2022年北京冬奧會(huì)背景下VR技術(shù)在冰雪運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用研究

歐陽瑞芬

（廣州大學(xué)體育學(xué)院，廣東 廣州 510006）

自我國成功申辦冬奧會(huì)以來，隨之迎來冰雪事業(yè)發(fā)展的良好契機(jī)。政府相繼出臺(tái)相關(guān)政策，強(qiáng)調(diào)推動(dòng)冰雪事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，做好推廣普及并帶動(dòng)3億人參與冰雪運(yùn)動(dòng)工作。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，必須廣泛開展全民健身活動(dòng)，加快推進(jìn)體育強(qiáng)國建設(shè)，籌辦好北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)。我國冰雪運(yùn)動(dòng)的發(fā)展與冰雪強(qiáng)國對(duì)比起步較晚，因此利用科技助推冬季奧運(yùn)會(huì)、大力普及傳播冰雪文化是重要舉措。

VR技術(shù)全稱為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality），具有的沉浸式、交互式等特點(diǎn)能給用戶創(chuàng)造一個(gè)逼真的虛擬環(huán)境，帶給用戶身臨其境之感。2016年以來，VR產(chǎn)業(yè)鏈迎來空前的發(fā)展前景，對(duì)該技術(shù)應(yīng)用上的研究主要圍繞工業(yè)、軍事、醫(yī)學(xué)、娛樂和教育方面。近幾年，我國開始VR技術(shù)在體育領(lǐng)域方面的研究，但大部分的研究停留在理論層面，實(shí)證研究相對(duì)薄弱，而其在冰雪運(yùn)動(dòng)上的應(yīng)用研究更為欠缺。因此，在2022年北京冬奧背景下，VR技術(shù)在冰雪運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用有待進(jìn)一步挖掘。

1 VR技術(shù)在冰雪運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 降低冰雪運(yùn)動(dòng)意外發(fā)生率及康復(fù)治療訓(xùn)練難度

有研究發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)充滿期待，男生尤為迫切地想學(xué)習(xí)這項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的體育項(xiàng)目，但部分女生表示不敢嘗試有一定危險(xiǎn)性的冰雪運(yùn)動(dòng)。冰雪運(yùn)動(dòng)雖然刺激、好玩，但對(duì)于初學(xué)者來說，是一項(xiàng)具有危險(xiǎn)性的高難度體育項(xiàng)目，對(duì)于陌生的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，初學(xué)者心理難免會(huì)產(chǎn)生害怕的心理，若能力有限或注意力不集中，容易因操作不當(dāng)而引發(fā)安全事故。利用VR數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)，便可為初學(xué)者建立一個(gè)虛擬的冰雪場(chǎng)館，里面有虛擬的冰雪教練員、虛擬設(shè)備器材、虛擬比賽場(chǎng)地、虛擬對(duì)手等，一方面可以滿足初學(xué)者對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的相關(guān)要求，新穎的學(xué)習(xí)方式還可以讓初學(xué)者體驗(yàn)到冰雪運(yùn)動(dòng)的魅力，從而提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；另一方面該技術(shù)可以使初學(xué)者先在模擬環(huán)境下熟悉裝備器材的使用方法、學(xué)習(xí)冰雪運(yùn)動(dòng)各項(xiàng)目的技術(shù)動(dòng)作，再到現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行實(shí)踐操作，從而有效避免運(yùn)動(dòng)傷害事故發(fā)生，提高訓(xùn)練安全系數(shù)和效率。另外，初學(xué)者在參與冰雪運(yùn)動(dòng)時(shí)，難免會(huì)有受傷的情況，而傳統(tǒng)的康復(fù)治療主要通過走路、慢跑及康復(fù)器械等方式進(jìn)行恢復(fù)，其康復(fù)周期長且效率低。而VR技術(shù)能根據(jù)患者的受傷程度制定出具有針對(duì)性的治療康復(fù)模擬場(chǎng)景，如患者可以在模擬場(chǎng)景中走路時(shí)遇到小溪、巨石等，患者需避開這些障礙物，從而強(qiáng)化恢復(fù)。該模式能提高患者的自我調(diào)節(jié)能力，調(diào)動(dòng)患者的積極性，降低康復(fù)治療的難度。

1.2 有效彌補(bǔ)冰雪運(yùn)動(dòng)設(shè)施的缺陷與不足

在“三億人上冰雪運(yùn)動(dòng)”的政策影響下，全國各地根據(jù)自身環(huán)境特點(diǎn)開展了豐富的冰雪賽事、校園冰雪公開課、冰雪文化交流等系列活動(dòng)，以促進(jìn)冰雪項(xiàng)目的快速發(fā)展，冰雪場(chǎng)地?cái)?shù)量隨之快速增加，但目前我國冰雪運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地仍供不應(yīng)求，無法滿足冰雪人口參與的需求。而冰雪場(chǎng)所建設(shè)時(shí)間長、成本高，購買裝備器材經(jīng)費(fèi)高，對(duì)于二、三線城市及經(jīng)濟(jì)發(fā)展不景氣的城市來說，發(fā)展冰雪運(yùn)動(dòng)較為困難，這時(shí)利用VR技術(shù)可以使冰雪運(yùn)動(dòng)擺脫場(chǎng)地、時(shí)間和氣候等條件的局限，能構(gòu)建超現(xiàn)實(shí)虛擬化冰雪運(yùn)動(dòng)環(huán)境，給參與者營造良好的技能訓(xùn)練氛圍。通過VR技術(shù)，參與者可突破時(shí)間、空間限制，實(shí)現(xiàn)冰雪運(yùn)動(dòng)異地互動(dòng)教學(xué)與訓(xùn)練，在虛擬冰雪環(huán)境中隨時(shí)隨地進(jìn)行模擬訓(xùn)練，有效緩解滑雪場(chǎng)地供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。另外，VR技術(shù)可嘗試根據(jù)2022年北京冬奧會(huì)比賽場(chǎng)地進(jìn)行超逼真模擬，大力發(fā)揮主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，使冰雪運(yùn)動(dòng)員通過VR技術(shù)提前熟悉比賽場(chǎng)地，從而提高比賽勝算。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過去的5屆冬奧會(huì)中，站上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的我國46名運(yùn)動(dòng)員中有黑龍江省27人、吉林省10人、遼寧省7人、內(nèi)蒙古自治區(qū)1人、江蘇省1人，96%的冰雪運(yùn)動(dòng)員來自東北三省，說明我國歷屆參加冬奧會(huì)的運(yùn)動(dòng)員主要來自北方地區(qū)，這是由于南方地區(qū)沒有冰雪運(yùn)動(dòng)的天然條件，冰雪運(yùn)動(dòng)氛圍較差，導(dǎo)致南方冰雪人才容易被埋沒?？梢?，冰雪運(yùn)動(dòng)若想得到均衡發(fā)展，必須解決南方的冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展過程中存在的問題，因VR技術(shù)具有交互性特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)異地互動(dòng)教學(xué)與訓(xùn)練，南方冰雪參與者可使用VR眼鏡或頭盔到超逼真的冰雪環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，甚至可以連線北方的朋友一起進(jìn)行冰雪比賽。VR技術(shù)突破了時(shí)間空間限制，節(jié)省了學(xué)習(xí)時(shí)間，有利于促進(jìn)各地區(qū)參與者快速深入地了解冰雪運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)我國冰雪事業(yè)的均衡發(fā)展。

1.3 創(chuàng)新冰雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法，快速提高冰雪運(yùn)動(dòng)員的成績

2022年北京冬奧會(huì)是我國從體育大國邁向體育強(qiáng)國的良好契機(jī)。習(xí)近平總書記提出，辦賽要出彩，參賽也要出彩。然而，目前我國競(jìng)賽冰雪項(xiàng)目發(fā)展不均衡、高水平后備人才不足、拔尖運(yùn)動(dòng)員和專業(yè)教練員較為缺乏等問題仍然制約著我國冰雪項(xiàng)目的發(fā)展，因此將VR技術(shù)融入冰雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練具有積極意義。其一，可以緩解冰雪教練員缺乏問題。其二，通過VR技術(shù)，設(shè)計(jì)冰雪運(yùn)動(dòng)的仿真系統(tǒng)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)動(dòng)作，對(duì)人體三維運(yùn)動(dòng)進(jìn)行構(gòu)建進(jìn)而獲取三維立體信息，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行全方位、多角度的動(dòng)態(tài)捕捉，為人體運(yùn)動(dòng)的三維仿真提供參考，也為虛擬環(huán)境中運(yùn)動(dòng)員冰雪運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的動(dòng)態(tài)生成提供有利的參考。其三，可以記錄及回放冰雪運(yùn)動(dòng)員的分解和完整動(dòng)作，教練員通過觀看記錄可檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作是否規(guī)范，便于為運(yùn)動(dòng)員針對(duì)性地制訂個(gè)性化的訓(xùn)練方案，從而提升冰雪運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練效果，提高比賽成績，加快冰雪項(xiàng)目的發(fā)展。在冰雪運(yùn)動(dòng)人才儲(chǔ)備匱乏之時(shí)，可將VR技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員選拔測(cè)試中，通過對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行生理生化監(jiān)控和追蹤分析，可節(jié)省選拔時(shí)間，全面挖掘有潛力的運(yùn)動(dòng)員，使其擺脫經(jīng)驗(yàn)選拔的弊端，利于教練員對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)員科學(xué)、專業(yè)的選材，深化冰雪運(yùn)動(dòng)備戰(zhàn)體系，加快提高我國冰雪運(yùn)動(dòng)的競(jìng)技能力及整體水平。

我國冰雪項(xiàng)目的發(fā)展極不均衡，呈現(xiàn)“冰強(qiáng)雪弱”的趨勢(shì)，冰上優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目主要為短道速滑和花樣滑冰，雪上奪金項(xiàng)目主要為自由式滑雪。利用VR技術(shù)可以充分發(fā)掘潛在優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，補(bǔ)齊項(xiàng)目短板，做到強(qiáng)化全面布局。VR技術(shù)可以為冰雪運(yùn)動(dòng)參與者模擬出不同的比賽或訓(xùn)練場(chǎng)館和教學(xué)方法，并通過視頻和圖像形式進(jìn)行動(dòng)作分解和完整動(dòng)作示范，參與者可選擇自己心儀的冰雪項(xiàng)目，根據(jù)自身情況選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度，找到最適合自己的訓(xùn)練方式，對(duì)錯(cuò)誤動(dòng)作的發(fā)力順序和幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)，運(yùn)動(dòng)員也能對(duì)不熟練的動(dòng)作進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，加以鞏固提高，熟悉戰(zhàn)術(shù)思路，以提高與隊(duì)友之間的高度配合。

1.4 VR技術(shù)的教育功能具有較強(qiáng)的可開發(fā)性

群眾體育是體育強(qiáng)國建設(shè)的基礎(chǔ)，沒有全民健康就沒有全民小康，而校園冰雪項(xiàng)目的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)全民健康的重要途徑，普通高校冰雪項(xiàng)目的發(fā)展是培養(yǎng)冰雪運(yùn)動(dòng)后備人才的重要舉措，而中小學(xué)生是推進(jìn)冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展的后備力量?！侗本?022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)中小學(xué)生奧林匹克教育計(jì)劃》指出：完善政府向社會(huì)力量購買公共服務(wù)機(jī)制，通過加大基金、人員、技術(shù)等投入對(duì)發(fā)展青少年奧林匹克教育和冬季冰雪運(yùn)動(dòng)給予支持。根據(jù)冬奧會(huì)和中國目前冰雪運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)，從2015年開始建設(shè)命名中小學(xué)冰雪特色學(xué)校，預(yù)計(jì)到2025年，達(dá)到5 000所，最終實(shí)現(xiàn)奧林匹克教育和冰雪進(jìn)校園雙輪驅(qū)動(dòng)。冰雪進(jìn)校園是快速增加我國冬季奧運(yùn)項(xiàng)目體育人口的重要途徑，但相關(guān)專業(yè)的教職人員缺口巨大，無法滿足校園冰雪的發(fā)展速度，因此，把VR技術(shù)融入校園冰雪運(yùn)動(dòng)的教學(xué)尤為重要。VR技術(shù)可通過相機(jī)捕捉校園環(huán)境，再模擬逼真的校園冰雪場(chǎng)館，從而加強(qiáng)學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn)感。VR系統(tǒng)可以向?qū)W生宣傳關(guān)于我國冰雪文化史和世界冰雪文化史、冬奧遺產(chǎn)保護(hù)等相關(guān)知識(shí)，充分體現(xiàn)體教融合，注重冰雪項(xiàng)目的繼承與超越，培養(yǎng)學(xué)生奧林匹克精神，從而促進(jìn)我國冰雪事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.5 利用VR技術(shù)加強(qiáng)冰雪體育外交

自中華人民共和國成立以來，我國冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展始終保持著與國際的交流，特別是在2022年北京冬奧會(huì)的背景下，體育外交作為中國特色大國外交的重要組成部分，是實(shí)踐人類命運(yùn)共同體理念的重要場(chǎng)域。以往冰雪運(yùn)動(dòng)外交學(xué)術(shù)交流的主要載體為期刊，而VR技術(shù)一方面能提供文本、圖像等素材，另一方面還能體現(xiàn)作者的思想，其能對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展領(lǐng)域?qū)W術(shù)交流產(chǎn)生積極影響。我國應(yīng)科學(xué)制定冰雪體育外交相關(guān)戰(zhàn)略，利用VR技術(shù)促進(jìn)我國冰雪國際交流及合作，提高我國冰雪國際地位與國際話語權(quán)。遵循走出去和引進(jìn)來，可利用VR技術(shù)探索國外冰雪運(yùn)動(dòng)文化發(fā)展新思想與戰(zhàn)略，取其精華、去其糟粕，使2022年北京冬奧會(huì)背景下中國冰雪健康可持續(xù)發(fā)展，讓蘊(yùn)含中華民族特色的中國冰雪文化海納百川，形成既具有中國特色又與世界融合的中國特色冰雪文化，制定屬于中國模式的冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。

1.6 能優(yōu)化冰雪賽事轉(zhuǎn)播效果

中國具有豐厚的冰雪文化歷史底蘊(yùn)。VR賽事直播已被廣泛應(yīng)用到奧運(yùn)會(huì)、ICC國際冠軍杯、美國高爾夫公開賽、美國職業(yè)棒球聯(lián)賽、美式橄欖球賽、歐洲杯足球賽決賽等大型體育賽事中。自2015年以來，我國開始將VR技術(shù)運(yùn)用于大型的體育賽事轉(zhuǎn)播中，如蟻視對(duì)中國網(wǎng)球公開賽2015賽季進(jìn)行了比賽現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)況VR錄播。2020年東京奧運(yùn)會(huì)為增強(qiáng)賽事轉(zhuǎn)播效果，東京奧組委與阿里巴巴合作開發(fā)“云平臺(tái)”，該平臺(tái)利用8k高清技術(shù)和5G技術(shù)將廣泛應(yīng)用于比賽；日本 NHK電視臺(tái)和Wonder Vision技術(shù)實(shí)驗(yàn)室還聯(lián)合開發(fā)一種半球型的8K VR超級(jí)高清視覺系統(tǒng)“Tokyo Victory”，讓觀眾無需佩戴VR頭盔就能在大銀幕上進(jìn)行VR體驗(yàn)。人工智能時(shí)代，VR具有回放、環(huán)繞拍攝、壓縮和數(shù)據(jù)顯現(xiàn)技術(shù)，我國可以嘗試學(xué)習(xí)日本在2020年東京奧運(yùn)會(huì)的轉(zhuǎn)播途徑，優(yōu)化完善VR核心技術(shù)，借助該技術(shù)在各大冰雪賽事進(jìn)行全方位轉(zhuǎn)播，構(gòu)建超真實(shí)的比賽現(xiàn)場(chǎng)，以傳播冰雪文化、奧林匹克精神及其價(jià)值觀。

2 VR技術(shù)存在的問題

目前，VR技術(shù)在的不足主要體現(xiàn)在：（1）VR設(shè)備的兼容性較差；（2）VR硬件成本高；（3）VR專業(yè)人才較為缺乏；（4）VR交互體驗(yàn)欠佳；（5）VR技術(shù)易產(chǎn)生眩暈感；（6）使用VR時(shí)缺乏社交性?？梢?，制約VR技術(shù)發(fā)展的因素很多，使其仍處于起步階段。若想將VR技術(shù)在未來冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展領(lǐng)域普及應(yīng)用，必須解決目前存在的問題，應(yīng)在現(xiàn)有的系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行完善技術(shù)升級(jí)。本文的研究還處于起步階段，只對(duì)未來VR技術(shù)應(yīng)用于冰雪運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中進(jìn)行了探索，在后續(xù)研究中，建議對(duì)冰雪人口進(jìn)行實(shí)踐研究，使未來的VR技術(shù)更加先進(jìn)和人性化，不斷提高科技助力冰雪運(yùn)動(dòng)水平。

3 結(jié) 語

VR技術(shù)給人們帶來了全新的體驗(yàn)，VR技術(shù)在冰雪運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域有著巨大的潛力，如VR技術(shù)能降低冰雪運(yùn)動(dòng)意外發(fā)生率及康復(fù)治療訓(xùn)練難度；有效彌補(bǔ)冰雪運(yùn)動(dòng)設(shè)施的缺陷與不足；創(chuàng)新冰雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法；能快速提高運(yùn)動(dòng)員成績；能加強(qiáng)冰雪體育外交；能優(yōu)化冰雪賽事轉(zhuǎn)播效果等。因此，將VR技術(shù)應(yīng)用于冰雪運(yùn)動(dòng)，能進(jìn)一步帶動(dòng)3億人參與冰雪運(yùn)動(dòng)，不斷提高我國冰雪運(yùn)動(dòng)發(fā)展水平。