2022年北京冬奥会背景下VR技术在冰雪运动中的应用研究

欧阳瑞芬

（广州大学体育学院，广东 广州 510006）

自我国成功申办冬奥会以来，随之迎来冰雪事业发展的良好契机。政府相继出台相关政策，强调推动冰雪事业高质量发展，做好推广普及并带动3亿人参与冰雪运动工作。习近平总书记强调，必须广泛开展全民健身活动，加快推进体育强国建设，筹办好北京冬奥会、冬残奥会。我国冰雪运动的发展与冰雪强国对比起步较晚，因此利用科技助推冬季奥运会、大力普及传播冰雪文化是重要举措。

VR技术全称为虚拟现实技术（Virtual Reality），具有的沉浸式、交互式等特点能给用户创造一个逼真的虚拟环境，带给用户身临其境之感。2016年以来，VR产业链迎来空前的发展前景，对该技术应用上的研究主要围绕工业、军事、医学、娱乐和教育方面。近几年，我国开始VR技术在体育领域方面的研究，但大部分的研究停留在理论层面，实证研究相对薄弱，而其在冰雪运动上的应用研究更为欠缺。因此，在2022年北京冬奥背景下，VR技术在冰雪运动中的应用有待进一步挖掘。

1 VR技术在冰雪运动中的应用优势

1.1 降低冰雪运动意外发生率及康复治疗训练难度

有研究发现，大部分学生对冰雪运动充满期待，男生尤为迫切地想学习这项富有挑战性的体育项目，但部分女生表示不敢尝试有一定危险性的冰雪运动。冰雪运动虽然刺激、好玩，但对于初学者来说，是一项具有危险性的高难度体育项目，对于陌生的运动项目，初学者心理难免会产生害怕的心理，若能力有限或注意力不集中，容易因操作不当而引发安全事故。利用VR数字转换技术，便可为初学者建立一个虚拟的冰雪场馆，里面有虚拟的冰雪教练员、虚拟设备器材、虚拟比赛场地、虚拟对手等，一方面可以满足初学者对冰雪运动训练的相关要求，新颖的学习方式还可以让初学者体验到冰雪运动的魅力，从而提高学习的主动性；另一方面该技术可以使初学者先在模拟环境下熟悉装备器材的使用方法、学习冰雪运动各项目的技术动作，再到现实中进行实践操作，从而有效避免运动伤害事故发生，提高训练安全系数和效率。另外，初学者在参与冰雪运动时，难免会有受伤的情况，而传统的康复治疗主要通过走路、慢跑及康复器械等方式进行恢复，其康复周期长且效率低。而VR技术能根据患者的受伤程度制定出具有针对性的治疗康复模拟场景，如患者可以在模拟场景中走路时遇到小溪、巨石等，患者需避开这些障碍物，从而强化恢复。该模式能提高患者的自我调节能力，调动患者的积极性，降低康复治疗的难度。

1.2 有效弥补冰雪运动设施的缺陷与不足

在“三亿人上冰雪运动”的政策影响下，全国各地根据自身环境特点开展了丰富的冰雪赛事、校园冰雪公开课、冰雪文化交流等系列活动，以促进冰雪项目的快速发展，冰雪场地数量随之快速增加，但目前我国冰雪运动场地仍供不应求，无法满足冰雪人口参与的需求。而冰雪场所建设时间长、成本高，购买装备器材经费高，对于二、三线城市及经济发展不景气的城市来说，发展冰雪运动较为困难，这时利用VR技术可以使冰雪运动摆脱场地、时间和气候等条件的局限，能构建超现实虚拟化冰雪运动环境，给参与者营造良好的技能训练氛围。通过VR技术，参与者可突破时间、空间限制，实现冰雪运动异地互动教学与训练，在虚拟冰雪环境中随时随地进行模拟训练，有效缓解滑雪场地供不应求的现状。另外，VR技术可尝试根据2022年北京冬奥会比赛场地进行超逼真模拟，大力发挥主场优势，使冰雪运动员通过VR技术提前熟悉比赛场地，从而提高比赛胜算。

据统计，在过去的5届冬奥会中，站上领奖台的我国46名运动员中有黑龙江省27人、吉林省10人、辽宁省7人、内蒙古自治区1人、江苏省1人，96%的冰雪运动员来自东北三省，说明我国历届参加冬奥会的运动员主要来自北方地区，这是由于南方地区没有冰雪运动的天然条件，冰雪运动氛围较差，导致南方冰雪人才容易被埋没。可见，冰雪运动若想得到均衡发展，必须解决南方的冰雪运动发展过程中存在的问题，因VR技术具有交互性特点，可实现异地互动教学与训练，南方冰雪参与者可使用VR眼镜或头盔到超逼真的冰雪环境进行学习，甚至可以连线北方的朋友一起进行冰雪比赛。VR技术突破了时间空间限制，节省了学习时间，有利于促进各地区参与者快速深入地了解冰雪运动，推动我国冰雪事业的均衡发展。

1.3 创新冰雪运动训练方法，快速提高冰雪运动员的成绩

2022年北京冬奥会是我国从体育大国迈向体育强国的良好契机。习近平总书记提出，办赛要出彩，参赛也要出彩。然而，目前我国竞赛冰雪项目发展不均衡、高水平后备人才不足、拔尖运动员和专业教练员较为缺乏等问题仍然制约着我国冰雪项目的发展，因此将VR技术融入冰雪运动训练具有积极意义。其一，可以缓解冰雪教练员缺乏问题。其二，通过VR技术，设计冰雪运动的仿真系统，构建标准技术动作，对人体三维运动进行构建进而获取三维立体信息，可以对运动员的运动过程进行全方位、多角度的动态捕捉，为人体运动的三维仿真提供参考，也为虚拟环境中运动员冰雪运动技术动作的动态生成提供有利的参考。其三，可以记录及回放冰雪运动员的分解和完整动作，教练员通过观看记录可检测运动员动作是否规范，便于为运动员针对性地制订个性化的训练方案，从而提升冰雪运动的训练效果，提高比赛成绩，加快冰雪项目的发展。在冰雪运动人才储备匮乏之时，可将VR技术应用于运动员选拔测试中，通过对运动员进行生理生化监控和追踪分析，可节省选拔时间，全面挖掘有潜力的运动员，使其摆脱经验选拔的弊端，利于教练员对冰雪运动员科学、专业的选材，深化冰雪运动备战体系，加快提高我国冰雪运动的竞技能力及整体水平。

我国冰雪项目的发展极不均衡，呈现“冰强雪弱”的趋势，冰上优势项目主要为短道速滑和花样滑冰，雪上夺金项目主要为自由式滑雪。利用VR技术可以充分发掘潜在优势项目，补齐项目短板，做到强化全面布局。VR技术可以为冰雪运动参与者模拟出不同的比赛或训练场馆和教学方法，并通过视频和图像形式进行动作分解和完整动作示范，参与者可选择自己心仪的冰雪项目，根据自身情况选择学习进度，找到最适合自己的训练方式，对错误动作的发力顺序和幅度进行调节，运动员也能对不熟练的动作进行反复练习，加以巩固提高，熟悉战术思路，以提高与队友之间的高度配合。

1.4 VR技术的教育功能具有较强的可开发性

群众体育是体育强国建设的基础，没有全民健康就没有全民小康，而校园冰雪项目的发展是实现全民健康的重要途径，普通高校冰雪项目的发展是培养冰雪运动后备人才的重要举措，而中小学生是推进冰雪运动发展的后备力量。《北京2022年冬奥会和冬残奥会中小学生奥林匹克教育计划》指出：完善政府向社会力量购买公共服务机制，通过加大基金、人员、技术等投入对发展青少年奥林匹克教育和冬季冰雪运动给予支持。根据冬奥会和中国目前冰雪运动基础薄弱的特点，从2015年开始建设命名中小学冰雪特色学校，预计到2025年，达到5 000所，最终实现奥林匹克教育和冰雪进校园双轮驱动。冰雪进校园是快速增加我国冬季奥运项目体育人口的重要途径，但相关专业的教职人员缺口巨大，无法满足校园冰雪的发展速度，因此，把VR技术融入校园冰雪运动的教学尤为重要。VR技术可通过相机捕捉校园环境，再模拟逼真的校园冰雪场馆，从而加强学生的真实体验感。VR系统可以向学生宣传关于我国冰雪文化史和世界冰雪文化史、冬奥遗产保护等相关知识，充分体现体教融合，注重冰雪项目的继承与超越，培养学生奥林匹克精神，从而促进我国冰雪事业的可持续发展。

1.5 利用VR技术加强冰雪体育外交

自中华人民共和国成立以来，我国冰雪运动发展始终保持着与国际的交流，特别是在2022年北京冬奥会的背景下，体育外交作为中国特色大国外交的重要组成部分，是实践人类命运共同体理念的重要场域。以往冰雪运动外交学术交流的主要载体为期刊，而VR技术一方面能提供文本、图像等素材，另一方面还能体现作者的思想，其能对冰雪运动发展领域学术交流产生积极影响。我国应科学制定冰雪体育外交相关战略，利用VR技术促进我国冰雪国际交流及合作，提高我国冰雪国际地位与国际话语权。遵循走出去和引进来，可利用VR技术探索国外冰雪运动文化发展新思想与战略，取其精华、去其糟粕，使2022年北京冬奥会背景下中国冰雪健康可持续发展，让蕴含中华民族特色的中国冰雪文化海纳百川，形成既具有中国特色又与世界融合的中国特色冰雪文化，制定属于中国模式的冰雪运动发展战略。

1.6 能优化冰雪赛事转播效果

中国具有丰厚的冰雪文化历史底蕴。VR赛事直播已被广泛应用到奥运会、ICC国际冠军杯、美国高尔夫公开赛、美国职业棒球联赛、美式橄榄球赛、欧洲杯足球赛决赛等大型体育赛事中。自2015年以来，我国开始将VR技术运用于大型的体育赛事转播中，如蚁视对中国网球公开赛2015赛季进行了比赛现场的实况VR录播。2020年东京奥运会为增强赛事转播效果，东京奥组委与阿里巴巴合作开发“云平台”，该平台利用8k高清技术和5G技术将广泛应用于比赛；日本 NHK电视台和Wonder Vision技术实验室还联合开发一种半球型的8K VR超级高清视觉系统“Tokyo Victory”，让观众无需佩戴VR头盔就能在大银幕上进行VR体验。人工智能时代，VR具有回放、环绕拍摄、压缩和数据显现技术，我国可以尝试学习日本在2020年东京奥运会的转播途径，优化完善VR核心技术，借助该技术在各大冰雪赛事进行全方位转播，构建超真实的比赛现场，以传播冰雪文化、奥林匹克精神及其价值观。

2 VR技术存在的问题

目前，VR技术在的不足主要体现在：（1）VR设备的兼容性较差；（2）VR硬件成本高；（3）VR专业人才较为缺乏；（4）VR交互体验欠佳；（5）VR技术易产生眩晕感；（6）使用VR时缺乏社交性。可见，制约VR技术发展的因素很多，使其仍处于起步阶段。若想将VR技术在未来冰雪运动发展领域普及应用，必须解决目前存在的问题，应在现有的系统基础上进行完善技术升级。本文的研究还处于起步阶段，只对未来VR技术应用于冰雪运动项目中进行了探索，在后续研究中，建议对冰雪人口进行实践研究，使未来的VR技术更加先进和人性化，不断提高科技助力冰雪运动水平。

3 结 语

VR技术给人们带来了全新的体验，VR技术在冰雪运动领域有着巨大的潜力，如VR技术能降低冰雪运动意外发生率及康复治疗训练难度；有效弥补冰雪运动设施的缺陷与不足；创新冰雪运动训练方法；能快速提高运动员成绩；能加强冰雪体育外交；能优化冰雪赛事转播效果等。因此，将VR技术应用于冰雪运动，能进一步带动3亿人参与冰雪运动，不断提高我国冰雪运动发展水平。