VR体育 虚拟现实体育

1.什么是虚拟现实体育

现代竞技体育正在向高、难、精、尖迅速发展，这 就使得体育训练更多地借助于现代科技手段.为了最大限度地挖掘人的潜能，现代体育需要科学技术不断地介入。基于VR的仿真强调多种感知能力、交互性和沉浸感等，而许多体育训练恰恰需要运动员的多种感觉(如视觉、听觉、触觉和嗅觉等)的共同参与.因此，随着VR技术进一步发展，基于VR的仿真必将在体育领域得到广泛的应用。


2.虚拟现实体育关键技术

(1)基于物理和生理的建模.

目前，基于VR的 体育仿真系统中的人体建模通常是指基于人体物理特性和生理特性的建模.人体物理特性是指人体形态、结构、素质、运动能力和适应能力等;生理特性主要包括脉搏、血压、肺活量等人体的新陈代谢指标和各器官、各系统的机能指标.美国、韩国和中国都有各自国家的虚拟人计划，目前中国已建成中国女虚拟人1号。


(2)虚拟人动画


由20世纪80年代发展至今，人体动画经历了4个发展阶段：运动学控制、动力学控制、基于控制器的运动控制和运动捕获.其中运动捕获技术具有高效、真实感强等特点，得到人体动画研究人员的高度重视。


(3)运动数据捕获

运动捕获技术是利用传感器以三维的形式记录真实人体的动作，然后计算机根据所记录的数据驱动屏幕上的虚拟人.这种方法的最大优点是能够捕捉到人类真实运动的数据，由于生成的运动基本上是主体人运动的复制品，因此效果非常逼真，且能生成许多复杂的运动.比较典型的运动捕获设备有三大类：光学式设备、电磁式设备和机械式设备.运动捕获工作包括规划、原始数据获取、跟踪、辨识、骨架转换和对虚拟角色的映射等过程.运动捕获数据处理方法有运动信号处理、偏移映射、运动混合、运动纹理和运动图等。


(4)实时绘制和交互


由于虚拟体育仿真涉及到虚拟场景和虚拟人(运动员)，在具有虚拟人参与的虚拟体育仿真环境中，实时绘制和交互就显得格外重要.实时绘制技术分为可见性判断、层次细节和基于图像的绘制技术.这里的交互概念主要指用户通过VR交互设备(电磁跟踪设备、摄像机、触觉设备、三维导航设备和口头或非口头通信设备等)与系统发生相互作用，如可以通过交互的方式选择人体物理特性等参数。


尽管虚拟现实技术在体育领域中具有重要的作用,但是在目前的条件下,仍有 许多问题等待我们去解决：虚拟现实技术还不成熟，具有一定的局限性，交互的程度有待进一步开发;目前,虚拟现实设备多数是由国外生产，并且价格相当昂贵。因此,我们需要自主的开发虚拟现实的软硬件资源;增强教师对虚拟现实技术的理解、运用。虽然虚拟现实技术在应用上存在着很多问题和很高的难度,但虚拟现实技术进一步运用是社会发展的必然趋势。

3.虚拟现实体育现状


尽管虚拟现实技术在体育领域中具有重要的作用,但是在目前的条件下,仍有 许多问题等待我们去解决：虚拟现实技术还不成熟，具有一定的局限性，交互的程度有待进一步开发;目前,虚拟现实设备多数是由国外生产，并且价格相当昂贵。因此,我们需要自主的开发虚拟现实的软硬件资源;增强教师对虚拟现实技术的理解、运用。虽然虚拟现实技术在应用上存在着很多问题和很高的难度,但虚拟现实技术进一步运用是社会发展的必然趋势。

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