计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的实践

范怀轲

（武汉职业技术学院。 湖北 武汉 430074）

所谓计算机虚拟现实技术，其实就是通过合理运用计算机技术，对现实环境进行真实的模拟。计算机虚拟现实技术充分利用利用传感器，以此来实现体验者与模拟环境的交互传感。这种技术几乎可以广泛地应用到各个领域，如建筑、娱乐、军事等等，每一个领域都可以进行模拟体感互动，以此将现实世界与虚拟世界融合到一起，对教学方面具有深刻的影响。但是从目前的状况来看，我国高校在体育教学中还未引用虚拟现实技术，将虚拟现实技术应用到高校体育教学中，将会使高校的体育教学表现得淋漓尽致，为学生营造一个创造一个良好的学习环境，不仅能够激发学生的学习兴趣，而且还能够提高学校的教学质量。

1 计算机虚拟现实技术

计算机虚拟现实技术将计算机图形图像处理、传感认知识别、互联网网络以及智能语音等等这些计算机技术相互融合到一起，最终形成了虚拟现实技术 。传统的仿真技术中无法对人们的感官进行模拟，但是计算机虚拟现实技术存在的目的就是为了打破这种局面，解决这一缺陷，通过一系列相关的技术为人们营造出一种接近于感官所感觉到的一种虚拟现实环境，真正实现计算机设备与人体感官之间的相互交流。计算机虚拟现实技术之所以有这么大的功效，主要是因为它由传感器、3D 建模、检测、控制以及反馈这五个大模块构成。通过运用检测以及反馈这两个模块对体验者内心的指令信息进行监测，并对其进行合理的构建，然后通过控制以及传感器这两个模块将指令进行控制和传递，最后将虚拟世界与现实世界联系到一起，通过这些步骤时3D 建模模块能够有效的生成以及应用。

交互性、感知共享性以及沉浸性这三个特征是计算机虚拟现实技术最明显的特征 。计算机虚拟现实技术通过分析人体感知的特征，将现实世界与虚拟世界建成具有空间感且同比的3D 模块，让每一位体验者几乎可以实践与现实世界同等的触觉以及视觉，产生身临其境的错觉。计算机虚拟现实技术利用传感器进行虚拟之间的交互，与传统的仿真技术相比，不仅操作起来更加方便快捷，而且还能够将体验者的想象空间进行无限的拓展，满足每一位体验者的无限遐想。

2 高校体育教学中合理应用计算机虚拟现实技术的重要性

2.1 激发学生学习的积极性

计算机虚拟现实技术，换句话来说其实就是对人工智能技术的一个更深层次的虚化。高校体育教学过程中引用计算机虚拟现实技术，是传统高中体育教学中一种全新的教学模式。通过使用计算机虚拟现实技术，对传统的面授这一教学方式进行了一个特别大的翻转，有效激发了学生自主学习的积极性。计算机虚拟现实技术将学生带领到一种不同体感的、新颖的学习环境中，激发学生学习的兴趣，提高学校的教学质量。将计算机虚拟现实技术运用到高校体育教学过程中，不仅大大缩短了学生训练的时间，激发学生自主学习，而且还能够达到高校开设体育课程的真实效果，进而促进高校体育教学的顺利开展。除此之外，高校体育教学过程中通过运用计算机虚拟现实技术，还大大减少了一些教学设备的投入，降低了学校开展体育课程的教学成本 。

2.2 保障学生的安全

在高校的体育教学课程中，一般情况下，对抗竞技项目比较多，学生们为了能够拿到更高的名次，奋不顾身，往往特别容易由于操作不当而引发安全事故。安全事故发生频率较高的竞技项目，学校一般都会从体育教学各个项目中除掉。但是将计算机虚拟现实技术运用到高校的各个体育教学项目中，则可以防止出现实际操作过程中有操作不当出现的安全问题，让学生在一个安全的环境下开展体育训练。有些高校对体育教学的要求比较高，例如教学场地、教学设备等等这些，计算机虚拟现实技术同样可以对其进行更好的模拟，不仅降低了这些高校开展体育教学的成本，而且还改善和提高了高校的教学环境。

2.3 激发学生的创新能力

计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的应用，不仅能够打破空间以及现实时间的界限，而且还能够改善和提高学校的教学环境。这一技术的运用使高校的体育教学发生了非常大的变化，学生由被迫学习逐渐转变为自主学习，将这些高科技的教学理念融入高校的体育教学课堂以后，不仅能够在精神上满足学生的内在需求，而且还能够激发学生的大胆创新能力。除此之外，计算机虚拟现实技术的应用还可以使高校能够应用到一些无法进入高校体育课堂的场地和高端设备。让学生真正地体会到学习的乐趣，熟练掌握所学的知识，提高学习效率，最终达到学校的教学效果，实现现代化高校体育教学的目的。

3 计算机虚拟现实技术应用于高校体育各个项目教学中的要求

要想真正发挥计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的作用，计算机虚拟现实技术的设计方向主要有以下几个方面。实际体育教学环境的模拟、体育教学课堂的模拟、高校校园环境模拟以及教学课件交互的模拟 。我们在对实际的体育教学环境进行模拟模拟时，需要将现实体育教学所需要的相关设施等等这些数据真实的输入，相关设施将会真实地展现在模拟环境中，大大减少高校在教学方面的支出；体育教学课堂的模拟，是对体育教学课堂的实践以及空间进行无线的向外拓展，真正为学生建立一个比较真实的虚拟培训环境，随后再结合计算机虚拟现实技术交互式这一特点进行教学，使高校的体育教学目的很容易的达到效果。高校校园环境模拟，主要是通过运用数码照相机对校园里的环境进行拍照，尽量使所拍的照片能够真实地反映出校园环境，或者为学生呈现出一种立体感的效果，进而让学生从眉心产生一种强烈的现实感。体育教学课件交互的模拟，主要是实现课堂的交互性，利用一些相关的技术进行描述，以此对教学资源进行共享，提高整个学校的办事效率以及教学效率。

4 计算机虚拟现实技术在高校体育教学各个项目中的应用

4.1 计算机虚拟现实技术在健美操教学中的应用

将计算机虚拟现实技术应用到健美操教学中，不仅能够为学生提供一个即现实又虚拟的健美操场地，而且还能为学生进行一个比较真实的、人性化的教学示范，学生在这个这样的环境中可以随便选择自己喜欢的以及真正适合自己的教学方式，随时调整自己的教学进度，在实际生活中，学生可以通过抽象化的描述方式与体育教师进行沟通，让所学的动作更加规范。

4.2 计算机虚拟现实技术在排球、篮球等教学项目中的应用

在排球、篮球等球类的体育教学项目中，体育教师要讲每一个训练项目的动作要点进行详细的说明，学生利用计算机虚拟现实技术在教师说明的要点过程中紧跟学习，并且通过计算机虚拟现实技术感受标准化的发球姿势、发球力度以及幅度等等，通过这些进行自我感知的学习。除此之外，交互式的虚拟现实技术还能够有效将每一个单个的学生组织起来，随后对每一个单个学生进行网络的连接，将他们连接在一起组成一个小组，高校只需要为学生提供一个高科技虚拟技术设备的环境，将会实现模拟现实的实际化的教学。

4.3 计算机虚拟现实技术在跳水教学项目中的应用

将计算机虚拟现实技术应用在跳水项目中，可以在计算机虚拟技术中对跳水运动员标准的跳水动作进行详细的展示，标记运动员在空中做的各种动作，通过标记每一个动作的角度的标准数据，可以让每一位学生都能够从各个细节上进行对比，并从细节上发现自己在跳水过程中存在的不足，后期通过不断的学习加以改正。

在高校体育教学中运用计算机虚拟现实技术，不仅能够使学生实现比较个性化的学习进度，而且还便于学校因材施教的进行教学，为国家培养差异化的人才。

5 结 语

目前各高校的体育教学都面临着改革这一大问题，要求每一位学生都能够达到综合的运动技能，能够熟练地掌握每一运动技术。但是在实际的教学过程中，学生即使通过不断的训练也很难达到预想的效果。因此，高校的体育教学中运用计算机虚拟现实技术，是对高校体育教学的一大改变。计算机虚拟现实技术从目前的发展状况来看，虽然还处于一种初级发展阶段，由于一些比较客观的因素而未能将其广泛得向社会各界推广，但是我们从长远的发展来看，将计算机虚拟现实技术成功地应用于高校的体育教学中将会是高校体育教学中不可忽略的一部分，不仅能够提高高校体育教学的效率以及质量，而且还能够促进我国高校未来现代化体育教学的长远发展。