田徑人體動作計算機繪圖軟件開發與設計研究

王曉瑛

（蘭州職業技術學院體育教學部 甘肅蘭州 730000）

田徑人體動作計算機繪圖軟件開發與設計研究

王曉瑛

（蘭州職業技術學院體育教學部 甘肅蘭州 730000）

該文研究在于開發設計關于田徑人體動作的計算機繪圖軟件。對于當前體育田徑教學繪圖中，多是基于基本的繪畫知識，才會運用簡練的人體繪畫技巧，繪制田徑人體動作；該文章從當前人們對田徑繪圖的需求出發，可以優化設計出關于田徑人體動作的計算機繪圖軟件，有助于大大提升繪圖軟件的設計質量。結果表明，開發設計田徑人體動作計算機繪圖軟件，能簡化田徑人體動作繪制難度，提升繪制田徑人體動作圖像的效益，提升20%，發揮積極開發設計效益。

田徑 人體動作 軟件開發 設計 研究

在田徑繪圖中，主要就是確保體育工作者能夠以繪圖方式，輔助田徑教學［1］，有助于提升田徑體育教學的質量，使人們更加喜歡田徑運動，使人們能夠直觀正確掌握田徑人體基本動作技能，發揮積極影響。開發設計出田徑人體動作計算機繪圖軟件，符合當前田徑繪圖的發展趨勢。以下該文章對此做出具體分析。

1 需求分析

為確保提升田徑人體動作繪圖質量，能夠更加形象、立體的繪制田徑人體動作圖形，僅僅采取傳統的簡筆畫技巧來繪制人體動作圖，顯然已經不能滿足當前的田徑繪圖需求［2］。對此，基于當前計算機繪圖技術、信息化軟件技術不斷發展的前提下，優化設計開發田徑人體動作繪圖軟件，已成為一種未來田徑人體動作繪圖的趨勢。優化設計開發基于田徑人體動作的計算機繪圖軟件，應該確保運用該軟件可以繪畫出更加真實的田徑人體動作圖，能夠形象地表現田徑人體動作，確保軟件符合應用需求。

2 構建人體動作繪圖模型

對于體育的田徑繪圖之中，其實際繪圖的范圍主要包括：繪制田徑技術的人體動作圖、田徑場地圖、田徑腳印圖、田徑隊列圖等。然而，在其中繪制田徑人體動作圖的難度較大，因為人體運動時的動作變化較多，人體的動作圖在繪制時也顯得較為復雜。在此次研究中，應該能夠重點建立關于田徑中人體動作的單線條圖以及輪廓圖的模型，找出田徑技術動作繪圖方面比較有代表性的動作。（如圖1）

創建一個虛擬的人體模型，可以遵照基于NASA研究得出的NASA RP-1024報告內容，從而可以將人體用數字、線框、陰影描繪成具備高解析度以及透明的模型。同時，可以在創建虛擬模型中，確保該軟件可以繪制不同人體尺寸的動作，確保該軟件在實際中發揮應用價值。

圖1　人體動作模型

圖2　人體動作模型

圖3　繪制的田徑動作圖

3 設計開發田徑人體動作計算機繪圖軟件

3.1 設計田徑人體動作模型

單線條模型：應用Microsoft Office，選用編程語言VBA（visual basicforapplication），可以在Microsoft Office的工作區中，通過添加畫布的方式，然后選擇相應的線條、箭頭、圓等自選圖形，并應用鼠標拖拽這些圖形，一次繪制出人體動作的模板圖形，然后可以對模板中的圖形，根據田徑不同環節中對人體肢體、軀干的運動要求，調整人體動作形式，從而可以得到需求的單線人體動作圖片。（如圖2）

設計人體輪廓模型：在實際中，能夠把繪畫出的人體速寫輪廓圖，當作開發此次田徑人體動作計算機繪圖軟件的主要突破口，能夠基于元件化設計理念，將田徑人體動作分解為一個一個的元件，通過元件的組合，來優化構建人體動作的大致輪廓。

3.2 設計田徑人體動作元件

設計一級元件：在設計開發田徑人體動作的計算機繪圖軟件中，可以將一個完整的人體動作過程分解成“頭和軀干”的動作、“上肢”的動作、“下肢”的動作三種類型，在系統中，可以提煉出每一類動作為其設置專門的元件庫，這樣在今后使用軟件時，就可以從軟件庫中選擇相應的動作，簡化繪圖過程。

設計人體動作二級元件：在繪圖軟件設計中，其二級元件是在一級元件化基礎進行設計的，主要就是根據田徑運動的環節來進行劃分。在田徑運動中，可以根據頭元件、軀干元件以及腳等基本元件的特征，繪制構成田徑人體動作圖，這樣繪制出的人體動作圖形，可以有效減少圖片中拼接的痕跡，減少計算機繪圖的時間。在此次設計的計算機繪圖軟件之中，能夠設置虛擬田徑運動中人體的姿態，然后就可以通過直接操縱人體的關節。

3.3 優化設計繪圖軟件中的動作圖庫

在開發設計田徑人體動作計算機繪圖軟件中，可以應用數字圖像成像儀器（掃描儀、數碼相機），將拍攝得到的人體動作圖片進行處理后，選擇沒有噪聲干擾的圖像、色相亮度一致的圖像，運用Fireworks軟件，將其導入到軟件中，然后可以生成GIF格式的圖片進行保存。然后，可以將得到的圖片，選擇出有代表價值的人體動作測量數據，基于不同人體在田徑運動中的動作特征，從人眼視覺范圍、人體動作幅度、人體動作轉化時間等多個方面，計算得出合理的人體動作繪圖數據，構建軟件中的人體動作圖庫。在此次設計的計算機繪圖軟件中，能夠基于ANSUR 88數據庫，基于指定的寬放，優化構造田徑人體模型，如：人體的肩寬度、坐高等信息。

4 應用效益分析

為驗證此次開發軟件在實際繪制田徑動作圖中的有效性，可以先在軟件中放置一個虛擬的人體模型，然后就可以根據這種人體工作姿勢，從而可以測試出不同動作中人體的工作圖形。并且，針對人體在軟件環境中相對位置的變化，可以交互式的測量在這個計算機環境中不同點間存在的距離，這樣可以有效量化田徑人體動作精度。在計算機繪圖軟件中，人體在田徑中做出相應動作時，就會突出展現出人體在該軟件環境中的實時數據，從而提升軟件繪圖的靈敏性。運用該計算機繪圖軟件，繪制田徑動作圖。（如圖3）

5 結語

綜上所述，在當代的田徑教學過程中，運用計算機技術，構建開發關于田徑中人體動作的計算機繪圖軟件，能夠確保實際中利用計算機的強大功能，有效繪制出田徑中人體的動作輪廓圖形，能夠簡化實際中繪制人體動作圖形的難度，能夠以輪廓圖的方式繪制人體動作，發揮積極影響。

［1］雷雨，袁愛國.關鍵技術繪圖在高校體育教育專業普修跨欄跑教學中的實驗研究［J］.體育師友，2015（2）：28-30.

［2］孫琪.基于隨機場模型的人體動作識別［D］.天津大學，2012.

G82

A

2095-2813（2016）10（a）-0153-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.28.153