虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR與高校體育訓(xùn)練的結(jié)合分析

遲永輝

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，成為近幾年熱門的新興技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，其與體育訓(xùn)練的結(jié)合亦有相關(guān)研究.本文首先從技術(shù)層面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）的特征進(jìn)行了分析，剖析了高校體育訓(xùn)練對(duì)計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的需求情況，認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與體育訓(xùn)練的結(jié)合是必要的，對(duì)結(jié)合方式進(jìn)行了深入研究.

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；體育訓(xùn)練；結(jié)合；規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類號(hào)：G807.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-260X（2019）03-0151-03

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）概念及技術(shù)特點(diǎn)

在計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面行業(yè)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR）是技術(shù)前沿代表般的存在，涉及傳感測(cè)量技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、圖形識(shí)別與處理技術(shù)、人工智能等多領(lǐng)域.以沉浸性、交互性、構(gòu)想性的開(kāi)發(fā)理念，使參與者獲得與真實(shí)場(chǎng)景相同的體驗(yàn).計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與高校體育訓(xùn)練的結(jié)合是一次創(chuàng)造性地嘗試，是教育技術(shù)改革的重要內(nèi)容.虛擬技術(shù)的應(yīng)用改變了過(guò)去的教學(xué)模式，為新的教學(xué)方式探索、知識(shí)技能培養(yǎng)訓(xùn)練提供了更廣闊的想象空間，營(yíng)造了一個(gè)可以隨時(shí)隨地使用的“自我學(xué)習(xí)”環(huán)境，借助信息技術(shù)手段使學(xué)習(xí)者獲得學(xué)習(xí)模式切換體驗(yàn)[1].虛擬技術(shù)可以最小成本創(chuàng)建最新式、成本高昂的體育器材，構(gòu)建不同的虛擬場(chǎng)景，虛擬技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于以最低的成本在最短的時(shí)間內(nèi)更新培訓(xùn)內(nèi)容，緊跟技術(shù)潮流前沿.另外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了良好的人機(jī)交互性，參加虛擬體育訓(xùn)練的學(xué)生可以全身心投入角色中，專注與技能訓(xùn).虛擬訓(xùn)練技術(shù)為高校體育訓(xùn)練提供了低風(fēng)險(xiǎn)甚至是零風(fēng)險(xiǎn)的解決方案，其最大優(yōu)勢(shì)在于可以開(kāi)展多次重復(fù)練習(xí).

2 高校體育訓(xùn)練引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的必要性

2.1 避免體育訓(xùn)練過(guò)程中意外情況的發(fā)生

跆拳道、拳擊等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目具有很強(qiáng)的對(duì)抗性，在訓(xùn)練過(guò)程中意外受傷的情況是無(wú)法避免的，因此，許多高?；诎踩紤]不再將這些項(xiàng)目列入體育課程.計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的出現(xiàn)，極大地降低了這些體育項(xiàng)目日常訓(xùn)練的危險(xiǎn)性，進(jìn)而促進(jìn)這些項(xiàng)目在高校體育課程中的發(fā)展[2].在這種近乎于真實(shí)的模擬環(huán)境中，學(xué)生可以不再顧及肢體上的傷害，放開(kāi)手腳進(jìn)行各種所需的訓(xùn)練.同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以根據(jù)記錄的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)訓(xùn)練情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)，實(shí)施修正訓(xùn)練中的錯(cuò)誤動(dòng)作和不良習(xí)慣，保證高質(zhì)量的訓(xùn)練效率.

2.2 降低高難度動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)程度

隨著國(guó)力的增強(qiáng)，我國(guó)體育事業(yè)發(fā)展十分迅速，競(jìng)技體育項(xiàng)目的技術(shù)難度不斷增加，尤其是在對(duì)抗性強(qiáng)的體育項(xiàng)目中，難度的提升增加了訓(xùn)練過(guò)程中受傷的潛在風(fēng)險(xiǎn)程度，現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練中的情況也確實(shí)如此.計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，在虛擬的真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練，降低了這種風(fēng)險(xiǎn)，復(fù)雜的技術(shù)動(dòng)作、訓(xùn)練難度和強(qiáng)度變得像平常一樣輕松，杜絕了訓(xùn)練過(guò)程中的意外受傷情況.運(yùn)動(dòng)員在計(jì)算機(jī)模擬的環(huán)境中，可以放開(kāi)手腳，專注于訓(xùn)練本身[3].

2.3 彌補(bǔ)物質(zhì)條件不足的限制因素

高校體育訓(xùn)練教學(xué)需要必備的器材，這需要有足夠的經(jīng)費(fèi)支撐，但現(xiàn)實(shí)的經(jīng)費(fèi)往往是不夠的，器材短缺成了高校體育訓(xùn)練的一個(gè)制約因素.計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，在硬件成本不增加的情況下，只需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)，便可模擬不同器材的功能，開(kāi)展新的訓(xùn)練項(xiàng)目變得十分簡(jiǎn)單.在計(jì)算機(jī)模擬的虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練環(huán)境中，學(xué)生們可以獲得更加豐富的視覺(jué)感官，訓(xùn)練內(nèi)容變得更加趣味、生動(dòng)，徹底擺脫了訓(xùn)練場(chǎng)地不夠、訓(xùn)練器材不足的制約因素[4].

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不同體育項(xiàng)目中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育訓(xùn)練中的應(yīng)用，帶來(lái)了風(fēng)暴式的變革效應(yīng).單一的體育課堂演變?yōu)榫C合性的訓(xùn)練場(chǎng)地，體育教學(xué)模式也發(fā)生了根本性的改變，師生間口口相傳的經(jīng)驗(yàn)教學(xué)方法演變?yōu)楦呖萍紙?chǎng)景訓(xùn)練.競(jìng)技項(xiàng)目不再是一項(xiàng)單調(diào)的訓(xùn)練科目.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與各行業(yè)的結(jié)合各有特點(diǎn)，其在高校體育訓(xùn)練中的應(yīng)用情況表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面.

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于健美操教學(xué)

健美操是一項(xiàng)展現(xiàn)人體健與美的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，融合了音樂(lè)、舞蹈和體操，具有極高的藝術(shù)觀賞性.健美操教學(xué)以靈活性和協(xié)調(diào)性訓(xùn)練為主要內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性和開(kāi)拓性.一部分教學(xué)內(nèi)容是教師無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)和描述的，只可意會(huì)不可言傳的內(nèi)容[5].計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)將這種表達(dá)變?yōu)榱丝赡?，基本?dòng)作信息依靠視頻表達(dá)，可以在教學(xué)過(guò)程中循環(huán)播放，結(jié)合教練員的講解內(nèi)容，在運(yùn)動(dòng)員腦海中展現(xiàn)出完整清晰、立體化的技術(shù)動(dòng)作.更加直觀地掌握動(dòng)作要領(lǐng)，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行更加生動(dòng)有趣的訓(xùn)練.另一方面，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練中的錯(cuò)誤和不足，根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，開(kāi)展針對(duì)性強(qiáng)的糾偏.

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于排球教學(xué)

在傳統(tǒng)排球教學(xué)活動(dòng)中，首先由教師對(duì)動(dòng)作進(jìn)行示范講解，學(xué)員的掌握情況受多因素影響.教師對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平的評(píng)估是基于自身的觀察獲得的，這種評(píng)估具有很強(qiáng)的主觀性.當(dāng)班容量大時(shí)，教師無(wú)法兼顧每個(gè)學(xué)生的訓(xùn)練情況.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)營(yíng)造了一個(gè)全新的教學(xué)環(huán)境，在教師的講解過(guò)程中，學(xué)員可以在虛擬場(chǎng)景中更真實(shí)地感受各個(gè)技術(shù)動(dòng)作，讀懂計(jì)算機(jī)傳遞的肢體語(yǔ)言信息，對(duì)各關(guān)節(jié)的發(fā)力順序、動(dòng)作幅度、力度大小有更精確的感知，在輕松的氛圍中掌握技術(shù)要領(lǐng).

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于籃球教學(xué)

在過(guò)去，籃球教學(xué)分為兩部分：理論講解和教學(xué)示范，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以應(yīng)用于高校體育訓(xùn)練.在實(shí)景仿真課件和課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行知識(shí)傳授的同時(shí)，同步完成動(dòng)作和技能演練.首先要建立合適的模擬庫(kù)，配合對(duì)應(yīng)的設(shè)備輸出，在虛擬化的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中完成整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程.計(jì)算機(jī)全程監(jiān)控學(xué)生的訓(xùn)練參數(shù)，速度、強(qiáng)度、完成質(zhì)量等.因材施教，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)和差異化培養(yǎng)[6].

4 實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與高校體育訓(xùn)練的結(jié)合

從計(jì)算機(jī)技術(shù)層面來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息的采集和數(shù)字化處理、虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)信息的圖形化呈現(xiàn).信息量巨大，包括訓(xùn)練動(dòng)作的姿勢(shì)、位移大小、速度快慢等參數(shù)，全面分析整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程.基于分析結(jié)果數(shù)據(jù)，全面了解每個(gè)動(dòng)作的完成情況和標(biāo)本間的個(gè)體差異.比對(duì)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作與計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作模型，便于運(yùn)動(dòng)員更加直觀地發(fā)現(xiàn)自身的技術(shù)缺陷和不足.老師可以根據(jù)存儲(chǔ)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)員的情況進(jìn)行整體把握.

計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)與新開(kāi)設(shè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的結(jié)合，為高校體育訓(xùn)練開(kāi)辟了一條便捷通道.虛擬技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用減少了訓(xùn)練的危險(xiǎn)性，尤其是娛樂(lè)體育項(xiàng)目和奧運(yùn)體育項(xiàng)目.高山滑雪、賽車、登機(jī)等多類危險(xiǎn)體育項(xiàng)目，可以在室內(nèi)完成訓(xùn)練和比賽，從根本上杜絕了雪崩等意外人員傷亡事故，計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)營(yíng)造了一個(gè)客觀條件難以達(dá)到甚至根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的虛擬場(chǎng)景.在比賽模式熟悉和比賽場(chǎng)地適應(yīng)性訓(xùn)練方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著先天的優(yōu)勢(shì)，基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和搜集的海量比賽信息和運(yùn)動(dòng)員比賽記錄，可以模型特定對(duì)象的比賽信息設(shè)定為日常訓(xùn)練的培訓(xùn)者，使訓(xùn)練更具針對(duì)性.對(duì)于部分受國(guó)家、地區(qū)、宗教、文化等因素限制，無(wú)法開(kāi)展更高水平訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)解決了這種限制.它可以在虛擬場(chǎng)景中創(chuàng)建一個(gè)真實(shí)的運(yùn)動(dòng)員或一支球隊(duì)，可以逼真地模仿其外貌、技術(shù)特點(diǎn)甚至是性格.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)很容易實(shí)現(xiàn)不同自然場(chǎng)地的模擬，在大自然中放松身心.不僅如此，計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)還可以模擬攀登場(chǎng)館、滑雪場(chǎng)和駕駛場(chǎng)地，運(yùn)動(dòng)員的傷病困擾在這種新的訓(xùn)練模式中蕩然無(wú)存.

計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入成熟階段，在社會(huì)各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛.它改變了人類的生活方式、學(xué)習(xí)方式和工作方式.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育訓(xùn)練中的應(yīng)用，是一種革命性的舉動(dòng).承載著教學(xué)模式和教學(xué)體系創(chuàng)新的重任，助力高校體育訓(xùn)練的科學(xué)化進(jìn)程和競(jìng)技體育跨越式發(fā)展.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，從根本上解決了體育訓(xùn)練場(chǎng)地不大、器材不足，運(yùn)動(dòng)員業(yè)務(wù)水平差異大，訓(xùn)練方案缺乏科學(xué)性的現(xiàn)實(shí)難題.提升技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練水平，為我國(guó)競(jìng)技體育發(fā)展培養(yǎng)后備人才.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與高校體育訓(xùn)練的結(jié)合，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中會(huì)變得更加緊密，成為一個(gè)重要的發(fā)展方向.虛擬現(xiàn)實(shí)體育是技術(shù)與訓(xùn)練疊加的產(chǎn)物，在不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中呈現(xiàn)出差異化的特點(diǎn)，對(duì)競(jìng)技體育領(lǐng)域而言是一種偉大的創(chuàng)新，推動(dòng)了擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)的發(fā)展.從另一層面來(lái)看，也證明了計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將高校體育訓(xùn)練提升到一個(gè)全新的高度.

5 結(jié)束語(yǔ)

綜合來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以營(yíng)造一個(gè)模擬真實(shí)訓(xùn)練環(huán)境的場(chǎng)景，配合多媒體技術(shù)，制作生動(dòng)、翔實(shí)的教學(xué)視頻，重復(fù)播放講解.在高校體育訓(xùn)練中的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也暴露出許多問(wèn)題，要合理對(duì)待，既要正視問(wèn)題，又要堅(jiān)定未來(lái)發(fā)展的信心.通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育籃球、健美操、排球教學(xué)和日常訓(xùn)練中的應(yīng)用，虛擬場(chǎng)景可以降低運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練強(qiáng)度和危險(xiǎn)性，提升訓(xùn)練的針對(duì)性、效率和質(zhì)量.應(yīng)加大計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育訓(xùn)練中的應(yīng)用廣度和深入程度.

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