Chi phí cho những vài inch độ chính xác thêm này là một lượng sức mạnh tính toán và điều chỉnh thuật toán khổng lồ.

Hệ thống camera và cảm biến trong quả bóng

Phiên bản cảm biến bóng năm 2022 được treo lơ lửng ở trung tâm phần trong của quả bóng, được hỗ trợ bởi một cái đai làm bằng dây do Adidas tạo ra. Tuy nhiên, lần này, Adidas đã tạo ra một buồng nhỏ để giữ cảm biến được đặt dọc theo tường trong của quả bóng.

"Nó được lưu hóa (vulcanized) bên trong buồng với một túi nhựa nhỏ," ông Maximillian Schmidt, đồng sáng lập và giám đốc điều hành của Kinexon, cho biết. "Quá trình lưu hóa này ổn định hơn nhiều so với những sợi dây, vốn có các móc có thể dễ bị gãy."

Việc đặt cảm biến dọc theo tường trong của quả bóng thay vì ở trung tâm đòi hỏi phải có sự cân bằng để trọng lượng thêm vào ở một bên không làm bóng bị rung lắc. Mặc dù Schmidt nói rằng toàn bộ thiết lập chỉ nặng 13 gam, đội ngũ của ông đã phải hiệu chỉnh mọi thứ để đảm bảo mọi chạm hoặc chuyển động của bóng đều được theo dõi đồng đều.

Kết hợp lại, các hệ thống theo dõi quang học và trong bóng này sẽ bắt lấy mọi sắc thái của tất cả 104 trận đấu tại World Cup.

Góc nhìn 3D của thủ môn và tương lai của VAR

Có lẽ tính năng thú vị nhất của công nghệ bản sao số là "góc nhìn thủ môn 3D" trong VAR. Trình trực quan hóa này có thể hiển thị điểm nhìn của thủ môn và, sử dụng các đầu vào kỹ thuật số của hệ thống, xác định xem một cầu thủ tấn công ở vị trí việt vị có can thiệp vào thủ môn hay không. Sự can thiệp này từ lâu đã bị coi là bất hợp pháp trong bóng đá, nhưng số lượng cầu thủ và kích thước của sân đấu đã khiến việc phạt lỗi này khó thực hiện chính xác.

Trong một nỗ lực khác để giảm thời gian lãng phí từ các lần xem lại, VAR giờ đây sẽ gửi cảnh báo ngay lập tức cho các quan chức ở đường biên đối với các quyết định việt vị rõ ràng, có thể phát hiện kịp thời, dừng trận đấu ngay lập tức. Điều này khác với các sắp xếp trước đây cho phép trận đấu tiếp tục sau khi vi phạm, chỉ dừng hành động sau đó nếu một sự kiện đáng chú ý như bàn thắng hoặc quả phạt đền xảy ra.

Holzmüller nói rằng đội ngũ của ông tự tin rằng các nâng cấp về độ chính xác của hệ thống VAR sẽ cho phép đưa ra quyết định đúng đắn thường xuyên hơn, ngay cả trên các quyết định tinh tế, chẳng hạn như "khi chỉ có một ngón chân việt vị".

Mặc dù phần lớn các pha việt vị có thể được phát hiện bằng cách xem lại video phát sóng chậm, một số ít lỗi (hoặc không phải lỗi) xảy ra ngay tại thời điểm giữa các khung hình video. Mặc dù tính hiếm gặp của vấn đề này, FIFA rất quyết tâm giải quyết nó: Holzmüller nói rằng sự kết hợp giữa các bản quét 3D và dữ liệu theo dõi bóng — có thể tạo ra dữ liệu độ phân giải cao hơn video 60 khung hình mỗi giây — sẽ bổ sung cho video quay để cung cấp bức tranh hoàn chỉnh nhất có thể.

Hu chỉ ra loạt các ứng dụng có thể có của công nghệ bản sao số trên nhiều môn thể thao, từ các ứng dụng trọng tài như vậy đến sức khỏe và hiệu suất của vận động viên. Khi các mô hình trở nên mạnh mẽ hơn và chi phí tính toán giảm xuống, chúng sẽ chỉ được cải thiện thêm.