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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練中的運(yùn)用
計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練過程中得到了很好的應(yīng)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(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)近年來在許多學(xué)科取得了前所未有的研究成果，推進(jìn)了軍事、醫(yī)學(xué)、航空、協(xié)同設(shè)計(jì)等研究領(lǐng)域的發(fā)展，比如軍事仿真、虛擬手術(shù)、大型體育場館協(xié)同設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用，被看作是現(xiàn)代競技武術(shù)訓(xùn)練的一次革命性發(fā)展[1].計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之所以能夠在武術(shù)訓(xùn)練中得到應(yīng)用，是因?yàn)樗梢詫⑽湫g(shù)運(yùn)動中一些難度系數(shù)較高和運(yùn)動員很難完成的武術(shù)動作，進(jìn)行反復(fù)多次的完美呈現(xiàn)。盡管該技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練中得到了一定程度應(yīng)用，但在實(shí)踐運(yùn)用過程中依然存在著諸多不足。研究將對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練中的的應(yīng)用展開全面的探究和分析。
1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練中應(yīng)用的必要性
1.1 減少或避免武術(shù)訓(xùn)練過程中意外的發(fā)生
武術(shù)作為中華民族的優(yōu)秀文化遺產(chǎn)，包含內(nèi)容豐富。套路作為其主要運(yùn)動形式，具有攻防技擊性的特點(diǎn)，尤其是對練內(nèi)容更為突出。因此在武術(shù)訓(xùn)練過程中，意外傷害往往在所難免，導(dǎo)致在一些武術(shù)教練員和運(yùn)動員在項(xiàng)目練習(xí)的選擇上，對這些攻擊性強(qiáng)的內(nèi)容，往往避而遠(yuǎn)之，不去練習(xí)。使得一些優(yōu)秀的武術(shù)內(nèi)容得不到很好的傳承，對于弘揚(yáng)中國武術(shù)文化是非常不利的。通過計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對具有較大安全威脅的內(nèi)容進(jìn)行模擬，從而讓運(yùn)動員從計(jì)算機(jī)的虛擬世界中體會這些內(nèi)容的練習(xí)過程，然后讓運(yùn)動員在對虛擬訓(xùn)練場景有所體會的基礎(chǔ)上，進(jìn)行真實(shí)的訓(xùn)練可以有意識的對容易發(fā)生的運(yùn)動傷害進(jìn)行防范，從而減少或者避免武術(shù)訓(xùn)練中意外事故的發(fā)生。
1.2 減少武術(shù)高難動作練習(xí)過程中運(yùn)動損傷的發(fā)生
現(xiàn)代競技武術(shù)動作具有高、難、新、美的運(yùn)動特點(diǎn)，其中“難”指的是套路中的難度動作。隨著武術(shù)運(yùn)動技術(shù)的發(fā)展，自選項(xiàng)目動作的難度系數(shù)也越來越高。如：從過去的旋飛腳 360 度接馬步到現(xiàn)在的 720度接豎叉等動作，足以說明動作難度的發(fā)展程度。難度動作系數(shù)的增加的同時也增加了訓(xùn)練過程中運(yùn)動損傷發(fā)生的可能性。通過計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對難度動作進(jìn)行虛擬動作實(shí)驗(yàn)，讓運(yùn)動員全面地分析這些高難度動作在練習(xí)過程中的危險性，提前預(yù)見，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、不受傷完成高難度動作的目的。
1.3 彌補(bǔ)場地設(shè)施條件不足給運(yùn)動員帶來的學(xué)習(xí)與感官上的缺陷
武術(shù)運(yùn)動員的訓(xùn)練場地，往往局限在空間較小的場館之中，而競賽時的場地通常又會在一些大的體育館中進(jìn)行，運(yùn)動員需要較強(qiáng)的適應(yīng)能力來適應(yīng)環(huán)境變化帶來的影響。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有交互性以及構(gòu)想性的特點(diǎn)，其可以模擬現(xiàn)實(shí)世界中所不存在的場景與現(xiàn)象，把接下來要進(jìn)行的比賽場地進(jìn)行模擬，使運(yùn)動員提前在感官上適應(yīng)場地變化帶來的影響，幫助運(yùn)動員切身體會那些由于物質(zhì)條件不足所帶來的學(xué)習(xí)與感官上的缺陷。
2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用分析
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于武術(shù)訓(xùn)練是科學(xué)技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的新形式，區(qū)別于傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯。在計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中，按照項(xiàng)目分析和方案設(shè)計(jì)等流程完成武術(shù)運(yùn)動的訓(xùn)練。
在武術(shù)運(yùn)動的訓(xùn)練過程中，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以采集運(yùn)動員的人體三維信息，而且在采集信息的同時對人體進(jìn)行三維仿真。
運(yùn)動員人體的三維信息包括了在運(yùn)動員運(yùn)動訓(xùn)練的過程中，其動作信息都能夠被全面的展現(xiàn)出來，包括了每個關(guān)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)以及角度等信息，與此同時還可以對運(yùn)動員的動作進(jìn)行補(bǔ)捉以及分析，從而實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動訓(xùn)練的指導(dǎo)�，F(xiàn)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(yùn)動員的身體上貼上反光標(biāo)簽。一直以來采集運(yùn)動員動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(tǒng)的機(jī)械捕捉技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)在的電磁捕捉技術(shù)。有源跟蹤法始終在武術(shù)訓(xùn)練中占有著重要的地位，對于運(yùn)動員的動作三維信息進(jìn)行捕捉。但是該種方法由于需要在運(yùn)動員身體上加上標(biāo)簽，在一定程度上又影響了運(yùn)動員運(yùn)動水平的正常發(fā)揮。由此可見準(zhǔn)確清晰的采集運(yùn)動員動作的三位信息已經(jīng)成為一大難題。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的誕生有效地解決了這個難題，通過在運(yùn)動現(xiàn)場設(shè)置了多個方位的攝像頭來對武術(shù)運(yùn)動員的武術(shù)動作進(jìn)行全方位的觀察，進(jìn)而全面的采集運(yùn)動員的信息，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(shù)據(jù)來建立虛擬的世界，把真實(shí)的運(yùn)動場景模擬出來，如圖 2 所示。武術(shù)運(yùn)動員的三維仿真是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬武術(shù)運(yùn)動員的人體動作，從而體現(xiàn)出不同程度的動作。三維仿真技術(shù)主要的作用在于不僅實(shí)現(xiàn)了動作以及技術(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(yùn)動員對高難度動作的設(shè)想變成具有直觀性以及生動性的三維仿真動作。在從動作設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)槿S仿真動作的過程中，其關(guān)鍵在于根據(jù)動力學(xué)原理來對高難動作的各個部位的受力情況進(jìn)行計(jì)算，從而分析運(yùn)動員在難度動作完成過程中其每個身體部位的承受能力。此外，該項(xiàng)技術(shù)還可以應(yīng)用到運(yùn)動員平時訓(xùn)練的過程中，幫助教練合理安排訓(xùn)練次序，從最有效地降低運(yùn)動受傷的風(fēng)險，同時最大限度的提高運(yùn)動員的體能并把運(yùn)動技能發(fā)揮到最佳效果。該項(xiàng)技術(shù)可以計(jì)算運(yùn)動員的神經(jīng)再造功能，對動作以及程序進(jìn)行編寫，促進(jìn)運(yùn)動員基于自身的身體實(shí)際情況來提高與創(chuàng)新運(yùn)動技能水平。除了上述的應(yīng)用以外，還可以通過三維仿真技術(shù)來對所采集的訓(xùn)練視頻進(jìn)行簡單的處理，從而對武術(shù)套路運(yùn)動員完成動作過程中某些瞬間即逝的細(xì)節(jié)動作缺陷及時予以發(fā)現(xiàn)，然后進(jìn)行完善，從而創(chuàng)造更加完美的武術(shù)動作。
3 結(jié)語
計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在武術(shù)訓(xùn)練過程中得到了很好的應(yīng)用，并取得了一定的效果，但是在程序設(shè)計(jì)、硬件支持和訓(xùn)練推廣等方面依然存在著諸多不足。隨著武術(shù)運(yùn)動發(fā)展的需要，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將與武術(shù)訓(xùn)練發(fā)展緊密相連，二者相互促進(jìn)、相互依存。通過運(yùn)用該項(xiàng)新技術(shù)，武術(shù)訓(xùn)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(xùn)練的長遠(yuǎn)發(fā)展。
計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了武術(shù)訓(xùn)練的全新改革，逐漸成為各武術(shù)隊(duì)訓(xùn)練的常用手段。從一定的角度而言，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代競技武術(shù)訓(xùn)練可持續(xù)發(fā)展帶來了強(qiáng)大的推動力。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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