簡易計算機輔助訓(xùn)練系統(tǒng)在中小學(xué)田徑訓(xùn)練中的運用

王　成

1.當(dāng)今計算機輔助訓(xùn)練系統(tǒng)現(xiàn)狀

CAS(Computer Assistant Sport)是計算機輔助運動的英文簡稱,是多種信息技術(shù)融合的產(chǎn)物。CAS中的技術(shù)包括光機電一體化智能化測試技術(shù)、計算機圖形技術(shù)、視頻處理技術(shù)與大型數(shù)據(jù)庫管理和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

目前國際上主要流行這樣幾款軟件:

圖像解析類軟件。通過攝像機對運動員(或器械)進行拍攝,獲取運動圖像,再根據(jù)人工或自動標(biāo)記解析,計算出被測對象的運動速度、高度,或者位置信息。

測量分析類軟件。通過各種傳感器,比如激光、紅外線等傳感器將所要采集的信號傳輸?shù)接嬎銠C進行相關(guān)計算和分析。

心理監(jiān)控類軟件。通過光學(xué)系統(tǒng)跟蹤標(biāo)示點,通過圖像算法獲得運動員的三維空間坐標(biāo)信息的3D空間數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

技術(shù)分析和統(tǒng)計類軟件。通過分析采集到的腦電、皮電信號,甚至一些問卷方式來判斷運動員的心理活動情況。

2.中小學(xué)田徑訓(xùn)練怎樣使用CAS

硬件我們采用學(xué)校現(xiàn)有的多媒體計算機,配置為P2.8G 1G的內(nèi)存64M的顯卡,高質(zhì)量擁有1394接口的視頻采集卡,高質(zhì)量DV機和DC機各一臺。

軟件上為達(dá)到創(chuàng)作高質(zhì)量多媒體效果,我們的軟件環(huán)境以Windows XP操作系統(tǒng)為軟件環(huán)境,在此基礎(chǔ)上選擇了Broad-WAY動態(tài)視圖頻圖像采集與編輯軟件,編輯軟件Premiere、圖像編輯軟件Photoshop、三維動面制件軟件3Dsmax和多媒體創(chuàng)作集中軟件Authorwar。

利用DC和DV通過對田徑運動員技術(shù)動作的拍照和攝像把視頻數(shù)據(jù)通過視頻采集卡的1394接口傳入計算機,然后找到一個優(yōu)秀的田徑運動員比賽時的視頻資料,如:劉易斯的比賽片斷,通過premiere等非線編輯軟件使兩個視頻同步,并可以截取片斷。這樣—來,就可以讓運動員從感官上找到自己和優(yōu)秀運動員在技術(shù)動作上有哪些差異,再通過教練的指點就可以迅速掌握技術(shù)要點,從而進一步提高水平。

對于新選材的隊員可以通過制作CAI(計算機輔助教學(xué))課件,讓他從課件當(dāng)中分析技術(shù)動作,同樣也是感知認(rèn)識的一個快捷的途徑。

另外可以通過3Dsmax等軟件,利用運動生物力學(xué)的原理制作出比較符合該運動員的模擬動作,然后把實際成績的數(shù)據(jù)錄入軟件形成一個公式。然后在模擬動畫上適當(dāng)改變動作然后套用公式,看看模擬的運動成績是否能提高,如果提高我們可以適當(dāng)讓運動員按照模擬的動作去訓(xùn)練,這樣勢必會提高一些運動成績。

3.中小學(xué)田徑隊使用簡易的CAS達(dá)到的效果。

對張家口橋西區(qū)新華小學(xué)9-13歲田徑隊隊員(32人)進行實驗。

實驗過程

(1)查閱有關(guān)資料,掌握相關(guān)軟件的使用方法。

為了采集高質(zhì)量的圖像資料以及其他信息,我選用了非線編輯軟件Premiere和3維動畫制作軟件3Dsmax還有圖片編輯軟件Photoshop。另外為了便于操作,選用 Authorwar軟件把收集而來的各種數(shù)據(jù)整合在一起使這些數(shù)據(jù)可以方便對比和切換。查找相關(guān)的視頻、圖片、文字素材。

(2)確定幾個動符較復(fù)雜的田徑技術(shù)動作,制作相應(yīng)錄像、動畫和圖片。

根據(jù)田徑項目動作的難易程度,及各訓(xùn)練項目所擁有隊員人數(shù)的多少,先用Premiere制作背越式跳高、跳遠(yuǎn)、100米跑的世界錦標(biāo)賽優(yōu)秀運動員的比賽錄像和圖片。把這些運動員的各個活動關(guān)節(jié)點上點,算出距離等,然后根據(jù)這些參數(shù)利用3Dsmax制作出動畫。

以上完成后,就該收集本校被測試運動員數(shù)據(jù)了,先用DV和DC拍下本校被實驗運動員的技術(shù)動作,輸入到計算機同樣用Premiere和3Dsmax編輯生成視頻和動畫。

(3)實驗測試。

等結(jié)果出來之后,利用Authorwar軟件進行整合以利于隊員做對比。

例如:在把12歲跳高運動員張某(男)的各種技術(shù)動作信息輸入加工編輯后,讓張某看男子世界跳高紀(jì)錄保持者哈.索托馬約爾和女子世界紀(jì)錄保持者科斯塔迪諾娃的比賽錄像和動畫,然后再看自己的比賽錄像和動畫。看播放的時候使用慢動作甚至?xí)和韺Ρ葟埬澈蛢?yōu)秀運動員的差距。由于運動員年齡小,理解能力和觀察能力不是特別細(xì)致,在本次的實驗中教練必須做些指導(dǎo)。通過觀察和教練的指導(dǎo),隊員張某很快意識到并主動找到了自己的技術(shù)動作出現(xiàn)的問題—— a.髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)沒有充分的伸直;b.擺動腿擺到最高位置時,擺動腿沒有相應(yīng)的向內(nèi)轉(zhuǎn);c.起跳腿在起跳之前的一瞬間沒有很好的和擺動腿協(xié)調(diào)配合。

讓總結(jié)出問題的隊員張某等被實驗隊員根據(jù)自己技術(shù)問題所在繼續(xù)改進訓(xùn)練,而其他沒有參加實驗的同等素質(zhì)、身體形態(tài)差不多隊員則由教練講解的傳統(tǒng)方法來訓(xùn)練。

在完成各項實驗后,分別進行技評和成績測試,與同等素質(zhì)、身體形態(tài)差不多,用同樣時間進行傳統(tǒng)訓(xùn)練教學(xué)的隊員(稱常規(guī)組)相比較,得出結(jié)論。