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籃球運動中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用教育論文
1．研究目的
隨著現(xiàn)代籃球運動的發(fā)展，世界籃球被美國長時間統(tǒng)治的格局被打破，各國的籃球水平差距也在逐漸的縮小。我們知道在現(xiàn)代籃球比賽中，人的體能和精神的激發(fā)幾乎都達到了極限，勝敗往往只在毫厘之間，僅靠強健的肌肉和良好的競技狀態(tài)已很難獲勝，運動員們越來越多地要依靠科學家、教練員的智慧和先進的科學技術(shù)!而隨著雅典奧運會的閉幕，2008年中國奧運會進入倒計時階段，“科技奧運”工程也已經(jīng)從先期的規(guī)劃準備階段進入到實施階段，以計算機技術(shù)為代表的現(xiàn)代科技日益發(fā)揮出巨大能量，并以強大的親和力滲透到現(xiàn)代體育的各個領域當中。虛擬技術(shù)作為一項前瞻的科學技術(shù)，在現(xiàn)代體育中的地位日益上升，顯示出了傳統(tǒng)體育教學和訓練等所不能比擬的優(yōu)越性。
我們知道在現(xiàn)代籃球運動快速發(fā)展中不僅需要大量、直接、生動形象的教學素材，而且籃球技術(shù)不斷的提高，使普通教師和教練員有時在教學和訓練中很難完成示范動作；有些戰(zhàn)術(shù)內(nèi)容因復雜多變使教練員一時也很難用言語和動作路線來表達清楚；同時在教學和訓練過程中，運動員有時需要有大量的觀察、模仿、反饋、修正等除了本體感覺外的感覺信號特別是視聽感覺。而虛擬仿真技術(shù)所具有的特征卻能很好彌補這些不足之處，這樣教練員不必是技術(shù)頂尖的人物甚至不必是國手級人物，運動員也能很好的觀察到頂尖選手的技術(shù)動作以及聽到專家學者的解說。所以基于計算機3D的虛擬仿真技術(shù)不但可輔助傳統(tǒng)的教學和訓練方式，另外也有利于激發(fā)運動員的學習和訓練的興趣和認知主體作用的能力，有利于知識的獲取和實現(xiàn)對教學訓練信息的有效組織與管理，為教學和訓練提供一個較理想的環(huán)境。
所以基于計算機3D的虛擬仿真技術(shù)作為新的教學媒體，它的出現(xiàn)對現(xiàn)代籃球技戰(zhàn)術(shù)的教學和訓練提供了新的教學環(huán)境和工作平臺，它產(chǎn)生了不可估量的影響。在這種背景下，采用虛擬技術(shù)對于積極探索現(xiàn)代籃球的技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展和變革教學訓練方式有著重要的意義。
2．研究方法
2．1 專家討論法：
在2004年11月25日來自中國科學院、清華大學、首信集團、浙江大學、北京航空航天大學、上海交通大學、曲阜師范大學、沈陽體育學院、南京大學、南京師范大學等幾十個高校院所共40位專家學者在國家體育總局體育科學研究所就體育系統(tǒng)仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)問題進行了學術(shù)討論。
2．2 計算機模擬設計法：就虛擬現(xiàn)實技術(shù)在籃球中的應用方面在計算機中進行了模擬和設計。
2．3 文獻資料法：就虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)問題查閱了國內(nèi)外相關資料。
3．結(jié)果與分析
3．1 虛擬現(xiàn)實的基本概念及基本特征
虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality)是利用計算機技術(shù)建立一種逼真的虛擬環(huán)境，集成了計算機圖形學、多媒體、人工智能、傳感器、網(wǎng)絡、并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，瀏覽者通過數(shù)字手套、立體頭盔、立體眼鏡和三維鼠標等傳感器與計算機發(fā)生聯(lián)系，從而減小人機差距，最終產(chǎn)生一個擬人化的三維信息環(huán)境，在這個環(huán)境中，人們的視覺、聽覺和觸覺等的感受像是在真實的環(huán)境中一樣，即有“身臨其境”的感覺，人們可以沉浸在這個環(huán)境中與環(huán)境進行實時交互。這就是它的所謂“沉浸性”、“實時性”和“主動的交互性”。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一項極具發(fā)展前途和實際應用前景的技術(shù)，已經(jīng)運用到了很多領域，如生產(chǎn)監(jiān)控、教育訓練、教學導覽、設計與規(guī)劃等。
3．2 現(xiàn)代籃球運動中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用
3．2．1 彌補現(xiàn)代籃球教學訓練條件的不足。在現(xiàn)代籃球教學訓練中，往往因為天氣、場地、器材、經(jīng)費等方面的原因，從而使一些教學和訓練課無法進行。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以彌補這些方面的不足，學生足不出戶便可以了解籃球技戰(zhàn)術(shù)，獲得與真實感覺一樣的體會，從而豐富感性認識，加深對教學內(nèi)容的理解。
3．2．2 避免高難度和復雜的技術(shù)動作所帶來的運動傷害。隨著現(xiàn)代籃球技術(shù)的高度發(fā)展，籃球的對抗性和高空爭奪的競爭越來越激烈，技術(shù)難度也越來越高。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行虛擬動作實驗(必須與籃球運動實際相結(jié)合以及結(jié)合人體科學和人體運動規(guī)律等)，則可以免除這種顧慮。學生和運動員在虛擬實驗環(huán)境中，可以放心地去做各種高難度的動作。例如，高空的高難度的扣籃動作。
3．2．3 徹底打破空間、時間的限制。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以徹底打破時空的限制，足不出戶就可以觀看全世界優(yōu)秀運動員的技戰(zhàn)術(shù)和世界著名教練員的技術(shù)指導和體驗現(xiàn)代籃球理念。
3．2．4 可以虛擬人物形象。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以虛擬世界上著名的運動員和教練員等各種人物形象，創(chuàng)設一個人性化的學習環(huán)境。例如NBA2005游戲就是這樣的一個例子，在虛擬的游戲中我們可以選擇自己喜歡的球隊和運動員，我們還可以同虛擬的喬丹、科比、姚明等全世界著名的運動員同場競技，在虛擬的課堂學習氣氛中，我們還可以與虛擬的教練員、教師、運動員等一起交流、討論，共同探討學習訓練中的各種技戰(zhàn)術(shù)的問題，進行合作化學習。
3．3 籃球運動中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學生及運動員提供生動、逼真的學習環(huán)境，學生和運動員能夠成為虛擬環(huán)境的一名參與者，在虛擬環(huán)境中扮演一個角色，可以和世界上著名的運動員和教練員一起同場競技，這對調(diào)動學生和運動員的學習積極性，突破技戰(zhàn)術(shù)的重點、難點，培養(yǎng)學生的技能都將起到積極的作用。虛擬仿真技術(shù)可以虛擬出世界上著名的運動員和教練員，還可以仿真出著名的運動員的技術(shù)和著名教練員的戰(zhàn)術(shù)，使體育訓練擺脫純粹的依靠經(jīng)驗的狀態(tài)，進入理論化、數(shù)字化的時代。還可以把成績差的運動員的動作捕捉下來建立3D仿真技術(shù)，將其與優(yōu)秀運動員的動作進行對比分析，從而幫助其訓練。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠程教學中的應用主要有以下幾個方面。
3．3．1 輔助教學
虛擬仿真技術(shù)作為一種嶄新的科學技術(shù)，它不僅彌補了現(xiàn)代籃球教學方式的不足，同時也豐富了教學手段和方法，現(xiàn)代籃球技戰(zhàn)術(shù)復雜多變，教師和教練員在教學和訓練時，有時很難用簡潔的語言來表達清楚這些復雜多變的技戰(zhàn)術(shù)，如果用虛擬仿真技術(shù)逼真的去展示，那么就會起到意想不到的效果，真正做到事半功倍!
3．3．2 輔助設計
3．3．2．1 建立虛擬仿真人物和虛擬環(huán)境。用虛擬仿真技術(shù)可以仿真出世界上最優(yōu)秀的運動員和教練員，利用交互的特點可以同他們同場競技。
3．3．2．2 以三維方式虛擬仿真技術(shù)動作。通過形象化的方式讓運動員更容易、更快速地掌握技術(shù)動作要領，從而大幅度地提高運動員整體運動技能水平。這項技術(shù)不僅可以用于日常訓練，而且還可以用于(國際)教練員、運動員和裁判員培訓。
3．3．2．3 新動作設計與技術(shù)動作標準化�？梢跃庉�、修改、設計新動作(必須與籃球運動實際相結(jié)合以及結(jié)合人體科學和人體運動規(guī)律等)，通過該工具還可以讓教練員設計出自己頭腦中“理想”的動作，據(jù)此建立標準技術(shù)動作庫，用于教學與(國際)培訓，提高比賽成績。
3．3．2．4 技術(shù)動作分析�？梢詫夹g(shù)動作做量化分析，并以圖形方式展示分析結(jié)果，包括位移、速度、力等。在此基礎上，可以對“理想”動作與運動員技術(shù)動作做深層次的分析，并給出運動員改進技術(shù)動作的指導性意見。
3．3．2．5 戰(zhàn)術(shù)模擬和分析�，F(xiàn)代籃球技戰(zhàn)術(shù)豐富而復雜多變，教練員可以利用仿真技術(shù)虛擬對手的戰(zhàn)術(shù)變化和特點，以直觀逼真的3D動畫仿真技術(shù)展示出來，這樣運動員便能很形象、生動地觀察到對手的戰(zhàn)術(shù)特點，從而教練員根據(jù)對手的特點，有針對的制定出相應的破解戰(zhàn)術(shù)和對策，這樣在比賽中更容易取得比賽的勝利。
3．3．3 應用培訓
虛擬現(xiàn)實技術(shù)廣泛的應用于教練員和裁判員培訓中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種嶄新的技術(shù)，給我們帶來了嶄新的教育思維，解決了以前我們無法解決的問題。在傳統(tǒng)的教練員崗位培訓中以及裁判員培訓中，往往采取傳統(tǒng)的教學方式，室內(nèi)的理論介紹和場地的臨場指導這兩種形式為主。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種嶄新的技術(shù)，不僅彌補了傳統(tǒng)的籃球教學的不足，而且還提供了一種嶄新的教學平臺，我們足不出戶就有身臨其境的感覺，全新的3D虛擬動畫技術(shù)使復雜的內(nèi)容可以用簡單的方式來表達，使教學者更容易地去表達自己的教學思想和內(nèi)容，使學習者更直觀，形象，更容易理解教學者的教學思想和教學內(nèi)容。
3．3．4 成果展示
在以往的成果展示中，展示的方式往往采取文字、圖片、幻燈片、視頻等技術(shù)，而3D虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)讓參展者多了一種展示方式的選擇，它給傳統(tǒng)的展示注入了新鮮的血液，使得更加豐富多彩。例如：在大型的籃球比賽前，比賽組織者和贊助商往往要了解場地布置以及廣告布置，以往大多采用二維的平面設計，以圖片展示，現(xiàn)在我們就可以用3D虛擬仿真動畫技術(shù)來展示!再如：在大型籃球場地建造前的效果圖設計中，設計單位往往采取平面設計圖紙來展示，而現(xiàn)在就可以采用3D虛擬仿真技術(shù)更好的來展示!又如：隨著恐怖主義在世界上活動的猖獗，一些國家在舉辦大型的籃球比賽中，往往會做反恐布置和訓練以及以最快速度疏散人群等，這樣我們就可以預先用3D虛擬仿真技術(shù)來逼真的演示1
4．結(jié)論與建議
4．1 結(jié)論
虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一個新型教學平臺，不但在籃球技術(shù)教學中可以應用，在其他技術(shù)動作項目的教學中亦可推行，特別在以下方面應用較為普及。
4．1．1 輔助教學：彌補傳統(tǒng)教學方式的不足，豐富教學手段和方法。
4．1．2 輔助設計：虛擬仿真人物和環(huán)境以及仿真技術(shù)動作并進行技術(shù)動作分析以及戰(zhàn)術(shù)模擬和分析等方面。
4．1．3 應用培訓：虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以應用于教練員和裁判員培訓中。
4．1．4 成果展示：可以應用于場地布置以及戰(zhàn)術(shù)布置和模擬等。
4．2 建議
4．2．1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)只能作為籃球運動中的一種輔助手段，要適當?shù)倪\用于輔助教學、技術(shù)設計和分析、戰(zhàn)術(shù)模擬和分析，以及應用培訓和成果展示等方面，不能過多的強調(diào)甚至取代傳統(tǒng)的籃球教學和訓練。
4．2．2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)要與籃球運動實際相結(jié)合，如果脫離了實際那么猶如紙上談兵，就失去了價值。
目前，盡管虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬件設備還比較昂貴，虛擬現(xiàn)實技術(shù)尚未普及。但是，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設備價格的不斷降低，我們相信，虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一個新型教學平臺，以其自身強大的教學優(yōu)勢和潛力，不但在籃球技術(shù)教學中可以應用，在其他技術(shù)動作項目的教學中亦可推行，我們相信最終會在整個體育領域發(fā)揮其重要作用。
主要參考文獻
1．韋有雙，楊湘龍，王飛．虛擬現(xiàn)實與仿真[M]．國防工業(yè)出版社，2004年1月第一版
2．李祥晨，孫晉海．體育系統(tǒng)仿真[M]．人民體育出版社，2004年1月第一版
3．紀慶革，潘志庚，李祥晨．虛擬現(xiàn)實在體育仿真中的應用綜述[R]．2004年11月25日“首屆全國體育系統(tǒng)仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)會議”
4．汪成為，高文，王行仁．靈境(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)的理論、實現(xiàn)及應用[J]．廣西科學技術(shù)出版社，1996：1—10
5．范伯元．科技奧運[M]．北京：北京科學技術(shù)出版社。2001．
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