虛擬現實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓練中的運用

　　計算機虛擬現實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓練過(guò)程中得到了很好的應用，并取得了一定的效果，下面是小編搜集的一篇相關(guān)論文范文，歡迎閱讀借鑒。

　　虛擬現實(shí)(VR)技術(shù)近年來(lái)在許多學(xué)科取得了前所未有的研究成果，推進(jìn)了軍事、醫學(xué)、航空、協(xié)同設計等研究領(lǐng)域的發(fā)展，比如軍事仿真、虛擬手術(shù)、大型體育場(chǎng)館協(xié)同設計。計算機虛擬現實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓練中的應用，被看作是現代競技武術(shù)訓練的一次革命性發(fā)展[1].計算機虛擬現實(shí)技術(shù)之所以能夠在武術(shù)訓練中得到應用，是因為它可以將武術(shù)運動(dòng)中一些難度系數較高和運動(dòng)員很難完成的武術(shù)動(dòng)作，進(jìn)行反復多次的完美呈現。盡管該技術(shù)在武術(shù)訓練中得到了一定程度應用，但在實(shí)踐運用過(guò)程中依然存在著(zhù)諸多不足。研究將對虛擬現實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓練中的的應用展開(kāi)全面的探究和分析。

　　1 虛擬現實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓練中應用的必要性

　　1.1 減少或避免武術(shù)訓練過(guò)程中意外的發(fā)生

　　武術(shù)作為中華民族的優(yōu)秀文化遺產(chǎn)，包含內容豐富。套路作為其主要運動(dòng)形式，具有攻防技擊性的特點(diǎn)，尤其是對練內容更為突出。因此在武術(shù)訓練過(guò)程中，意外傷害往往在所難免，導致在一些武術(shù)教練員和運動(dòng)員在項目練習的選擇上，對這些攻擊性強的內容，往往避而遠之，不去練習。使得一些優(yōu)秀的武術(shù)內容得不到很好的傳承，對于弘揚中國武術(shù)文化是非常不利的。通過(guò)計算機虛擬現實(shí)技術(shù)對具有較大安全威脅的內容進(jìn)行模擬，從而讓運動(dòng)員從計算機的虛擬世界中體會(huì )這些內容的練習過(guò)程，然后讓運動(dòng)員在對虛擬訓練場(chǎng)景有所體會(huì )的基礎上，進(jìn)行真實(shí)的訓練可以有意識的對容易發(fā)生的運動(dòng)傷害進(jìn)行防范，從而減少或者避免武術(shù)訓練中意外事故的發(fā)生。

　　1.2 減少武術(shù)高難動(dòng)作練習過(guò)程中運動(dòng)損傷的發(fā)生

　　現代競技武術(shù)動(dòng)作具有高、難、新、美的運動(dòng)特點(diǎn)，其中“難”指的是套路中的難度動(dòng)作。隨著(zhù)武術(shù)運動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，自選項目動(dòng)作的難度系數也越來(lái)越高。如：從過(guò)去的旋飛腳 360 度接馬步到現在的 720度接豎叉等動(dòng)作，足以說(shuō)明動(dòng)作難度的發(fā)展程度。難度動(dòng)作系數的增加的同時(shí)也增加了訓練過(guò)程中運動(dòng)損傷發(fā)生的可能性。通過(guò)計算機虛擬現實(shí)技術(shù)可以對難度動(dòng)作進(jìn)行虛擬動(dòng)作實(shí)驗，讓運動(dòng)員全面地分析這些高難度動(dòng)作在練習過(guò)程中的危險性，提前預見(jiàn)，達到高標準、不受傷完成高難度動(dòng)作的目的。

　　1.3 彌補場(chǎng)地設施條件不足給運動(dòng)員帶來(lái)的學(xué)習與感官上的缺陷

　　武術(shù)運動(dòng)員的訓練場(chǎng)地，往往局限在空間較小的場(chǎng)館之中，而競賽時(shí)的場(chǎng)地通常又會(huì )在一些大的體育館中進(jìn)行，運動(dòng)員需要較強的適應能力來(lái)適應環(huán)境變化帶來(lái)的影響。計算機虛擬現實(shí)技術(shù)具有交互性以及構想性的特點(diǎn)，其可以模擬現實(shí)世界中所不存在的場(chǎng)景與現象，把接下來(lái)要進(jìn)行的比賽場(chǎng)地進(jìn)行模擬，使運動(dòng)員提前在感官上適應場(chǎng)地變化帶來(lái)的影響，幫助運動(dòng)員切身體會(huì )那些由于物質(zhì)條件不足所帶來(lái)的學(xué)習與感官上的缺陷。

　　2 虛擬現實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓練中的應用分析

　　虛擬現實(shí)技術(shù)應用于武術(shù)訓練是科學(xué)技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的新形式，區別于傳統的訓練方式，虛擬現實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯。在計算機虛擬現實(shí)技術(shù)應用系統中，按照項目分析和方案設計等流程完成武術(shù)運動(dòng)的訓練。

　　在武術(shù)運動(dòng)的訓練過(guò)程中，計算機虛擬現實(shí)技術(shù)可以采集運動(dòng)員的人體三維信息，而且在采集信息的同時(shí)對人體進(jìn)行三維仿真。

　　運動(dòng)員人體的三維信息包括了在運動(dòng)員運動(dòng)訓練的過(guò)程中，其動(dòng)作信息都能夠被全面的展現出來(lái)，包括了每個(gè)關(guān)節點(diǎn)的三維坐標以及角度等信息，與此同時(shí)還可以對運動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行補捉以及分析，從而實(shí)現對運動(dòng)訓練的指導�，F在在采集三維信息方面的方法主要有有源跟蹤法[2],如圖 1,該方法需要在武術(shù)運動(dòng)員的身體上貼上反光標簽。一直以來(lái)采集運動(dòng)員動(dòng)作信息的主要方法始終是有源跟蹤法，而三維信息捕捉技術(shù)從傳統的機械捕捉技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為現在的電磁捕捉技術(shù)。有源跟蹤法始終在武術(shù)訓練中占有著(zhù)重要的地位，對于運動(dòng)員的動(dòng)作三維信息進(jìn)行捕捉。但是該種方法由于需要在運動(dòng)員身體上加上標簽，在一定程度上又影響了運動(dòng)員運動(dòng)水平的正常發(fā)揮。由此可見(jiàn)準確清晰的采集運動(dòng)員動(dòng)作的三位信息已經(jīng)成為一大難題。計算機虛擬現實(shí)技術(shù)的誕生有效地解決了這個(gè)難題，通過(guò)在運動(dòng)現場(chǎng)設置了多個(gè)方位的攝像頭來(lái)對武術(shù)運動(dòng)員的武術(shù)動(dòng)作進(jìn)行全方位的觀(guān)察，進(jìn)而全面的采集運動(dòng)員的信息，然后再對所捕捉到的鏡頭進(jìn)行處理，從而獲得相關(guān)的三維仿真數據來(lái)建立虛擬的世界，把真實(shí)的運動(dòng)場(chǎng)景模擬出來(lái)，如圖 2 所示。武術(shù)運動(dòng)員的三維仿真是利用計算機技術(shù)模擬武術(shù)運動(dòng)員的人體動(dòng)作，從而體現出不同程度的動(dòng)作。三維仿真技術(shù)主要的作用在于不僅實(shí)現了動(dòng)作以及技術(shù)的創(chuàng )新，而且還可以減少甚至避免傷害意外的發(fā)生，可以把武術(shù)運動(dòng)員對高難度動(dòng)作的設想變成具有直觀(guān)性以及生動(dòng)性的三維仿真動(dòng)作。在從動(dòng)作設想轉變?yōu)槿�維仿真動(dòng)作的過(guò)程中，其關(guān)鍵在于根據動(dòng)力學(xué)原理來(lái)對高難動(dòng)作的各個(gè)部位的受力情況進(jìn)行計算，從而分析運動(dòng)員在難度動(dòng)作完成過(guò)程中其每個(gè)身體部位的承受能力。此外，該項技術(shù)還可以應用到運動(dòng)員平時(shí)訓練的過(guò)程中，幫助教練合理安排訓練次序，從最有效地降低運動(dòng)受傷的風(fēng)險，同時(shí)最大限度的提高運動(dòng)員的體能并把運動(dòng)技能發(fā)揮到最佳效果。該項技術(shù)可以計算運動(dòng)員的神經(jīng)再造功能，對動(dòng)作以及程序進(jìn)行編寫(xiě)，促進(jìn)運動(dòng)員基于自身的身體實(shí)際情況來(lái)提高與創(chuàng )新運動(dòng)技能水平。除了上述的應用以外，還可以通過(guò)三維仿真技術(shù)來(lái)對所采集的訓練視頻進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，從而對武術(shù)套路運動(dòng)員完成動(dòng)作過(guò)程中某些瞬間即逝的細節動(dòng)作缺陷及時(shí)予以發(fā)現，然后進(jìn)行完善，從而創(chuàng )造更加完美的武術(shù)動(dòng)作。

　　3 結語(yǔ)

　　計算機虛擬現實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓練過(guò)程中得到了很好的應用，并取得了一定的效果，但是在程序設計、硬件支持和訓練推廣等方面依然存在著(zhù)諸多不足。隨著(zhù)武術(shù)運動(dòng)發(fā)展的需要，計算機虛擬現實(shí)技術(shù)將與武術(shù)訓練發(fā)展緊密相連，二者相互促進(jìn)、相互依存。通過(guò)運用該項新技術(shù)，武術(shù)訓練的技術(shù)水平將得到不斷地提高與改善，將促進(jìn)武術(shù)訓練的長(cháng)遠發(fā)展。

　　計算機虛擬現實(shí)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現了武術(shù)訓練的全新改革，逐漸成為各武術(shù)隊訓練的常用手段。從一定的角度而言，計算機虛擬現實(shí)技術(shù)為實(shí)現現代競技武術(shù)訓練可持續發(fā)展帶來(lái)了強大的推動(dòng)力。對于我國武術(shù)文化和競技武術(shù)的傳播與發(fā)展，具有極為重要的意義。

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