計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)中的實(shí)踐

范懷軻

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院。 湖北 武漢 430074）

所謂計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其實(shí)就是通過合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行真實(shí)的模擬。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分利用利用傳感器，以此來實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)者與模擬環(huán)境的交互傳感。這種技術(shù)幾乎可以廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，如建筑、娛樂、軍事等等，每一個(gè)領(lǐng)域都可以進(jìn)行模擬體感互動(dòng)，以此將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界融合到一起，對(duì)教學(xué)方面具有深刻的影響。但是從目前的狀況來看，我國高校在體育教學(xué)中還未引用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到高校體育教學(xué)中，將會(huì)使高校的體育教學(xué)表現(xiàn)得淋漓盡致，為學(xué)生營造一個(gè)創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能夠提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。

1 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、傳感認(rèn)知識(shí)別、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及智能語音等等這些計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合到一起，最終形成了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 。傳統(tǒng)的仿真技術(shù)中無法對(duì)人們的感官進(jìn)行模擬，但是計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在的目的就是為了打破這種局面，解決這一缺陷，通過一系列相關(guān)的技術(shù)為人們營造出一種接近于感官所感覺到的一種虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)設(shè)備與人體感官之間的相互交流。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之所以有這么大的功效，主要是因?yàn)樗蓚鞲衅鳌?D 建模、檢測(cè)、控制以及反饋這五個(gè)大模塊構(gòu)成。通過運(yùn)用檢測(cè)以及反饋這兩個(gè)模塊對(duì)體驗(yàn)者內(nèi)心的指令信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行合理的構(gòu)建，然后通過控制以及傳感器這兩個(gè)模塊將指令進(jìn)行控制和傳遞，最后將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系到一起，通過這些步驟時(shí)3D 建模模塊能夠有效的生成以及應(yīng)用。

交互性、感知共享性以及沉浸性這三個(gè)特征是計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最明顯的特征 。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過分析人體感知的特征，將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界建成具有空間感且同比的3D 模塊，讓每一位體驗(yàn)者幾乎可以實(shí)踐與現(xiàn)實(shí)世界同等的觸覺以及視覺，產(chǎn)生身臨其境的錯(cuò)覺。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用傳感器進(jìn)行虛擬之間的交互，與傳統(tǒng)的仿真技術(shù)相比，不僅操作起來更加方便快捷，而且還能夠?qū)Ⅲw驗(yàn)者的想象空間進(jìn)行無限的拓展，滿足每一位體驗(yàn)者的無限遐想。

2 高校體育教學(xué)中合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要性

2.1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，換句話來說其實(shí)就是對(duì)人工智能技術(shù)的一個(gè)更深層次的虛化。高校體育教學(xué)過程中引用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是傳統(tǒng)高中體育教學(xué)中一種全新的教學(xué)模式。通過使用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的面授這一教學(xué)方式進(jìn)行了一個(gè)特別大的翻轉(zhuǎn)，有效激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將學(xué)生帶領(lǐng)到一種不同體感的、新穎的學(xué)習(xí)環(huán)境中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到高校體育教學(xué)過程中，不僅大大縮短了學(xué)生訓(xùn)練的時(shí)間，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而且還能夠達(dá)到高校開設(shè)體育課程的真實(shí)效果，進(jìn)而促進(jìn)高校體育教學(xué)的順利開展。除此之外，高校體育教學(xué)過程中通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還大大減少了一些教學(xué)設(shè)備的投入，降低了學(xué)校開展體育課程的教學(xué)成本 。

2.2 保障學(xué)生的安全

在高校的體育教學(xué)課程中，一般情況下，對(duì)抗競(jìng)技項(xiàng)目比較多，學(xué)生們?yōu)榱四軌蚰玫礁叩拿?，奮不顧身，往往特別容易由于操作不當(dāng)而引發(fā)安全事故。安全事故發(fā)生頻率較高的競(jìng)技項(xiàng)目，學(xué)校一般都會(huì)從體育教學(xué)各個(gè)項(xiàng)目中除掉。但是將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到高校的各個(gè)體育教學(xué)項(xiàng)目中，則可以防止出現(xiàn)實(shí)際操作過程中有操作不當(dāng)出現(xiàn)的安全問題，讓學(xué)生在一個(gè)安全的環(huán)境下開展體育訓(xùn)練。有些高校對(duì)體育教學(xué)的要求比較高，例如教學(xué)場(chǎng)地、教學(xué)設(shè)備等等這些，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同樣可以對(duì)其進(jìn)行更好的模擬，不僅降低了這些高校開展體育教學(xué)的成本，而且還改善和提高了高校的教學(xué)環(huán)境。

2.3 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能夠打破空間以及現(xiàn)實(shí)時(shí)間的界限，而且還能夠改善和提高學(xué)校的教學(xué)環(huán)境。這一技術(shù)的運(yùn)用使高校的體育教學(xué)發(fā)生了非常大的變化，學(xué)生由被迫學(xué)習(xí)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)，將這些高科技的教學(xué)理念融入高校的體育教學(xué)課堂以后，不僅能夠在精神上滿足學(xué)生的內(nèi)在需求，而且還能夠激發(fā)學(xué)生的大膽創(chuàng)新能力。除此之外，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還可以使高校能夠應(yīng)用到一些無法進(jìn)入高校體育課堂的場(chǎng)地和高端設(shè)備。讓學(xué)生真正地體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣，熟練掌握所學(xué)的知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率，最終達(dá)到學(xué)校的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化高校體育教學(xué)的目的。

3 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于高校體育各個(gè)項(xiàng)目教學(xué)中的要求

要想真正發(fā)揮計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)中的作用，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的設(shè)計(jì)方向主要有以下幾個(gè)方面。實(shí)際體育教學(xué)環(huán)境的模擬、體育教學(xué)課堂的模擬、高校校園環(huán)境模擬以及教學(xué)課件交互的模擬 。我們?cè)趯?duì)實(shí)際的體育教學(xué)環(huán)境進(jìn)行模擬模擬時(shí)，需要將現(xiàn)實(shí)體育教學(xué)所需要的相關(guān)設(shè)施等等這些數(shù)據(jù)真實(shí)的輸入，相關(guān)設(shè)施將會(huì)真實(shí)地展現(xiàn)在模擬環(huán)境中，大大減少高校在教學(xué)方面的支出；體育教學(xué)課堂的模擬，是對(duì)體育教學(xué)課堂的實(shí)踐以及空間進(jìn)行無線的向外拓展，真正為學(xué)生建立一個(gè)比較真實(shí)的虛擬培訓(xùn)環(huán)境，隨后再結(jié)合計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)交互式這一特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，使高校的體育教學(xué)目的很容易的達(dá)到效果。高校校園環(huán)境模擬，主要是通過運(yùn)用數(shù)碼照相機(jī)對(duì)校園里的環(huán)境進(jìn)行拍照，盡量使所拍的照片能夠真實(shí)地反映出校園環(huán)境，或者為學(xué)生呈現(xiàn)出一種立體感的效果，進(jìn)而讓學(xué)生從眉心產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)感。體育教學(xué)課件交互的模擬，主要是實(shí)現(xiàn)課堂的交互性，利用一些相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行描述，以此對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行共享，提高整個(gè)學(xué)校的辦事效率以及教學(xué)效率。

4 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)各個(gè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

4.1 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在健美操教學(xué)中的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到健美操教學(xué)中，不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)即現(xiàn)實(shí)又虛擬的健美操場(chǎng)地，而且還能為學(xué)生進(jìn)行一個(gè)比較真實(shí)的、人性化的教學(xué)示范，學(xué)生在這個(gè)這樣的環(huán)境中可以隨便選擇自己喜歡的以及真正適合自己的教學(xué)方式，隨時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)進(jìn)度，在實(shí)際生活中，學(xué)生可以通過抽象化的描述方式與體育教師進(jìn)行溝通，讓所學(xué)的動(dòng)作更加規(guī)范。

4.2 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在排球、籃球等教學(xué)項(xiàng)目中的應(yīng)用

在排球、籃球等球類的體育教學(xué)項(xiàng)目中，體育教師要講每一個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目的動(dòng)作要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的說明，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教師說明的要點(diǎn)過程中緊跟學(xué)習(xí)，并且通過計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)感受標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)球姿勢(shì)、發(fā)球力度以及幅度等等，通過這些進(jìn)行自我感知的學(xué)習(xí)。除此之外，交互式的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠有效將每一個(gè)單個(gè)的學(xué)生組織起來，隨后對(duì)每一個(gè)單個(gè)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的連接，將他們連接在一起組成一個(gè)小組，高校只需要為學(xué)生提供一個(gè)高科技虛擬技術(shù)設(shè)備的環(huán)境，將會(huì)實(shí)現(xiàn)模擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)際化的教學(xué)。

4.3 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在跳水教學(xué)項(xiàng)目中的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在跳水項(xiàng)目中，可以在計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)中對(duì)跳水運(yùn)動(dòng)員標(biāo)準(zhǔn)的跳水動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的展示，標(biāo)記運(yùn)動(dòng)員在空中做的各種動(dòng)作，通過標(biāo)記每一個(gè)動(dòng)作的角度的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，可以讓每一位學(xué)生都能夠從各個(gè)細(xì)節(jié)上進(jìn)行對(duì)比，并從細(xì)節(jié)上發(fā)現(xiàn)自己在跳水過程中存在的不足，后期通過不斷的學(xué)習(xí)加以改正。

在高校體育教學(xué)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅能夠使學(xué)生實(shí)現(xiàn)比較個(gè)性化的學(xué)習(xí)進(jìn)度，而且還便于學(xué)校因材施教的進(jìn)行教學(xué)，為國家培養(yǎng)差異化的人才。

5 結(jié) 語

目前各高校的體育教學(xué)都面臨著改革這一大問題，要求每一位學(xué)生都能夠達(dá)到綜合的運(yùn)動(dòng)技能，能夠熟練地掌握每一運(yùn)動(dòng)技術(shù)。但是在實(shí)際的教學(xué)過程中，學(xué)生即使通過不斷的訓(xùn)練也很難達(dá)到預(yù)想的效果。因此，高校的體育教學(xué)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是對(duì)高校體育教學(xué)的一大改變。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，雖然還處于一種初級(jí)發(fā)展階段，由于一些比較客觀的因素而未能將其廣泛得向社會(huì)各界推廣，但是我們從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看，將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成功地應(yīng)用于高校的體育教學(xué)中將會(huì)是高校體育教學(xué)中不可忽略的一部分，不僅能夠提高高校體育教學(xué)的效率以及質(zhì)量，而且還能夠促進(jìn)我國高校未來現(xiàn)代化體育教學(xué)的長遠(yuǎn)發(fā)展。