虚拟现实技术VR与高校体育训练的结合分析

迟永辉

摘要：虚拟现实技术随着计算机、传感器技术的发展，成为近几年热门的新兴技术，应用领域广泛，其与体育训练的结合亦有相关研究.本文首先从技术层面对虚拟现实技术（VR）的特征进行了分析，剖析了高校体育训练对计算机、通信技术的需求情况，认为虚拟现实技术与体育训练的结合是必要的，对结合方式进行了深入研究.

关键词：虚拟现实；体育训练；结合；规避风险

中图分类号：G807.4 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2019）03-0151-03

1 虚拟现实技术（VR）概念及技术特点

在计算机高级人机界面行业，虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是技术前沿代表般的存在，涉及传感测量技术、互联网技术、图形识别与处理技术、人工智能等多领域.以沉浸性、交互性、构想性的开发理念，使参与者获得与真实场景相同的体验.计算机虚拟现实技术与高校体育训练的结合是一次创造性地尝试，是教育技术改革的重要内容.虚拟技术的应用改变了过去的教学模式，为新的教学方式探索、知识技能培养训练提供了更广阔的想象空间，营造了一个可以随时随地使用的“自我学习”环境，借助信息技术手段使学习者获得学习模式切换体验[1].虚拟技术可以最小成本创建最新式、成本高昂的体育器材，构建不同的虚拟场景，虚拟技术的优势在于以最低的成本在最短的时间内更新培训内容，紧跟技术潮流前沿.另外，虚拟现实技术实现了良好的人机交互性，参加虚拟体育训练的学生可以全身心投入角色中，专注与技能训.虚拟训练技术为高校体育训练提供了低风险甚至是零风险的解决方案，其最大优势在于可以开展多次重复练习.

2 高校体育训练引入虚拟现实技术的必要性

2.1 避免体育训练过程中意外情况的发生

跆拳道、拳击等运动项目具有很强的对抗性，在训练过程中意外受伤的情况是无法避免的，因此，许多高校基于安全考虑不再将这些项目列入体育课程.计算机虚拟技术的出现，极大地降低了这些体育项目日常训练的危险性，进而促进这些项目在高校体育课程中的发展[2].在这种近乎于真实的模拟环境中，学生可以不再顾及肢体上的伤害，放开手脚进行各种所需的训练.同时，计算机系统可以根据记录的运动数据对训练情况进行动态分析评价，实施修正训练中的错误动作和不良习惯，保证高质量的训练效率.

2.2 降低高难度动作的风险程度

随着国力的增强，我国体育事业发展十分迅速，竞技体育项目的技术难度不断增加，尤其是在对抗性强的体育项目中，难度的提升增加了训练过程中受伤的潜在风险程度，现实训练中的情况也确实如此.计算机虚拟现实技术的应用，在虚拟的真实环境中进行训练，降低了这种风险，复杂的技术动作、训练难度和强度变得像平常一样轻松，杜绝了训练过程中的意外受伤情况.运动员在计算机模拟的环境中，可以放开手脚，专注于训练本身[3].

2.3 弥补物质条件不足的限制因素

高校体育训练教学需要必备的器材，这需要有足够的经费支撑，但现实的经费往往是不够的，器材短缺成了高校体育训练的一个制约因素.计算机虚拟现实技术很好地解决了这个问题，在硬件成本不增加的情况下，只需要进行对应的软件开发，便可模拟不同器材的功能，开展新的训练项目变得十分简单.在计算机模拟的虚拟现实训练环境中，学生们可以获得更加丰富的视觉感官，训练内容变得更加趣味、生动，彻底摆脱了训练场地不够、训练器材不足的制约因素[4].

3 虚拟现实技术在不同体育项目中的应用

计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用，带来了风暴式的变革效应.单一的体育课堂演变为综合性的训练场地，体育教学模式也发生了根本性的改变，师生间口口相传的经验教学方法演变为高科技场景训练.竞技项目不再是一项单调的训练科目.虚拟现实技术与各行業的结合各有特点，其在高校体育训练中的应用情况表现在以下几个方面.

3.1 虚拟现实技术应用于健美操教学

健美操是一项展现人体健与美的运动项目，融合了音乐、舞蹈和体操，具有极高的艺术观赏性.健美操教学以灵活性和协调性训练为主要内容，同时培养学生思维的发散性和开拓性.一部分教学内容是教师无法用言语表达和描述的，只可意会不可言传的内容[5].计算机虚拟现实技术的出现将这种表达变为了可能，基本动作信息依靠视频表达，可以在教学过程中循环播放，结合教练员的讲解内容，在运动员脑海中展现出完整清晰、立体化的技术动作.更加直观地掌握动作要领，在虚拟环境中进行更加生动有趣的训练.另一方面，可以及时发现训练中的错误和不足，根据训练数据及时发现错误产生的原因，开展针对性强的纠偏.

3.2 虚拟现实技术应用于排球教学

在传统排球教学活动中，首先由教师对动作进行示范讲解，学员的掌握情况受多因素影响.教师对运动员训练水平的评估是基于自身的观察获得的，这种评估具有很强的主观性.当班容量大时，教师无法兼顾每个学生的训练情况.虚拟现实技术营造了一个全新的教学环境，在教师的讲解过程中，学员可以在虚拟场景中更真实地感受各个技术动作，读懂计算机传递的肢体语言信息，对各关节的发力顺序、动作幅度、力度大小有更精确的感知，在轻松的氛围中掌握技术要领.

3.3 虚拟现实技术应用于篮球教学

在过去，篮球教学分为两部分：理论讲解和教学示范，计算机技术的发展使得虚拟现实技术可以应用于高校体育训练.在实景仿真课件和课堂教学环节，进行知识传授的同时，同步完成动作和技能演练.首先要建立合适的模拟库，配合对应的设备输出，在虚拟化的现实场景中完成整个训练过程.计算机全程监控学生的训练参数，速度、强度、完成质量等.因材施教，真正实现个性化教学和差异化培养[6].

4 实现虚拟现实技术与高校体育训练的结合

从计算机技术层面来看，虚拟现实技术包含两个关键环节：运动参数信息的采集和数字化处理、虚拟现实数据信息的图形化呈现.信息量巨大，包括训练动作的姿势、位移大小、速度快慢等参数，全面分析整个运动过程.基于分析结果数据，全面了解每个动作的完成情况和标本间的个体差异.比对运动员的技术动作与计算机中存储的标准动作模型，便于运动员更加直观地发现自身的技术缺陷和不足.老师可以根据存储的训练数据对学员的情况进行整体把握.

计算机虚拟技术与新开设运动项目的结合，为高校体育训练开辟了一条便捷通道.虚拟技术在体育领域的应用减少了训练的危险性，尤其是娱乐体育项目和奥运体育项目.高山滑雪、赛车、登机等多类危险体育项目，可以在室内完成训练和比赛，从根本上杜绝了雪崩等意外人员伤亡事故，计算机虚拟技术营造了一个客观条件难以达到甚至根本无法实现的虚拟场景.在比赛模式熟悉和比赛场地适应性训练方面，虚拟现实技术有着先天的优势，基于互联网络存储和搜集的海量比赛信息和运动员比赛记录，可以模型特定对象的比赛信息设定为日常训练的培训者，使训练更具针对性.对于部分受国家、地区、宗教、文化等因素限制，无法开展更高水平训练的运动项目，计算机虚拟技术解决了这种限制.它可以在虚拟场景中创建一个真实的运动员或一支球队，可以逼真地模仿其外貌、技术特点甚至是性格.虚拟现实技术很容易实现不同自然场地的模拟，在大自然中放松身心.不仅如此，计算机虚拟技术还可以模拟攀登场馆、滑雪场和驾驶场地，运动员的伤病困扰在这种新的训练模式中荡然无存.

计算机虚拟技术的发展已进入成熟阶段，在社会各领域应用广泛.它改变了人类的生活方式、学习方式和工作方式.虚拟现实技术在高校体育训练中的应用，是一种革命性的举动.承载着教学模式和教学体系创新的重任，助力高校体育训练的科学化进程和竞技体育跨越式发展.虚拟现实技术的出现，从根本上解决了体育训练场地不大、器材不足，运动员业务水平差异大，训练方案缺乏科学性的现实难题.提升技战术训练水平，为我国竞技体育发展培养后备人才.虚拟现实技术与高校体育训练的结合，在未来发展过程中会变得更加紧密，成为一个重要的发展方向.虚拟现实体育是技术与训练叠加的产物，在不同运动项目中呈现出差异化的特点，对竞技体育领域而言是一种伟大的创新，推动了扩展运动的发展.从另一层面来看，也证明了计算机虚拟现实技术可以将高校体育训练提升到一个全新的高度.

5 结束语

综合来看，虚拟现实技术可以营造一个模拟真实训练环境的场景，配合多媒体技术，制作生动、翔实的教学视频，重復播放讲解.在高校体育训练中的应用尚处于初级阶段，在实际应用过程中也暴露出许多问题，要合理对待，既要正视问题，又要坚定未来发展的信心.通过虚拟现实技术在高校体育篮球、健美操、排球教学和日常训练中的应用，虚拟场景可以降低运动员的训练强度和危险性，提升训练的针对性、效率和质量.应加大计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用广度和深入程度.

参考文献：

〔1〕张巍.刍议计算机“虚拟现实”技术在高校体育训练中的应用[J].文体用品与科技，2016（2）：133-133.

〔2〕吴娜.基于计算机“虚拟现实”技术在高校体育训练中的应用[J].林区教学，2018（5）：95-96.

〔3〕钱隆.基于虚拟现实技术的高校体育教学与训练研究[J].自动化与仪器仪表，2017（6）：242-243.

〔4〕古福明.虚拟现实技术在运动训练中的应用[J].文体用品与科技，2016（8）：195-195.

〔5〕王海荣，韩福丽.虚拟现实技术在黑龙江省冰雪旅游中的应用研究[J].冰雪运动，2016，38（5）：84-87.

〔6〕王晶晶.健美操训练中虚拟现实技术的应用探讨[J].当代体育科技，2017，7（24）：46-46.