Captura de movimiento 3D frente a vídeo 2D del swing

Qué compra en realidad el traje de marcadores

0.2 mm, menos de 0.2°Repetibilidad del Vicon citada en el estudio de golf

Un laboratorio de golf con marcadores es una sala de cámaras de infrarrojos mirando bolas retrorreflectantes. En el estudio de Aimée Smith en Loughborough, 15 jugadores con hándicaps de 1 a 29 pegaron con su propio driver dentro de un Vicon de 13 cámaras funcionando a 250 Hz, con 55 marcadores de 14 mm encima, 5 más en el palo y cinta reflectante en la bola para que el instante del impacto se encontrara en lugar de suponerse. El equipo repetía distancias conocidas con menos de 0.2 mm de desviación y ángulos conocidos por debajo de 0.2 grados.

Gears, un sistema específico de golf, publica una cifra comparable: 8 cámaras a 360 fotogramas por segundo, mediciones de hasta 0.2 mm y seguimiento del grip y de la cabeza a la vez, de modo que la flexión de la varilla se mide en lugar de deducirse. Lo que ese dinero compra es la rotación de un segmento del cuerpo alrededor de su eje largo, y un reloj lo bastante rápido como para que el contacto sea un fotograma grabado y no el hueco entre dos.

17 grados, con los mismos marcadores

16.72 ± 6.20°Factor X en lo alto, 2D menos 3D, 15 jugadores

El grupo de Smith hizo entonces algo poco habitual. Tomó una misma tanda de intentos y calculó dos veces las cifras del tronco: una a partir de los ángulos de segmento en 3D completos y otra proyectando esos mismos vectores de marcador en plano sobre los planos del laboratorio, que es lo que una sola cámara le hace en la práctica a un jugador. No se movió ni un marcador. En lo alto del backswing, los dos métodos dejaron el factor X separado por 16.72 ± 6.20 grados, y la cifra mayor fue la aplanada.

La flexión del tronco salió unos 7 grados mayor en plano (−6.54 ± 3.64, p < .001), y la inclinación lateral hacia el lado de atrás, 8.65 ± 2.91 grados menor en el impacto (p = .002). La rotación axial en lo alto difirió en 10.97 ± 5.89 grados, sin llegar a la significación con p = .068. Nada de esto es una constante que se pueda restar después: un jugador de hándicap 9 se desvió unos 25 grados y otro de hándicap 2, unos 5. Dos trabajos anteriores habían situado la diferencia cerca de 3 grados, y cerca de 0.4 en sentido contrario.

Qué sobrevive al aplanamiento

No todo se rompe. Smith describe curvas 2D y 3D de forma parecida a lo largo del swing, con diferencias pequeñas en el takeaway que nunca llegaron a ser significativas: aplanar daña mucho más la magnitud que el patrón. Barzyk y sus colegas grabaron a 11 personas saltando con un iPhone X en 4K a 60 fotogramas por segundo, junto a un Vicon de 12 cámaras. Las correlaciones en el plano sagital fueron de 0.96 en la cadera, 0.99 en la rodilla y 0.87 en el tobillo, con errores absolutos medios de 2.6, 2.1 y 4.5 grados.

Los ángulos fuera de ese plano no se validaron en absoluto. El trabajo con Kinovea es todavía más estrecho de lo que sugiere la forma en que se cita. El equipo de Puig-Diví grabó desde 5 m un modelo de alambre con forma de miembro inferior que oscilaba como un péndulo, y comparó las coordenadas con esa misma figura dibujada en AutoCAD. El error fue menor de frente, a 90 grados, y mayor a 45. Un alambre rígido no tiene piel que se desplace ni profundidad que perder, así que conviene leerlo como una prueba del software y no de un swing.

La 3D sin marcadores queda en medio

8.5° y 13°Sin marcadores frente a marcadores, rotación sobre el eje largo

El grupo de Kanko, en Queen's, hizo funcionar los dos instrumentos a la vez sobre 30 personas caminando: 8 cámaras de vídeo alimentando un algoritmo sin marcadores y 7 cámaras de infrarrojos siguiendo marcadores, en los mismos intentos. Los centros articulares quedaron a 2.4 cm en el tobillo, 2.2 cm en la rodilla y 3.6 cm en la cadera, y en los ejes que cargan con las rotaciones grandes los ángulos de segmento coincidieron dentro de aproximadamente 1 a 2 grados. La excepción es justo la que le importa a un jugador de golf.

La rotación de un segmento alrededor de su eje largo, el eje sobre el que viven su giro de hombros y su giro de caderas, salió separada 8.5 grados en el muslo y 13 grados en la pierna. Con una sola cámara la cosa empeora otra vez. El equipo de Zhao probó Capture4D, un sistema monocular, frente a Qualisys con 9 tenistas sacando, y comunicó un error de posición articular de 69.5 a 88.3 mm, peor en el codo de atrás cuando el brazo quedaba alineado con el eje óptico de la cámara. El artículo considera aceptable para entrenamiento un margen de 70 a 130 mm, sin citar de dónde sale esa banda.

La referencia también tiene su margen

La discusión de Kanko es franca sobre lo que la captura con marcadores hace mal. Se ha demostrado que unos marcadores colocados por operadores distintos siguiendo protocolos distintos desplazan los ángulos articulares del miembro inferior hasta 5 grados. Los clústeres pegados a la piel se deslizan sobre el hueso que tienen debajo: se trasladan hasta 1.5 cm en la pierna y 2.5 cm en el muslo, y giran hasta 8 grados. Las estimaciones de dónde está el centro de una articulación llegan a errar 5.1 cm.

Por eso los autores se niegan a llamar errores a esas diferencias: no se conoce la verdad de referencia, escriben, y ambos sistemas aportan lo suyo. Pebble Swing lee los ángulos articulares en los fotogramas y la relación de tempo entre backswing y bajada en el movimiento, y cualquier cifra que dependa de una rotación hacia la lente o alejándose de ella es una franja. Así que desconfíe de un solo número de giro en grados, venga del instrumento que venga. Un cambio de 3 grados cabe dentro de todas las bandas de error de arriba. Uno de 20 grados no.