现代体育训练中的计算机虚拟技术应用研究

姚建雄 中国人民武装警察部队警官学院

计算机虚拟技术是当前网络时代中新兴的信息技术，在体育训练当中，通过计算机虚拟技术的应用，不仅能为运动员训练提供正确的指导，还能帮助运动员规范动作，使整个体育训练过程更加合理化。同时，计算机虚拟技术的应用，还可以利用其自身的优势为运动员创造多种运动场景，同时还可以满足运动员对于不同运动项目的需求，也更有利于增强体育训练的效果。

一、现代体育训练中计算机虚拟技术应用的作用

在现代化社会中，应该充分地运用先进的技术，推动体育训练的科学化和规范化。人们通过运用计算机虚拟技术，可以模拟真实世界里的一些实体、声音等，同时还能够通过模拟技术的方式，与运动员进行沟通，打破了传统的体育训练技术中的束缚，能够帮助运动员体验虚拟训练。同是在现代体育训练的过程当中，通过运用计算机虚拟技术，还能为运动员提供前期的体育训练指导，从而减少意外伤害事故的发生。例如，越野跑步或者跆拳道等，在虚拟的场景中参与体育训练，有利于避免意外伤害。同时使用机器具有一定的趣味性，能够激发运动员更加积极地参与到体育训练中。在运用计算机虚拟技术的过程中，如果运动员存在不规范的动作或者姿势，也能够得到正确的指导，从而更好地进行体育训练。现代体育训练非常重要，对于体育训练而言，必须有规范的指导，并且科学地分析和评估运动员参与运动的数据资料，从而提升体育训练的成绩。在现代体育训练当中，通过应用计算机虚拟技术，还有利于规范体育训练，增强体育训练的效果，增加运动员的体验感。

二、现代体育训练中计算机虚拟技术应用的必要性

（一）改善物质条件方面存在的问题

运动员在参与体育训练的过程中，需要应用到一些完善的训练设施或者器材。但是，在很多因素的影响下，有些设施不够健全。如果能够有效地利用计算机虚拟技术，有利于改善很多问题。运动员在体育训练中，借助虚拟技术，可以通过自身的感官系统完成不同项目的训练，从而增强训练的效果，有利于改善物质条件方面的缺陷。

（二）避免发生意外事故

不少运动项目都具有一定的对抗性。例如跆拳道、拳击等等。在实际训练的过程中，经常会发生一些意外事故。因此，对于某些体育项目没有设置对应的训练课程。假如能够有效地将这些体育项目与虚拟技术相结合，有利于解决实际训练中存在的一些问题，从而避免意外事故的发生。

（三）防止高难动作造成的伤害

在体育技术不断完善的过程中，针对各类体育项目的技术要求也在不断地提升。那么，在进行一些难度较高的体育训练时，难免会发生误伤的情况。如果借助计算机虚拟技术，可以有效地避免这些问题。利用计算机虚拟技术，可以将体育动作进行虚拟化的处理，能够灵活地处理一些难度较高的动作，防止对运动员造成伤害，运动员可以放心地挑战不同的动作。

三、现代体育训练中计算机虚拟技术的具体应用方式

（一）跳水训练方面

跳水训练方面运用虚拟技术，具体表现在两个方面。一方面是可以帮助运动员获取到三维运动的信息，另一方面可以对跳水训练进行三维仿真。首先，人体的三维运动信息，指的是运动员在跳水过程中，其各个关节位置的三维坐标，以及一些角度方面的信息。在技术方面，三维运动信息在分析运动员的环节发挥着重要的作用，有利于更好地进行训练与指导。现阶段，我国使用得较为频繁的方式是有源跟踪法。尽管近年来，运动三维信息的捕捉方式有所发展，然而在实际采集的过程中，依然会运用有源跟踪法。在体育运动项目中，有源跟踪法有利于快速地获取运动员的信息。在体育项目中，虚拟技术的作用非常明显，有利于收集到运动员的三维信息。但是，在运用这项技术的过程中，在一定程度上影响运动员的技能，因为需要在运动员身上贴标签。获取运动员的三维信息，在跳水训练方面，始终是非常大的难题。通过计算机虚拟技术应用，就可以很轻松地解决这一难题，可以借助比赛场地与训练现场上的一些设施，采用多个摄像装置，全方位的收集运动员的动作信息，之后还会利用视频处理技术，对视频资料进行多种处理，然后可以获得三维仿真数据，从而展示出真实的运动场景。其次，人体运动的三维仿真，指的是借助计算机技术，然后模拟运动员的动作。这种技术有利于减少人体直接模拟造成的伤害与风险，同时也有利于转换体育运动的动作。体育动作可以转换成三维仿真的动作。在实际应用这项仿真技术的过程中，需要针对人体的动作进行受力计算，详细地分析是否符合运动员自身的承受能力。并且，还需要考虑到通过什么样的训练次序，可以辅助运动员持续地进行训练，在最大程度上减少受伤的可能，从而充分地发挥运动的技能。最后，还需要针对运动员的神经网络进行计算，计算再造功能。在理论与实践两个方面，对训练动作与程序进行编写，要在确保运动员的身体条件能够允许的情况下，进一步地创新自身的运动技能。最后，在手机实际训练中的视频资料时，还可以利用仿真技术，进行更加细致的处理。这样有利于解决一些细节方面的问题，从而不断地更新技术。

（二）健美操训练方面

年轻人都非常喜欢进行健美操运动。健美操不仅有利于强身健体，还有利于陶冶情操，激发能量。健美操运动不仅具备一定的艺术特色，还融合了音乐、舞蹈等，属于一种比较符合当代人们审美观的运动项目，在健美操锻炼中能让人们充分地展现出身体的美感。在以前进行健美操训练时，教练员会事先逐一地讲解动作和技术，所以会导致运动员在实际训练的过程中，很难掌握到健美操训动作中的精准性。长此以往的训练下去，容易会降低运动员学习健美操的激情与勇气。而通过在健美操训练当中，运用计算机虚拟技术，可以摆脱传统健美操训练方式的束缚，通过虚拟视频的形式，呈现出一些基本的动作。并且还可以提供正确的指导，为运动员提供更好的训练方式。另外，计算机虚拟技术可以将健美操的每一个动作进行无限次回放以及慢放，运动员可以将这节内容充分掌握后，再进行下一轮阶段的学习。计算机虚拟技术的运用，还可以为运动员打造出极具动感的视频画面，再配以优美的音乐，从而能为运动员创设出良好的健美操训练环境，使运动员不断提高健美操的训练成绩。

（三）蹦床训练方面

运动员在进行蹦床训练的过程中，需要创建出运动过程中的数字人体，然后通过数据信息的收集，合理地安排动作顺序，从而促使虚拟技术发挥真正的作用。网络信息处理系统能够体现出数字人体，在进行研究的过程中，不应该忽略人体系统的动态以及动作。在运用计算机虚拟技术的过程中，还需要收集运动员身体不同部位的信息，同时也要对所收集到的信息进行相应的整合，然后形成三维形式的人体模型。在数字人体下，可以详细地分析人体动态的信息，有利于全面地了解人体的动作特征，以及运动员肌肉组织的状态。运用计算机虚拟技术，还能让教练员对运动员的每一个动作进行科学的分析，从而为体育训练指引新的方向。在蹦床运用训练中，可以利用计算机虚拟技术，除通过科学的规划具体的动作技能以外，还有利于教练员去了解每一位运动员的运动数据，从而帮助运动员有效地去调整整个训练的环节。当运动员开始进行运动时，虚拟技术不仅可以对运动员进行相应的考核，同时还可以获取运动环节的信息，然后对针对获取的信息进行深入的分析和研究。在收集相关信息时，还需要借助计算机技术，为运动员建立动作资源信息库，可以及时地保存收集到的信息，然后再展开处理。运动员在训练的过程中，其自身需要努力去达到训练的标准，而这些训练标准，可以通过借助计算机虚拟技术来完成制定的。虚拟技术可以及时地指导运动员，并且纠正一些错误的动作，同时还可以详细地分析运动员的动作，从而科学地规划，采用一些动作技术，从而保证训练达到明显的效果。通过运用这项技术，能够更好地掌握运动技能，然后在持续的训练过程中，促使运动员发挥运动技能，以确保在熟练的训练情况下，减少一些运动安全事故的出现。在分析真实动作和虚拟动作的过程中，能够发现二者之间存在的不同因素，通过深入地了解这些因素，可以规划出科学的训练方式，从而使虚拟动作与真实动作达到一致的状态。这样可以帮助运动员在蹦床训练的过程中，每一个动作都符合标准，呈现出最佳的状态。并且，在评估运动员的运动特征和运动技能时，也可以借助虚拟技术，按照运动员的实际情况，为运动员制定出相应的运动要求，从而帮助运动员充分发挥自身的优势，从而获取适合自己的运动技能。

四、结语

只有让运动员熟练地掌握体育运动的技能，才有利于提升运动员的体育运动的成绩。因此，在现代体育训练中，可以借助计算机虚拟技术，模拟真实的实体和声音，并且随时与运动员保持互动和沟通，进而改善物质条件方面存在的问题，避免发生意外事故，防止高难动作造成的伤害。同时，还可以根据不同体育项目的特征和动作技能，利用计算机虚拟技术的各种功能，帮助运动员达到运动的最佳状态，提升运动技能，从而达到明显的体育训练效果。