文檔讀書報(bào)告

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育當(dāng)中的應(yīng)用概況虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育中的應(yīng)用已有眾多國(guó)內(nèi)外的學(xué)者分別在競(jìng)技體育領(lǐng)域和大眾健身領(lǐng)域進(jìn)行研究，并取得了顯著的成就。Amusitronix[16]的研究工作人員研究開發(fā)了VRBaseball，VRGolf，VRKayaking，VRTennis，和VRSnow、VRSkate、VRSurf等虛擬系統(tǒng)。Becker等[17]在Alive系統(tǒng)的修改版本內(nèi)建立了太極訓(xùn)練器，這種Alive系統(tǒng)的修改版本能夠提供更好的深度信息。當(dāng)姿態(tài)被識(shí)別、但沒有獲得高分值的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)將這部分運(yùn)動(dòng)段標(biāo)識(shí)為運(yùn)動(dòng)員不同于教練的運(yùn)動(dòng)段。Yang等[l8]人實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)，其核心思想是一種被比喻為“幽靈”的基于直覺的交互式方法——JustFollowMe(JFM)。在訓(xùn)練過程中，通過幽靈，訓(xùn)練者的運(yùn)動(dòng)被實(shí)時(shí)可視化(初始時(shí)訓(xùn)練者與受訓(xùn)者的可視化圖像是重合的)，訓(xùn)練者的這種可視化圖像相當(dāng)于移出訓(xùn)練者身體的幽靈。從不同視點(diǎn)觀察受訓(xùn)者的運(yùn)動(dòng)，受訓(xùn)者盡可能近地(或盡可能快地)緊跟幽靈的主人(訓(xùn)練者)。Baek等[19]為任意受訓(xùn)者調(diào)整給定的參考運(yùn)動(dòng)，提供受訓(xùn)者跟隨參考運(yùn)動(dòng)的效果分析，并以擊劍手訓(xùn)練為例驗(yàn)證了它的算法。美國(guó)圖像公司和加利福尼亞戴維斯大學(xué)[20]聯(lián)合開發(fā)了一種雪橇比賽裝置，這種裝置可以把運(yùn)動(dòng)員帶到一個(gè)虛擬的冰雪世界。虛擬技術(shù)造成的立體圖像將一問黑暗的訓(xùn)練室變成了比賽現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)員在這套裝置上能真實(shí)地體驗(yàn)到駕駛雪橇沿著跑道飛速滑行的感覺。實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備隨時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員的身體概況，并進(jìn)行技術(shù)分析和功能診斷，預(yù)測(cè)比賽中可能出現(xiàn)的各種問題，根據(jù)各種問題制定最佳策略，設(shè)計(jì)最佳路線，從而達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的目的。北京仿真中心、浙江大學(xué)等國(guó)內(nèi)科研院所開發(fā)了幾個(gè)基于VR的健身器系統(tǒng)，北京仿真中心開發(fā)研制的VR趣味健身車是VR技術(shù)在健身器械上的成功應(yīng)用；浙江大學(xué)保齡球游藝健身機(jī)采用VR技術(shù)，有效地縮短了所需要的球道長(zhǎng)度，是結(jié)合三維實(shí)時(shí)圖形顯示、動(dòng)畫、交互式碰撞檢測(cè)和圖像處理技術(shù)開發(fā)成功的一項(xiàng)新產(chǎn)品，是VR技術(shù)和健身行業(yè)的典型應(yīng)用[21]。杭州電子科技大學(xué)的戚紅命[22]等同學(xué)在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，研發(fā)了虛擬現(xiàn)實(shí)跑步機(jī)，人在跑步機(jī)上跑，屏幕顯示的河坊街的虛擬街景也隨之前行。國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所體育系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室[23]針對(duì)用常規(guī)方式采集的訓(xùn)練圖像無法滿足技術(shù)分析和評(píng)價(jià)的要求以及訓(xùn)練的時(shí)間受制于合適的風(fēng)速、浪高和天氣等特定的條件的問題研發(fā)了一種VR帆船帆板訓(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過各種傳感器采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)學(xué)模型的運(yùn)算，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)三維視景，構(gòu)造出逼真的訓(xùn)練虛擬環(huán)境。在這種環(huán)境中既可以滿足無訓(xùn)練條件(如無風(fēng)無浪的條件)時(shí)完成訓(xùn)練任務(wù)的需求，也可以針對(duì)特定運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。這是虛擬現(xiàn)實(shí)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中成功應(yīng)用的范例。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)借助計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界集成技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)環(huán)境能對(duì)用戶的姿態(tài)、語言命令等做出實(shí)時(shí)響應(yīng),使得用戶和模擬環(huán)境之間建立起一種實(shí)時(shí)交互關(guān)系。近年來,它已廣泛地應(yīng)用于競(jìng)技體育領(lǐng)域,如跳水、體操、蹦床、舉重、滑雪、高爾夫球等項(xiàng)目,尤其在跳水、蹦床項(xiàng)目上取得了較大成功,但仍存在一些問題:現(xiàn)有成果的交互性差,由于計(jì)算機(jī)專家與教練各自的先天缺陷而造就的“來料加工”攻關(guān)模式導(dǎo)致成果的實(shí)用性不強(qiáng),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究多限于表現(xiàn)難美性、分道競(jìng)速性項(xiàng)群,而對(duì)同場(chǎng)對(duì)抗性項(xiàng)群鮮見涉及等[24]。不難看出，世界各國(guó)都認(rèn)識(shí)到了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在世界各國(guó)都成為研究的重點(diǎn)，在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都迅速發(fā)展，當(dāng)然在體育領(lǐng)域也有了一定的發(fā)展，無論從競(jìng)技體育還是群眾體育的角度來看，都取得了一定成績(jī)，為我國(guó)的體育事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)，但是由于當(dāng)前的體育領(lǐng)域研究人員自身的技術(shù)和能力問題以及設(shè)備問題，相比工業(yè)、軍事、醫(yī)學(xué)、影視藝術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育領(lǐng)域內(nèi)的研究還相對(duì)較少，略顯薄弱。所以為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)由體育大國(guó)向體育強(qiáng)國(guó)的邁進(jìn)、體育的騰飛，必須加大科技在體育領(lǐng)域中的投入，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則是必不可少的新技術(shù)之一。

研究結(jié)果表明,CBDL能夠較好地描述多個(gè)智能虛擬人在動(dòng)態(tài)環(huán)境下通過推理和協(xié)作而表現(xiàn)出的行為。程晨[36]在虛擬環(huán)境技術(shù)與無障礙環(huán)境式人工