「包你入」籃板再升級 加入電子科技讓你百發百中！
點射都入，好屈機！
在上個月發布的一個 YouTube 影片中，Shane Wighton 展示了一款DIY的特殊籃板。與普通的平面籃板不同，這個籃板是曲面的，每個位置的弧度都經過了精密計算，射手無論從哪個角度射籃都一定會入，設計過程利用了蒙特卡羅法和最小二乘法，極大地提高了入球率，當時的影片播放量也很快超過了 400 萬。
不過作者似乎對於這個「百發百中」籃板並不滿足，最近又升級改造，加入機械人和電腦視覺技術！Shane Wighton甚至放言說，「如果都這樣了，你還射不入，那只能說你太差勁了（you really suck）」。
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Shane Wighton之所以對先前的版本不滿意，是因為如果你射出又直又快的平飛球，還是很難保證球會落入籃筐內。
於是他繼續創新，設計中加入了機械人和電腦視覺技術。
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改進之後的籃板可以根據射球飛行的軌跡自動調整籃板的角度，讓球順利落入籃框。
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這個升級版籃板知道你的球從哪裡飛來、何時飛來、軌跡是什麼，因為整個房間都在它的監測之中。它會藉助這些信息調整自己的角度幫你入球。
此外，它還知道射球的人是誰，因為監測系統中加入了「人臉識別」技術。
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要製造這個籃板並不容易，首先籃板需要盡可能靈活，能夠上下左右前後靈活轉變方位和調整角度；其次，機械動作的完成要盡可能快，因為從球脫手到擊中籃板通常只有 600 毫秒。
Shane Wighton在籃板的後面安裝了 3 個小電機，每個電機控制一個連桿，因此這個籃板有三個自由度。由於電機功率較小，所以他選擇的籃板質地很輕。
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籃板後用的材料都是金屬，借助等離子切割技術切割而成，這部分金屬材料大約花了 5 美元。此外，他還用 3D 打印技術做了一些零件。完成這些機械製造部分之後，接下來要考慮的是如何讓籃板「掌握」射球者的信息。
在硬件方面，Wighton 用到了微軟為 XBO X360 打造的 3D 體感攝影機——Kinect。 Kinect 可以為軟件提供視頻輸入，視頻中帶有深度信息，可以表示你和攝像頭之間的距離。 Wighton 借助這些信息完成球的軌跡追踪。
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最難的部分是軟件，這花費了作者的大部分時間。 Wighton 表示：與軟件相比，機械設計部分簡直太簡單了。首先，軟件需要在影像中找到球，而且要盡可能又快又準。在視頻中，基於單一的幀很難區分出哪個是球，「聰明」的計算機視覺系統把籃球、人頭甚至是角落的雜物都當成了球。於是，Wighton 只能憑藉視頻中每個物體的軌跡來判斷哪個是球。
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籃球的軌跡應該是一條平滑的拋物線，Wighton 借助這一物理常識來判斷哪個是籃球。找到球之後，接下來就是預測球的完整軌跡以及球可能打在籃板的哪個位置。在這個過程中，收集的數據越多，預測就越準確。由於 Wighton 能算出從下達指令到籃板移動的時間，因此他選擇在籃球快要擊中籃板的最後幾毫秒下達指令，這樣能大大縮小落點的潛在範圍。
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算出了這些信息之後，接下來就要討論如何移動籃板。此處的原理也比較容易理解，如果系統判斷籃板該往前移，它就會讓籃板適當下壓，反之則適當上翹。
目前，這個籃板還存在一些問題，如 Windows 太慢，有時候會胡亂下指令，還有很多 bug 沒有修復…… 這些問題也導致籃板在關鍵時刻調整失敗。
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Shane Wighton 畢業於北卡羅來納大學夏洛特分校，獲得了機械工程學士學位和計算機科學碩士學位。他目前在 3D 打印技術開發商和製造商 Formlabs 公司擔任首席工程師，熱愛製作東西。曾發表專利：Additive fabrication support structures（增材製造支持結構）。Wighton 於 2020 年 3 月開通了自己的 YouTube 頻道，短短兩個月已經收穫了超過 10 萬訂閱者。除了兩個「百發百中」籃板影片外，Shane Wighton 的 YouTube 頻道中的其他與「製造」有關的影片，感興趣的朋友可以去睇睇。
