現(xiàn)代體育訓(xùn)練中的計算機虛擬技術(shù)應(yīng)用研究

姚建雄 中國人民武裝警察部隊警官學(xué)院

計算機虛擬技術(shù)是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)時代中新興的信息技術(shù)，在體育訓(xùn)練當(dāng)中，通過計算機虛擬技術(shù)的應(yīng)用，不僅能為運動員訓(xùn)練提供正確的指導(dǎo)，還能幫助運動員規(guī)范動作，使整個體育訓(xùn)練過程更加合理化。同時，計算機虛擬技術(shù)的應(yīng)用，還可以利用其自身的優(yōu)勢為運動員創(chuàng)造多種運動場景，同時還可以滿足運動員對于不同運動項目的需求，也更有利于增強體育訓(xùn)練的效果。

一、現(xiàn)代體育訓(xùn)練中計算機虛擬技術(shù)應(yīng)用的作用

在現(xiàn)代化社會中，應(yīng)該充分地運用先進的技術(shù)，推動體育訓(xùn)練的科學(xué)化和規(guī)范化。人們通過運用計算機虛擬技術(shù)，可以模擬真實世界里的一些實體、聲音等，同時還能夠通過模擬技術(shù)的方式，與運動員進行溝通，打破了傳統(tǒng)的體育訓(xùn)練技術(shù)中的束縛，能夠幫助運動員體驗虛擬訓(xùn)練。同是在現(xiàn)代體育訓(xùn)練的過程當(dāng)中，通過運用計算機虛擬技術(shù)，還能為運動員提供前期的體育訓(xùn)練指導(dǎo)，從而減少意外傷害事故的發(fā)生。例如，越野跑步或者跆拳道等，在虛擬的場景中參與體育訓(xùn)練，有利于避免意外傷害。同時使用機器具有一定的趣味性，能夠激發(fā)運動員更加積極地參與到體育訓(xùn)練中。在運用計算機虛擬技術(shù)的過程中，如果運動員存在不規(guī)范的動作或者姿勢，也能夠得到正確的指導(dǎo)，從而更好地進行體育訓(xùn)練?，F(xiàn)代體育訓(xùn)練非常重要，對于體育訓(xùn)練而言，必須有規(guī)范的指導(dǎo)，并且科學(xué)地分析和評估運動員參與運動的數(shù)據(jù)資料，從而提升體育訓(xùn)練的成績。在現(xiàn)代體育訓(xùn)練當(dāng)中，通過應(yīng)用計算機虛擬技術(shù)，還有利于規(guī)范體育訓(xùn)練，增強體育訓(xùn)練的效果，增加運動員的體驗感。

二、現(xiàn)代體育訓(xùn)練中計算機虛擬技術(shù)應(yīng)用的必要性

（一）改善物質(zhì)條件方面存在的問題

運動員在參與體育訓(xùn)練的過程中，需要應(yīng)用到一些完善的訓(xùn)練設(shè)施或者器材。但是，在很多因素的影響下，有些設(shè)施不夠健全。如果能夠有效地利用計算機虛擬技術(shù)，有利于改善很多問題。運動員在體育訓(xùn)練中，借助虛擬技術(shù)，可以通過自身的感官系統(tǒng)完成不同項目的訓(xùn)練，從而增強訓(xùn)練的效果，有利于改善物質(zhì)條件方面的缺陷。

（二）避免發(fā)生意外事故

不少運動項目都具有一定的對抗性。例如跆拳道、拳擊等等。在實際訓(xùn)練的過程中，經(jīng)常會發(fā)生一些意外事故。因此，對于某些體育項目沒有設(shè)置對應(yīng)的訓(xùn)練課程。假如能夠有效地將這些體育項目與虛擬技術(shù)相結(jié)合，有利于解決實際訓(xùn)練中存在的一些問題，從而避免意外事故的發(fā)生。

（三）防止高難動作造成的傷害

在體育技術(shù)不斷完善的過程中，針對各類體育項目的技術(shù)要求也在不斷地提升。那么，在進行一些難度較高的體育訓(xùn)練時，難免會發(fā)生誤傷的情況。如果借助計算機虛擬技術(shù)，可以有效地避免這些問題。利用計算機虛擬技術(shù)，可以將體育動作進行虛擬化的處理，能夠靈活地處理一些難度較高的動作，防止對運動員造成傷害，運動員可以放心地挑戰(zhàn)不同的動作。

三、現(xiàn)代體育訓(xùn)練中計算機虛擬技術(shù)的具體應(yīng)用方式

（一）跳水訓(xùn)練方面

跳水訓(xùn)練方面運用虛擬技術(shù)，具體表現(xiàn)在兩個方面。一方面是可以幫助運動員獲取到三維運動的信息，另一方面可以對跳水訓(xùn)練進行三維仿真。首先，人體的三維運動信息，指的是運動員在跳水過程中，其各個關(guān)節(jié)位置的三維坐標(biāo)，以及一些角度方面的信息。在技術(shù)方面，三維運動信息在分析運動員的環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要的作用，有利于更好地進行訓(xùn)練與指導(dǎo)。現(xiàn)階段，我國使用得較為頻繁的方式是有源跟蹤法。盡管近年來，運動三維信息的捕捉方式有所發(fā)展，然而在實際采集的過程中，依然會運用有源跟蹤法。在體育運動項目中，有源跟蹤法有利于快速地獲取運動員的信息。在體育項目中，虛擬技術(shù)的作用非常明顯，有利于收集到運動員的三維信息。但是，在運用這項技術(shù)的過程中，在一定程度上影響運動員的技能，因為需要在運動員身上貼標(biāo)簽。獲取運動員的三維信息，在跳水訓(xùn)練方面，始終是非常大的難題。通過計算機虛擬技術(shù)應(yīng)用，就可以很輕松地解決這一難題，可以借助比賽場地與訓(xùn)練現(xiàn)場上的一些設(shè)施，采用多個攝像裝置，全方位的收集運動員的動作信息，之后還會利用視頻處理技術(shù)，對視頻資料進行多種處理，然后可以獲得三維仿真數(shù)據(jù)，從而展示出真實的運動場景。其次，人體運動的三維仿真，指的是借助計算機技術(shù)，然后模擬運動員的動作。這種技術(shù)有利于減少人體直接模擬造成的傷害與風(fēng)險，同時也有利于轉(zhuǎn)換體育運動的動作。體育動作可以轉(zhuǎn)換成三維仿真的動作。在實際應(yīng)用這項仿真技術(shù)的過程中，需要針對人體的動作進行受力計算，詳細地分析是否符合運動員自身的承受能力。并且，還需要考慮到通過什么樣的訓(xùn)練次序，可以輔助運動員持續(xù)地進行訓(xùn)練，在最大程度上減少受傷的可能，從而充分地發(fā)揮運動的技能。最后，還需要針對運動員的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行計算，計算再造功能。在理論與實踐兩個方面，對訓(xùn)練動作與程序進行編寫，要在確保運動員的身體條件能夠允許的情況下，進一步地創(chuàng)新自身的運動技能。最后，在手機實際訓(xùn)練中的視頻資料時，還可以利用仿真技術(shù)，進行更加細致的處理。這樣有利于解決一些細節(jié)方面的問題，從而不斷地更新技術(shù)。

（二）健美操訓(xùn)練方面

年輕人都非常喜歡進行健美操運動。健美操不僅有利于強身健體，還有利于陶冶情操，激發(fā)能量。健美操運動不僅具備一定的藝術(shù)特色，還融合了音樂、舞蹈等，屬于一種比較符合當(dāng)代人們審美觀的運動項目，在健美操鍛煉中能讓人們充分地展現(xiàn)出身體的美感。在以前進行健美操訓(xùn)練時，教練員會事先逐一地講解動作和技術(shù)，所以會導(dǎo)致運動員在實際訓(xùn)練的過程中，很難掌握到健美操訓(xùn)動作中的精準(zhǔn)性。長此以往的訓(xùn)練下去，容易會降低運動員學(xué)習(xí)健美操的激情與勇氣。而通過在健美操訓(xùn)練當(dāng)中，運用計算機虛擬技術(shù)，可以擺脫傳統(tǒng)健美操訓(xùn)練方式的束縛，通過虛擬視頻的形式，呈現(xiàn)出一些基本的動作。并且還可以提供正確的指導(dǎo)，為運動員提供更好的訓(xùn)練方式。另外，計算機虛擬技術(shù)可以將健美操的每一個動作進行無限次回放以及慢放，運動員可以將這節(jié)內(nèi)容充分掌握后，再進行下一輪階段的學(xué)習(xí)。計算機虛擬技術(shù)的運用，還可以為運動員打造出極具動感的視頻畫面，再配以優(yōu)美的音樂，從而能為運動員創(chuàng)設(shè)出良好的健美操訓(xùn)練環(huán)境，使運動員不斷提高健美操的訓(xùn)練成績。

（三）蹦床訓(xùn)練方面

運動員在進行蹦床訓(xùn)練的過程中，需要創(chuàng)建出運動過程中的數(shù)字人體，然后通過數(shù)據(jù)信息的收集，合理地安排動作順序，從而促使虛擬技術(shù)發(fā)揮真正的作用。網(wǎng)絡(luò)信息處理系統(tǒng)能夠體現(xiàn)出數(shù)字人體，在進行研究的過程中，不應(yīng)該忽略人體系統(tǒng)的動態(tài)以及動作。在運用計算機虛擬技術(shù)的過程中，還需要收集運動員身體不同部位的信息，同時也要對所收集到的信息進行相應(yīng)的整合，然后形成三維形式的人體模型。在數(shù)字人體下，可以詳細地分析人體動態(tài)的信息，有利于全面地了解人體的動作特征，以及運動員肌肉組織的狀態(tài)。運用計算機虛擬技術(shù)，還能讓教練員對運動員的每一個動作進行科學(xué)的分析，從而為體育訓(xùn)練指引新的方向。在蹦床運用訓(xùn)練中，可以利用計算機虛擬技術(shù)，除通過科學(xué)的規(guī)劃具體的動作技能以外，還有利于教練員去了解每一位運動員的運動數(shù)據(jù)，從而幫助運動員有效地去調(diào)整整個訓(xùn)練的環(huán)節(jié)。當(dāng)運動員開始進行運動時，虛擬技術(shù)不僅可以對運動員進行相應(yīng)的考核，同時還可以獲取運動環(huán)節(jié)的信息，然后對針對獲取的信息進行深入的分析和研究。在收集相關(guān)信息時，還需要借助計算機技術(shù)，為運動員建立動作資源信息庫，可以及時地保存收集到的信息，然后再展開處理。運動員在訓(xùn)練的過程中，其自身需要努力去達到訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)，而這些訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)，可以通過借助計算機虛擬技術(shù)來完成制定的。虛擬技術(shù)可以及時地指導(dǎo)運動員，并且糾正一些錯誤的動作，同時還可以詳細地分析運動員的動作，從而科學(xué)地規(guī)劃，采用一些動作技術(shù)，從而保證訓(xùn)練達到明顯的效果。通過運用這項技術(shù)，能夠更好地掌握運動技能，然后在持續(xù)的訓(xùn)練過程中，促使運動員發(fā)揮運動技能，以確保在熟練的訓(xùn)練情況下，減少一些運動安全事故的出現(xiàn)。在分析真實動作和虛擬動作的過程中，能夠發(fā)現(xiàn)二者之間存在的不同因素，通過深入地了解這些因素，可以規(guī)劃出科學(xué)的訓(xùn)練方式，從而使虛擬動作與真實動作達到一致的狀態(tài)。這樣可以幫助運動員在蹦床訓(xùn)練的過程中，每一個動作都符合標(biāo)準(zhǔn)，呈現(xiàn)出最佳的狀態(tài)。并且，在評估運動員的運動特征和運動技能時，也可以借助虛擬技術(shù)，按照運動員的實際情況，為運動員制定出相應(yīng)的運動要求，從而幫助運動員充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，從而獲取適合自己的運動技能。

四、結(jié)語

只有讓運動員熟練地掌握體育運動的技能，才有利于提升運動員的體育運動的成績。因此，在現(xiàn)代體育訓(xùn)練中，可以借助計算機虛擬技術(shù)，模擬真實的實體和聲音，并且隨時與運動員保持互動和溝通，進而改善物質(zhì)條件方面存在的問題，避免發(fā)生意外事故，防止高難動作造成的傷害。同時，還可以根據(jù)不同體育項目的特征和動作技能，利用計算機虛擬技術(shù)的各種功能，幫助運動員達到運動的最佳狀態(tài)，提升運動技能，從而達到明顯的體育訓(xùn)練效果。