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计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用

出处:论文网
时间:2019-02-16

计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用

  计算机虚拟现实的概念区别于增强现实,但两种技术所追求的效果有相通之处,两种技术虽然都需要借助于计算机、传感器等设备来实现,但虚拟现实技术强调运用技术营造完全虚拟的环境,给人以“身临其境”的感受;增强现实技术则会在运用技术营造虚拟环境的同时借助于真实物体,即将虚拟环境叠加于真实环境中,更为注重真实感的营造。因增强现实技术的应用需要高技能的人才和尖端的技术及设备,目前应用并不广泛,而虚拟现实技术的应用则更具现实意义。

  一、计算机虚拟现实技术的基本概念

  虚拟现实技术主要是指由各种传感装置、硬件以及计算机软件构成的三维信息化人工虚拟环境。简而言之,虚拟现实技术就是运用高端技术及设备营造出虚拟环境,使人拥有“置身其中”的感受的同时,还可以实现与虚拟环境的交互。

  二、计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用分类

  目前,计算机虚拟现实技术在体育训练系统中的应用类型主要有两种:一种是沉浸式,即训练者需要借助三维头盔、立体眼镜、立体环绕声耳机等设备,才可以体验到比较逼真的立体环境。该方式的优点是可以使训练者完全沉浸于虚拟环境中进行交互操作,同时缺点也非常明显,即设备要求齐全、成本高、操作复杂。另一种是非沉浸式,通常只需要借助于计算机,为训练者营造出平面的虚拟环境以供学习,如制作训练视频等,该种方式虽不能像沉浸式一样营造出立体的虚拟环境,却仍然能够为训练者带来丰富的听觉和视觉信息,操作较为简便。因此,我国高校体育训练中应用较多的是非沉浸式的虚拟现实技术。

  三、计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用策略

  (一)塑造虚拟训练情境

  虽然任何体育运动形式都有一套系统的训练规则,但训练中遇到的情境仍然是千变万化的,加之学生对知识的理解和接受能力差异,这样就会导致教师的口头讲解效果大打折扣。然而,教师如果能够运用计算机虚拟现实技术,将训练情境制作成教学视频,不仅可以为学生直观地展示训练情境,节约物质投入,弥补现实条件受限的不足,甚至还可以尝试提前将教学视频发给学生,在不影响训练效果的前提下,鼓励学生自学,培养学生自主训练与学习的能力。计算机虚拟现实技术的科学合理应用,对学生来讲,不仅可以增加学习的趣味性,还可以提高学习效率;对于教师而言,一方面可以使自己的教学达到事半功倍的效果,另一方面又可以不断提升计算机操作技能。

  (二)采集测算运动数据

  “更高、更快、更强”的奥林匹克精神充分表达了体育运动的意义。因此,运动数据的采集和测算就显得十分重要,且在很多项目中,运动数据在很大程度上是?\动效果的关键衡量标准。相比于运用传统工具对运动数据进行的采集、测算,运用计算机虚拟现实技术对运动数据的采集和测算更快速、更精确、更全面。[1]值得注意的是,运用传统采集工具只能采集到学生们的外在数据,而无法采集心理数据,长久以来,教师只能根据自己的观察,来把握学生们的心理状况,得出的数据并不准确,且会因教师的水平和经验等方面的不同而千差万别。运用计算机虚拟现实技术中的智能化仪器等设备,不仅可以轻松地采集到准确的心理数据,还可以对这些数据进行科学、快速地分析。

  (三)课程回放及分析训练效果

  不同的学生接受同样的知识所需要的时间是不同的,体育训练也不例外,但体育训练又不同于普通文化课的学习,学习文化课可以在课堂之外查看笔记,甚至可以通过自学掌握知识,而体育训练的示范性较强,错过课堂学习,或者课堂上没有能够掌握训练内容,学生如果想要重新学习,要求教师在课下反复示范是不现实的。但运用计算机虚拟现实技术则可轻松实现,学生可以在随时观看训练内容,方便学生学习的同时,还能减轻教师的课累,甚至可以避免许多不必要的训练伤害,帮助学生完成更高难度的训练任务。美国曾参加第十六届法国冬奥会滑雪项目比赛的运动员,就是运用了虚拟现实技术,即在黑暗的训练教室里虚拟训练场地进行训练,这样不仅省去了很多费用,节省了大量时间,而且可以进行更充分地训练,训练效果极佳。[2]体育训练作为一门课程,就要求学生必须达到一定的训练效果,如何准确分析学生们的训练情况至关重要。运用计算机虚拟现实技术,不仅可以对学生的运动情况进行量化,还可以用图谱将运动效果,如运动速度、位置移动等情况全面、直观地表现出来。通过对运动效果的分析,学生可以更直接地把握自己的训练弱项、技术盲点及缺点;教师也可以更系统地了解学生的训练状况,以便及时调整训练策略,达到训练目标。

  计算机虚拟现实技术作为一种全新的教学方式,被应用于高校体育训练是必然的发展趋势,这为体育爱好者进行更多、更难、更具挑战性的体育训练提供了可能性。这也说明,我国体育训练的长远发展和纵深革新,已离不开计算机等高新技术的支撑,但如何将两者更好地结合起来并加以推广、应用,则需要坚持不懈的探究与创新。

计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用

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