球類運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究方法對(duì)比研究

□ 肖思源（西南科技大學(xué) 四川 綿陽(yáng) 621000）

1、前言

每個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都有各自技術(shù)動(dòng)作特點(diǎn)，而正確的技術(shù)動(dòng)作決定技術(shù)優(yōu)劣。在球類運(yùn)動(dòng)中技術(shù)動(dòng)作的質(zhì)量為運(yùn)動(dòng)員在競(jìng)技比賽中的發(fā)揮奠定了戰(zhàn)略基礎(chǔ)。但每個(gè)人的競(jìng)技能力是存在差異的所以技術(shù)動(dòng)作也存在相對(duì)差異性，那么在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練及競(jìng)技比賽中如何提高技術(shù)水平及競(jìng)技水平？在傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中技術(shù)動(dòng)作的提高主要通過(guò)教練員對(duì)技術(shù)動(dòng)作的理解及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)提高運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，但隨著體育科技不斷進(jìn)步，各種對(duì)技術(shù)評(píng)價(jià)的方式、方法層出不窮。那到底哪種方法是被運(yùn)用的最多的？在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和競(jìng)技比賽如何更好的指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)？

在當(dāng)前的研究報(bào)告中，對(duì)球類運(yùn)動(dòng)學(xué)分析主要采用錄像分析法和運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像分析法。為了更好的方便研究者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，本研究主要將錄像分析法和運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法進(jìn)行比較，分析兩者不同之處及主要設(shè)備儀器、場(chǎng)地布置等，已達(dá)到為相關(guān)研究這在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)提供有效且相對(duì)方便的參考數(shù)據(jù)來(lái)提高研究方法的實(shí)用性。

2、研究對(duì)象與方法

2.1 研究對(duì)象

本文通過(guò)搜集中國(guó)知網(wǎng)2013-2018年球類技術(shù)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)學(xué)研究方法的文獻(xiàn)作為研究對(duì)象。

2.2、研究方法

（1）文獻(xiàn)資料法。

通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)搜集2012-2018年球類技術(shù)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)學(xué)文獻(xiàn)共38篇，其中籃球3篇、排球6篇、乒乓球8篇、網(wǎng)球15篇、羽毛球6篇。

（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法。

將攝像機(jī)分析法與運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分為機(jī)身高度、攝像機(jī)個(gè)數(shù)、攝像機(jī)所成角度、攝像機(jī)距離拍攝范圍距離、攝像機(jī)頻率及分析系統(tǒng)等類別。

3、結(jié)果與分析

3.1、攝像機(jī)錄像分析法

表1 不同球類項(xiàng)目攝像機(jī)錄像法

在球類運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作運(yùn)動(dòng)學(xué)分析研究中采集數(shù)據(jù)的方法主要采用攝像機(jī)錄像分析法有23篇，其中籃球2篇、排球2篇、乒乓球4篇、網(wǎng)球9篇、羽毛球6篇。從采用錄像分析法的球類運(yùn)動(dòng)來(lái)看以隔網(wǎng)對(duì)抗類項(xiàng)目為主，同場(chǎng)對(duì)抗類的只有1篇。而從大球和小球來(lái)分，我們從表1可以看出小球類研究采用錄像分析法是大球類的5倍之多。

下面通過(guò)分析其中的采集實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)比較不同球類運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)采集方法的不同。先從籃球和排球?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)來(lái)看，第一從使用攝像機(jī)數(shù)量，籃球和排球都是使用2個(gè)攝像機(jī)；第二從機(jī)身高度來(lái)看，籃球和排球分別是1.2m、1.4m和1.24m；第三從所成角度來(lái)看是90°-120°；攝像機(jī)離拍攝范圍的距離為籃球是10m、12m，而排球是12m；從以上四方面綜合分析，攝像機(jī)擺放高度、角度和距離拍攝范圍的距離主要是因?yàn)榕臄z時(shí)需要拍攝全方位運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，采用兩臺(tái)攝像機(jī)主要將運(yùn)動(dòng)員的三維都收錄準(zhǔn)確，角度在90°-120°，攝像機(jī)距離拍攝范圍10-12m也是使運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)不會(huì)受拍攝范圍的影響而限制正常的動(dòng)作發(fā)揮，機(jī)身高度在1.24-1.4m之間主要是攝像機(jī)架在這個(gè)范圍內(nèi)可以將動(dòng)作各個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)從上到下的變化記錄完全。乒乓球、網(wǎng)球、羽毛球與籃球和排球相比，其在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的研究比較多，所以實(shí)驗(yàn)方法的方式呈多樣性發(fā)展。乒乓球、網(wǎng)球、羽毛球的機(jī)身高度分別是0.8m、1.2-1.5m、0.8-1.4m，通過(guò)這三個(gè)項(xiàng)目的文章題目可以發(fā)現(xiàn)機(jī)身高度的設(shè)置與其研究動(dòng)作擊球高度的不同而改變；攝像機(jī)擺設(shè)角度、攝像機(jī)與運(yùn)動(dòng)范圍的距離、攝像機(jī)的個(gè)數(shù)都是以能否拍攝到最全面的動(dòng)作為前提。所以在進(jìn)行攝像機(jī)錄像法的攝像機(jī)拍攝時(shí)以拍攝范圍為基礎(chǔ)，利用標(biāo)定框架進(jìn)行精確測(cè)量。

羽毛球、網(wǎng)球、乒乓球錄像分析軟件相較于籃球、排球更具豐富，除了SIMI MOTION和APAS SYSTEM 2003還運(yùn)用到三維分析系統(tǒng)和視訊還有TEL V200L軟件等。籃球、排球可以參考三小球分析系統(tǒng)，比較不同分析系統(tǒng)和軟件的實(shí)用性。

3.2、運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法

表2 不同球類項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法

在球類運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法中采用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法有15篇，其中籃球1篇、排球4篇、乒乓球4篇、網(wǎng)球6篇。通過(guò)統(tǒng)計(jì)這15篇研究中發(fā)現(xiàn)主要使用紅外捕捉系統(tǒng)，紅外捕捉系統(tǒng)主要有QUALYSIS、MOTION、PIT、QUINTIC。而乒乓球、籃球和排球使用鏡頭個(gè)數(shù)6-8個(gè)，網(wǎng)球則使用2、4、6個(gè)。整個(gè)拍攝范圍則確定為實(shí)際球場(chǎng)面積，拍攝頻率相對(duì)比較高都在100HZ以上，分析系統(tǒng)主要是利用配套捕捉系統(tǒng)的分析系統(tǒng)，采集數(shù)據(jù)是使用發(fā)光小球貼于各個(gè)關(guān)節(jié)骨性標(biāo)志以建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)模型來(lái)通過(guò)自帶的分析系統(tǒng)得出運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)。

運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法與錄像分析法相比，運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像分析法采集使用的攝像頭更多并且拍攝頻率更高且更清晰，分析系統(tǒng)也是自身所帶，這樣更能夠根據(jù)自己紅外攝像頭所采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確分析。但由于使用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)員必須在身上黏貼發(fā)光小球，這樣對(duì)測(cè)試人員做動(dòng)作存在一定的妨礙但卻能準(zhǔn)確采集更多的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)包括運(yùn)動(dòng)軌跡、角度、數(shù)據(jù)建模等。但運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)不適用于比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)記錄，適用于日常訓(xùn)練時(shí)動(dòng)作細(xì)節(jié)糾正，錄像分析法適用于比賽時(shí)數(shù)據(jù)記錄,便于攜帶及采集動(dòng)作數(shù)據(jù)。

4、結(jié)語(yǔ)

（1）運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法主要分為錄像分析法和運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法；

（2）錄像分析法比運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法的設(shè)備更便于攜帶及操作；

（3）運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法的拍攝頻率比錄像分析法的攝像機(jī)高，所以清晰；

（4）運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)自帶分析軟件比錄像分析法利用其它分析系統(tǒng)更方便、快速并且利于操作。

5、建議

（1）運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的發(fā)光小球應(yīng)該減少其對(duì)運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作質(zhì)量的影響；

（2）運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法和錄像分析法可以為每個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的參考標(biāo)準(zhǔn)，而不是同樣的實(shí)驗(yàn)卻又不同的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；

（3）訓(xùn)練與比賽時(shí)可以將錄像機(jī)的好攜帶優(yōu)勢(shì)與運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)錄像法的分析及時(shí)方便相結(jié)合，從而解決這兩個(gè)方法的缺點(diǎn)來(lái)提高研究效率。