信息技术对篮球运动员的作用及运用策略

王慧

（南京大学 江苏 南京 210023）

引言

篮球作为一项具有激烈竞争性的团队运动，不仅考验着球员的身体素质，还要求球员具备卓越的技术和战术认知能力。在这个竞技水平不断提高的领域中，运动表现分析技术已经成为篮球训练和比赛准备中不可或缺的工具。本文将探讨的主题：运动表现分析技术在篮球运动中的应用、对球员的帮助，以及如何合理运用这些技术以提高竞技水平。篮球领域的技术和战术发展一直在不断演进。教练和球员需要不断寻求新的方法来提高自己的技能和团队的绩效。正是在这个背景下，信息技术等现代技术工具崭露头角。这些工具能够提供详尽的数据和视频分析，为教练和球员提供宝贵的信息，有助于改善技术和战术。

1、运动表现分析中的信息技术介绍

1.1、Vicon 红外三维运动捕捉分析系统

Vicon 的红外3D 动作捕捉与解析系统利用红外高速相机捕捉无源荧光标志点，搭建了一个3D 数据获取和分析平台，可以支持244 台高性能高频相机。该系统的红外高速相机采用威康公司自行开发的CMOS 传感器，具备1600 万像素的红外相机。其专注于动作捕捉，通过快速和高精度的三维动作捕捉，在运动训练、人机工程、生物力学、动画制作和互动游戏等方面具有重要应用价值。

1.2、Sports Code 战术分析软件

澳大利亚Sports Code 视频战术分析软件是由澳大利亚Sportec公司开发的，专门用于群体对抗球类项目的统计和分析。该软件可用于分析球员或球队的技战术运用，通常包括获取视频资料、设置软件操作编码、导出数据、二次处理数据和生成定性分析报告等步骤。通过代码窗口，可以根据个人要求创建个性化的模板。可以设定所期望的技术参数，例如14 号中锋在高位成功策应的次数、从中路上篮的次数、在禁区内投篮的次数、在前转身之后的投篮次数等。在分类窗口中，用户可以对视频进行任意分类、编辑和标记编码；利用统计窗，可以将所需数据以任意格式输出；利用动态矩阵函数，可以对数据进行精细化处理，快速查看统计数据，具备较强的逻辑检索能力，并能将数据信息以多种形式输出。利用该系统，教练可以获取对手的各项技术参数，并根据这些信息制定相应的策略，以战胜对手。

2、基于Vicon 红外三维运动捕捉分析系统的应用

2.1、实验设计与实施

本研究的目的是设计几个不同的实验并进行详细分析。该实验通过使用Vicon3D 动力学捕获技术，构建球员的最佳投篮计划以提高运动员的投篮能力。研究的目标是了解球员在投篮方面的训练效果，并提高运动员的投篮命中率。实验采用了随机分组的方法，将篮球运动员分为两组。经过4 个星期的实验，研究人员对实验组球员的投篮命中率和出手速度等方面进行了调查，并对实验结果进行了分析和归纳。为了进行测试，使用了由美国Oxford Metrics Group 公司提供的Vicon 红外高速摄像设备，在篮球场上放置了9 个高速摄像机，通过3D 成像技术准确地记录每个Mark 点的状态。在测试的4 名参与者中，分别选取了头部、上半身（平均每侧14 只）、下半身（平均每侧14 只）和脚部（平均每侧14 只）进行射击实验。在测试前，参与者进行了充分的热身运动，并进行了场地的调整，以确保在测试开始时已经准备就绪。

在第一次测验中，试验对象包括实验组和普通组各4 人，使用了2 分投篮，选择固定地点，每个人投篮50 次，并测量两组。利用3D 运动捕捉技术，收集了投篮动作和投篮时机的信息。试验中采用了单手站在地上投篮的方式，在投篮者旁边有人喂球，以保持喂球的持续性。

在初始测试结束之后，对实验组的投篮动作进行了数据化，同时还捕捉到了运动员的出手时刻。通过对投篮动作和没有命中的动作的3D 建模和分析，探究了投篮动作的不稳定因素。同时，通过解析软件建立了最佳投篮动作与命中之间的联系，并分析了运动员的最佳投篮动作。实验组收到了运动员最佳的投篮动作信息，知道应该用什么姿势去投篮，以及如何运用一些常见的细节动作来提高命中率。另外，将最佳投篮动作制作成3D 动态图形，供实验组选手在以后的训练中使用，而控制组则没有通知。

在接下来的3 个星期内（每周7 次），每位球员都要进行1次特殊的投篮练习，每次进行200 个超过2 分的远距离投篮，练习时间至少为1h。在训练过程中，实验组球员尽可能模仿最佳投篮动作，而控制组则进行常规的自由投篮练习。在第二次考核中，时间、地点和天气都要尽可能地模拟第一次考核。4 名运动员在各自的初始测量点上进行了投篮试验，每人投掷了50 个球，其中2 个进行了两次实验，并使用3D-Motion 捕获技术对被测试人的投篮动作和投篮时机进行了捕捉。

2.2、实验结果

（1）实验前及对照组单手肩上投篮命中率及出手时长分析

在对试验组和控制组各选取了4 名篮球运动员进行试验前，研究人员遵循实验方法和标准，对运动员的2 分远投技术进行了测试。试验者经过充分热身后，站在圆弧外侧，由专业人士给予投篮机会，并尽可能接近正常速度，进行了50 次2 分远投，进行了两组实验。

通过表1 可以看出，这些运动员的投篮水平都非常出色，投篮命中率都超过了60%，而且出手时间也比较稳定。然而，就篮球项目而言，这次的投篮形式并不算很强，在高强度的防守下，应该尽量提高出手速度，并且在低强度的情况下提高命中率。从第一个测试的结果来看，每个人都有很大的提升潜力。

表1 第一次测试4 名运动员投篮命中率及出手时长

（2）投篮训练后实验组及对照组单手肩上投篮命中率及出手时长分析。

在进行了4 个星期的专项投篮练习后，试验组和控制组各4 名球员再次进行2 分远投，受试者在充分热身后，站在圆弧外侧，由专业人士喂球，尽量接近自己的正常出手速度，进行50次2 分远投，并进行两组试验。从表2 中可以看到，一些球员经过投篮训练后，远距离投篮能力变得更好了，投篮命中率都达到了70%左右，这样的成绩在全国范围内相对来说已经很好了；但出手时长是一个较为常规的数据，在同级别运动员中没有优势。

表2 第二次测试4 名运动员投篮命中率及出手时长

（3）干预前后投篮命中率对比。

将实验组的两次射击测验所得的量化资料进行了整理，然后输入SPSS16.0，用成对样本t 检验，得到了表3。在3 个星期内，两位实验对象进行最佳射击练习后，其命中率提高了8%、11%，均有显著性提高（P ＜0.05）；而对照组的两个人，命中率也提高了5%，但没有显著性差异（P ＞0.05）。从这一点可以看出，告诉球员自己的最佳投篮位置，让球员对自己有一个更好的认识，然后再去做投篮练习，会对篮球运动员的远距离投篮命中率有很大的提高，这也就意味着投篮训练的效率更高。

表3 两次测试4 名运动员投篮命中率对比

表4 两次测试4 名运动员投篮出手速度对比

（4）干预前后投篮时长对比。

利用红外线摄像技术，对两组运动员的出手时机进行了分析，以投篮前的起手为起点，以球离开手为终点。通过数据分析，发现连续4 个星期的训练中，只有实验组的出手速度提高了0.05s，但提高幅度有限，而控制组和实验组没有提高。结果表明，最佳投篮动作模拟训练与篮球运动员的出手速度之间没有明显的相关性，其训练效果几乎为零。

3、基于Sports code 软件的篮球视频技战术分析

在搜狐体育、CBA 官方网站、FIBA 等主流媒体上，人们很容易就能看到传统的技术指数。但是，这样的数字无法让运动员更好地剖析对手。在篮球界这种情况也是常有的。常见的数据有：得分、投篮次数、投篮命中率、2 分命中率、3 分命中率、罚球命中率、前场篮板、助攻、抢断、盖帽、失误、犯规等等。然而，在收集和整理信息的过程中，通常需要从传统的战术和战术指标中挖掘出职业球队所需的信息。技术指标与之相似；在战术方面，包括了进攻策略，比如在投篮区域上的应用，以及发动进攻时的变化；防守策略，比如在落点上的应用，以及整体防守策略的比例（防守、关门、夹攻、防守）。此外，在个体技术方面，球队通常希望获得一些主要数据，包括投篮区域、突破方式和投篮方式，学术界通常更倾向于使用这些指标。

3.1、战术分析

目前Sports code 中最先进的两个功能是矩阵功能和解析函数中的角度功能。本文以日本男篮为例，利用Sports code 对日本男篮在2023 年世界杯中的攻击策略进行了研究。

第一步，根据可能出现的进攻站位情况，建立指标模板；

第二步，播放影片，同时进行指标的录制；

第三步，影片结束，利用矩阵，就可以直接得到每一项指标的统计数字，根据所得数据，来分析日本队的进攻站位情况。

根据表5 所示，日本队在进攻方式上最常使用的“1-2-2”策略与日本和欧洲的研究结果相符。日本球队传统上以高中锋为主要的得分手段，而欧洲球队在高水平的挡拆上更为擅长，并且欧洲球队普遍喜欢采用高中锋来防守。相比之下，日本球队更常采用2-3 和3-2 的战术落位，这实际上是1-2-2 战术的进一步发展。

表5 日本队在2023 年世界杯小组赛中的站位情况

表6 马布里2013-2014 赛季总决赛前两场突破情况

3.2、球员研究

以2013-2014 年CBA 总决赛第3 场新疆队对北京队马布里的突破为例，新疆队在制定总决赛第1、2 场的战术安排的基础上，制定了赛前战术安排，并根据实际情况对其做了适当的调整，达到了预期的效果。比赛一开场，新疆队就牢牢地掌握着场上的主动权，以22-24,24-25,18-22,17-21（新疆领先北京）取得了胜利。身为北京男篮的一名球员，马布里如何选择自己的攻击位置就成了新疆男篮研究的焦点。

第一步：利用Sports Code 软件对马布里在过去2 局中的得分进行了统计分析。根据分析，马布里通常会在以下情况下进行突破：一是当北京队的进攻陷入停滞时，选择突破以打破得分荒；二是当对手的位置明显对自己有利时，更容易得分并更容易犯规。马布里突破方式如下：

在总决赛的前两场，马布里平均每场有10.5 个突破，5 个直接得分，3 个犯规，2 个罚球。

第二步：制定相关防守策略。以哈德森为主力后卫，防守第二名和第三名球员的后卫要小心防守，并破坏马布里的运球线，5 号位要小心在篮圈内防守。

第三步：比赛中进行不断调整。新疆队在这场比赛中表现不错，一直压制着北京队，导致北京队的进攻效率大打折扣，而且在篮板上也处于明显优势地位。结果，对马布里的防守限制了球队整体的得分，北京队只得到了81 分，而其中有3 名球员的得分都没有超过3 分。

4、运动表现分析中信息技术的使用对篮球运动员的作用

4.1、提高技术训练的有效性

通过使用Vicon3D 动力捕捉系统进行的实验，验证了用于训练最佳投篮动作的3D 红外动态捕捉系统在提高篮球运动中的命中率方面具有更大的作用。然而，在进行专门投篮训练后，实验组与被试组的4 位运动员在单臂肩部出手的速度没有明显的提高。这表明无论是最佳投篮动作训练还是常规投篮练习，都无法有效地影响成年运动员的出手速度。因此，需要探索新的训练方式来提高出手速度。运用“3D 红外动力学捕获系统”构建的最佳投篮动作训练法，能够快速高效地提高投篮命中率，同时帮助运动员更好地认识自我，找到适合自己的投篮节奏，从而激发训练热情，并丰富训练内容和方式，提高训练效果和效率。利用技战术视频分析软件收集、分析和整理数据，为训练提供有用信息，是运动项目群支柱性技术，借助于Sports code 软件，可以实现全面的技战术分析和统计、视频分析和存储，为现代体育运动和实时比赛提供完整的技术和战术分析系统和数据存储系统。该系统不仅适用于篮球，还可以应用于其他需要高度技术和战术要求的比赛项目。

4.2、提高战术制定的针对性

依据项群理论，篮球运动要求团体合作，竞赛战略是决定胜负的关键因素。利用Sports code 技术与战术分析软件，可以搜集对方的比赛及训练录像，以便更好地掌握对方的实力状况，从而做出针对性的调整。例如，在比赛场上，该软件可以实时比较和分析两支球队的攻防情况，并生成关键录像。根据教练组在比赛前制定的技战术计划，无论是分析自己的球员表现还是对方技战术战略，都可以从多个角度对比赛进行分析，得到有价值的视频片段和数据统计。在中场休息时，可以将重要的视频回放连接到休息室，让球员更深入地了解上半场的情况，并获取对方上半场的攻防策略，使球员能够从多个方面理解对方的优缺点，从而帮助球队调整策略，使下半场比赛对自己队伍更有利。

4.3、提高收集情报的准确性

不管是自己的资料还是对方的资料，本质上只是一种数据集合，如果没有经过适当的分析和统计，只是一些数字而已。只有通过系统的分析、统计、分类、归档、细化管理等工作，才能充分发挥数据的力量。运动编码中的“矩阵”模块以其简洁和精确而著称，在比赛分析中具有重要的实际应用价值。

4.4、提高工作时间的高效率性

通过运用战略和软件，使复杂的变得简单。观看比赛时，能够获取所需的各项指标，并能一次处理数百个指标。比赛中，可以直接将高清摄像与数字化比赛拍摄相结合，将赛场的视频直接输入到计算机中，无需经过传统的模拟信号获取及将其转换成数字格式。该软件使操作过程变得简单，避免了重复的快进或慢放，可以直接获得需要的重点内容并进行浏览，极大地节省了时间，提升了小组的工作效率。

4.5、提高资料管理的可操作性

Sports Code elite 软件最大的特色之一就是对赛事材料进行分类管理，建立视频数据库。数据库组件能够很容易地将已完成的、按特定的分类法加以分类和分析的视频材料进行分类和综合，从而便于管理和查询。

5、运动表现分析中信息技术的运用策略

5.1、积极使用红外线捕捉系统进行球员训练

目前，在国内体育训练中，“红外捕获系统”的使用并不普遍，很少应用于解析最佳投篮动作，用于篮球训练更是少之又少。大多数运动员不知道自己的习惯动作和最佳投篮动作。在篮球投篮训练中，为了更好地提高投篮训练的效果，必须加强多样化的科学训练，使运动员对自身运动习惯有更好的认识，并建立模仿机制。篮球选手经常进行投篮练习或模仿投篮练习，可以提高运动员的命中率，但改善出手速度并不明显。在篮球比赛中，由于防守的密集，迅速的出手速度成为重要的指标。教练员和运动员应积极研究如何提高出手速度，在保持一定命中率的同时，尽量提高运动员在比赛中的速度，从而提高球队的战斗力。

5.2、利用Sports code 对新技术、新战术的创造

在篮球训练中，出现了许多新技术和战术。而信息科技是其中最出色的，突破了运动员以往必须自己完成的局限，缩短了比赛流程，拉近了空间距离，为信息的表达提供了更多的时间和空间。能够将静态的图像转化为栩栩如生的人物，并通过组合、拼接、转化等方法进行创造。信息技术的虚拟技术使得连贯而复杂的战术动作通过计算机技术进行分解和组合，再加上重点图标和亮点等辅助，使学生更容易理解和掌握新的技巧。信息科技可以自由调整动作幅度、方向、速度等，极大扩展了创造的可能性，并能迅速将新的战术和技巧思想运用到比赛。

6、结论

本文深入探讨了运动表现分析技术在篮球运动中的应用、对球员的帮助以及合理运用这些技术的策略。通过对信息技术的分析，了解了其原理和功能，并发现其在篮球训练和比赛中的广泛应用。通过实验设计和实施，使用Vicon 系统追踪运动员的动作，分析了实验结果。实验前和实验后的数据对比揭示了这一技术对提高技术训练的有效性，尤其是在单手肩上投篮的命中率和出手时长方面。同时，通过Sports code 软件的战术分析，能更深入地了解比赛战术，有助于制定更具针对性的战术和个性化的训练计划。综合来看，这些技术为篮球运动员提供了显著的帮助。提高了技术训练的效果，帮助教练更好地理解运动员的技术问题，从而改进运动员的技能。