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运动场上的角逐:我们自己设计成绩
http://tech.QQ.com  2008年07月29日14:51   腾讯科技    我要评论(0)

编者注:科技奥运之光 燃亮百年梦想,百集科技奥运故事会由全国科技活动周组委会授权腾讯网首发

科技奥运故事会第五十七集

运动场上的角逐:我们自己设计成绩

牟 云 主讲

朋友们,今天我给大家讲讲运动中的奥秘,讲讲我们自己设计成绩。你们一定会问:这可以做到吗?答案是:可以。我们现在常常会看到,在各种大型的体育比赛当中,虽然是运动员们在场上比赛,但是在场下的教练员们这个时候都没有闲着,而是忙碌地记录数据,操作机器,尤其是现在多数的教练会准备一台数码摄像机,把比赛的过程全部拍摄下来,这其实也是现代科技对于训练手段和方式的一种优化,教练呢,可以通过镜头记录下自己队员和对手的详细情况,通过连续的画面分析优势和不足,在以后的训练中有针对性地弥补缺点,为取得更好的成绩打下良好的基础。

这就是目前国内外体育专家经过长期的实践和研究公认的,在运动训练中引入数字技术,或者说图形图像技术,可以帮助运动员在训练过程中尽快掌握动作的技术要领,减少盲目的重复,极大地提高训练效率。今天呢,我们就要为大家介绍基于这样一种理念的先进训练技术——体育训练三维人体运动模拟与视频分析系统。

这是一个有着一长串名字的系统,我们就先从它的鼻祖了解起。在20世纪70年代末期,开风气之先河的美国首先研制出来一种指导投掷运动员进行训练的计算机系统,这个系统可以用高速摄像机拍摄下运动员的连续动作过程,然后马上进行数据处理,接着用图像反映出投掷物,比如标枪、铁饼在离开运动员手之后几秒钟的运动轨迹和状态,显示出速度、角度、加速度等各种运动参数,还能把实际参数同计算机的优化数据进行比较,用这些权威的数据来指导运动员及时地改进动作,进而提高比赛成绩。

可以说,这套当时极其先进的系统在实践当中获得了巨大成功,您不相信吗?那好,我来给您举个例子:美国铁饼运动员马克·威尔金斯,他在1976年奥运会之前的最好成绩是66米78,后来计算机专家和田径教练员就是利用这套系统对他的技术动作进行了“会诊”,经过计算机分析后发现,威尔金斯的技术动作中有两个地方不合理,一个是在旋转的时候鞋与地面摩擦系数太大,消耗了一部分能量;另一个是他的膝关节支撑技术有一些小毛病。专家们一致认为,如果这两点都能够有所改进的话,由威尔金斯保持的世界纪录还能提高3米!之后,威尔金斯接受了专家们的建议,针对这两项弱点专门训练,果真,他把自己保持的世界纪录由66 米78提高到了70米86。这个实例鼓舞了很多人,并且由此产生了一个响亮而且意气风发的口号:“让我们设计成绩”!

科技发展到今天,越来越多的先进元素添加了进来,三维人体运动模拟与视频分析系统包括了两方面的功能:首先是视频分析与三维人体运动模拟。视频分析是将数字视频在体育训练与教学应用中发挥作用。在运动员的训练当中,系统可以提供方便快捷的视觉反馈,为运动员和教练员提供了一个技术沟通的有效平台;而在训练结束之后,这套系统还可以提供深入分析和比较技术动作的完成情况,更加科学更加深入地分析动作的完成情况,这对于教练对于运动员的指点是非常有益的。

三维人体运动模拟跟基于视频分析的体育辅助训练功能是不一样的,三维人体运动模拟是以数字化三维人体运动的计算机仿真技术、人体运动生物力学数据和真实人体运动数据为基础的,以三维方式逼真地模拟、设计、分析运动员的技术动作,所以它是更具有指导意义的。教练可以从它模拟的单项动作中,挑选出需要编排的候选动作,然后系统会根据教练的要求再模拟一个编排结果,教练可以轻而易举地从各种编排结果里挑选出一套最好的。这样的高科技手段数据和效率,完全可以协助教练确定备战奥运会的最佳方案,为争金夺银打下牢固的基础。

各位朋友,听到这里,想必您已经心潮澎湃了吧!表现如此优异的一套系统,如果我们中国运动员和教练员也能用上,那对于提高中国体育健儿在奥运会上的成绩该有多大帮助啊!我现在可以满怀喜悦地告诉您,国家跳水队和国家蹦床队在2004年雅典奥运会的集训当中,已经使用了三维人体运动模拟与视频分析系统,并且取得了很好的辅助训练作用,这从国家跳水队和蹦床队在雅典取得的优异成绩上就可以得到证明。在以后的备战当中,这套系统必将发挥更大的作用!

朋友们,2008北京奥运会即将召开,让我们衷心祝福中国的运动健儿们如愿实现自己所设计的成绩吧!

[责任编辑:frontzhang]

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