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计算机虚拟现实技术用于体育训练的研究分析.pdf
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1、SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.17 探 索 与 争 鸣科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION计算机虚拟现实技术用于体育训练的研究分析许世文(河南工业和信息化职业学院 河南焦作 454000)摘要:计算机虚拟现实技术是近年来新兴的技术形式,推动了各个领域技术创新发展。将计算机虚拟现实技术应用到体育训练有助于发挥其技术优势,提升体育训练的效果。在体育训练中,计算机虚拟现实技术得到了较好发挥,利用其技术优势,很好地与体育实践做到了统一结合。希望通过计算机虚拟现实技术在体育训练中的应用研究,进一步提升体育训练水平。关
2、键词:计算机虚拟现实技术 体育训练 应用手段 训练场景中图分类号:G80-05文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)17-0235-04Research and Analysis of Applying Computer-based Virtual Reality Technology to Physical TrainingXU Shiwen(Henan College of Industry and Information Technology,Jiaozuo,Henan Province,454000 China)Abstract:Computer-based virt
3、ual reality technology is a new technology form in recent years,which promotes the development of technological innovation in various fields.The application of computer-based virtual reality technology to physical training will help to exert its technical advantages and improve the effect of physica
4、l training.In physical training,computer-based virtual reality technology has been well played,and its technical advantages have been well combined with sports practice.It is hoped that the level of physical training is further improved through research on the application of computer-based virtual r
5、eality technology in physical training.Key Words:Computer-based virtual reality technology;Physical training;Applying means;Training scene随着科学技术发展,计算机虚拟现实技术也在不断完善,逐步应用到不同的领域中。将计算机虚拟现实技术与体育训练结合起来,增加体育运动活力,提升体育训练的效果,促进训练者身心发育。同时,通过计算机虚拟现实技术模拟体育学习与训练,也能最大程度地调动身心感官,促使学习与训练效果最优。1 虚拟现实技术分析1.1 虚拟现实技术及其关键技术
6、计算机虚拟现实技术(Virtual Reality Technology,VR),即综合应用各种交互接口技术形式、多媒体技术形式、计算机图形学、仿真技术、人工智能、计算机网络技术、多功能传感技术等,借助应用软件、硬件设备、传感器设备等实现具体的运作形式1。当前,计算机虚拟现实技术中的关键技术包含5个方面。一是构建虚拟空间建模。计算机技术可以为应用者构建一个虚拟的环境空间,且与现实世界的物理空间对应2。二是声音定位。应用者在虚拟环境中也需要声音,对此可以依照不同声音源、个体左右耳差异以及相位差等进行防卫精准确认。三是视觉与空间的追寻,即应用者在虚拟空间中也能获得与现实世界一样的感官体验,而且可以
7、用视频影像设备,追踪到具体位置。四是感觉反馈。应用者可以运用手套等VR反馈设备,感受具体的作用力、阻力,进而让应用者有感官上的体验,能通过力觉、触觉知道力量的大小、来自的方位等。五是声音交换。在虚拟环境中依旧可以听到其他人的声音、语言等,实现人机交互的效果。结合以上分析,在虚拟现实技术的支持下,应用者在一个虚拟的环境中依旧可以得到与现实世界一样的声音、触感等体验,甚至因为影像作用可以更为直观地发现内外的运动情况。简而言之,VR技术生成一个三维立体环境,置于环境中可以获得实时动态信息,进而获得听觉、视觉、触觉、力觉等感知,对应用者的动作也DOI:10.16661/ki.1672-3791.230
8、2-5042-3212作者简介:许世文(1996),男,本科,助理讲师,研究方向为体育学。235SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯探 索 与 争 鸣 2023 NO.17 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯能实时反应,及时将这些反馈传递到听觉、触觉等感官。1.2 虚拟现实技术的特征1.2.1 多感知性虚拟现实技术不仅有其他计算机技术的视觉感知之外,也能让使用者感受到听觉、味觉、触觉、力觉、运动等感知。这一技术具有的采集、分析技术以及图像判断处理等功能,可以通过图谱和信号等形式让最终的分析结果显示出来。1.2.2 沉浸性虚拟现实
9、技术可以结合用户的需要设置不同的场景,最大程度地满足应用者对场景的需要,激发应用者在虚拟空间中交流的意愿和欲望,在逼真的环境与场景中达到更好的体验。而且虚拟现实技术打造的场景能够提升用户的临场感受,让用户沉浸在其中,达到一种身临其境的效果。1.2.3 交互性传统三维技术应用中用户是相对被动的形式,而在虚拟现实技术支持下,可以让应用者实现虚拟环境的自由操作、交流。这样的形式将理性与感性的作用最大,应用者可以对虚拟环境进行评价、改进,实现了与现实环境无限接近的一种交互体验。1.2.4 构想性虚拟现实技术在应用中不仅可以客观地反映现实环境,也能通过构思构建起客观不存在的环境,给人们无限遐想的空间,激
10、发人们的思维想象力。另外,在虚拟现实技术应用中用户也可以结合自身情况,设想出动态和静态的模型,满足体育运动训练的需要。2 虚拟现实技术应用于体育训练的必要性2.1 能够有效减少体育活动意外的概率体育运动多是带有对抗性质的,练习者在运动训练中发生意外的风险较高,以至于很多学校都会减少对抗性的体育训练项目。而虚拟现实技术的应用可以让练习者在虚拟的环境中达到训练的目的,不会伤害到自己或者其他人,降低在体育训练中可能发生意外的概率,提升了体育训练中新动作、复杂动作形式的安全性。2.2 能够有效降低高难度体育训练的伤害体育训练是一项提升个体身体素质的活动,但是体育训练是较为辛苦的过程不仅时间长,也较为枯
11、燥,而且现在学生的体质有下降的趋势,在进行高难度体育训练或者突然接受训练时很容易受到伤害,发生危险3。而将虚拟现实技术应用到体育训练中,可以模拟出与现实无限接近的一个环境,让练习者在这样的环境中训练,不仅可以了解自身练习的实际情况,减少了受训中对自身造成的伤害。同时,对较为危险的训练项目也能通过虚拟运动员的示范动作,参与学习,知晓动作要领,规避锻炼中的风险。2.3 能够有效弥补体育设施的缺陷和不足体育项目多样、体育训练需要的设备自然也是多样的,若是训练中因为经费不足,或者空间局限性无法购买对应的训练设备,以至于不得不放弃部分训练。将虚拟现实技术应用于训练中不仅可以降低购买训练器械的成本和对训练
12、场地的要求,也达到提升练习者训练效果的目的。2.4 能够保证体育训练的准确性和针对性通过对动作形式、体态等捕捉,虚拟现实技术可以为练习者建立一个专属运动轨迹,进而形成一个大数据系统,将练习者的动作与系统中的标准动作做出对比,让练习者可以对自己的动作有一个清晰认知,进而可以选择出更为专业的训练方式,提升体育训练的效果。同时,在进行足球、篮球等体育训练时,采用虚拟现实技术可以模拟一个队伍与练习者一同锻炼,实现一个人沉浸式训练节省训练时间与成本。3 虚拟现实技术在体育训练中的应用手段3.1 构建仿真运动数字人体模型在虚拟现实技术应用于体育训练时可以实现三层结构的人体模型构建,包含肌肉层、皮肤色、骨架
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