VR全景視頻在體育教學中的實踐與作用

蘭 青，趙 強，李 鑫

1 引言

VR全景技術是當前世界迅速發展并開始流行的一種視覺新技術，它通過軟件將平面圖片縫合成無縫銜接的影像，經后期處理后發布到全景平臺，使用戶觀看到可交互的全景影像。VR全景技術針對于開發者，易于在網絡進行推廣；針對使用者，開發數據較小，界面操作友好便捷，使用移動終端即可進行觀看學習和交互操作，并可根據觀者的需要選擇不同方向或維度的畫面、或對畫面進行放大與縮小、以及語音解說和文字注釋等全面的多維視聽覺信息。

VR全景技術主要應用范圍為公司企業、景點、博物館及校園的展示宣傳導航等，借助VR全景技術方便、快捷、全面的展示手法，取得了良好的影響和反饋。目前，VR全景技術在教育領域的作用還未被廣泛的使用和普及，特別是在體育教學活動過程中。在傳統體育教學活動采用的輔助手段中，常為圖片或動態視頻。其中照片的展示較為片面，無法向學習者傳達較為連貫的信息，特別是技戰術細節的變動；而動態視頻則在操作上缺乏自由度，且無法給予全方位展示的視角優勢。通過將VR全景技術應用在體育教學中，豐富體育教學輔助手段，并帶給學生全新的學習感受和體驗。

2 研究方法

2.1 文獻資料法

通過中國知網(CNKI)數據庫等檢索、閱讀有關文獻資料、科研成果，對VR全景視頻技術在教育領域的發展研究進行了解，開拓研究思路，提供一定依據。

2.2 跨學科探究法

利用VR全景相關知識和軟硬件設備，選取體育教學中的某一教學內容為對象，通過跨學科知識融合，進行探究嘗試，使視覺和網絡新技術應用于體育教學活動。

2.3 綜合分析法

根據過程和結果反饋進行分析、歸納和總結，將體育教學實踐活動營造成沉浸感強、多感知性的教學環節，為后續研究和開發提供參考依據。

3 體育教學VR全景的制作技術

3.1 制作流程設計

了解目前已出現的各類全景視頻技術，研究比較具有普適性的典型案例，并結合教學進行具體分析，汲取有利于本項目操作的內容，從而建立相應的項目解決方案。

3.2 具體實施要點

3.2.1 前期準備階段：

準備全景攝像機和平衡車等硬件設備，利用Premiere和DetuStitch等軟件進行后期合成，在加入全景視頻跳轉交互、語音講解及文字注釋之后，通過全景發布平臺進行測試和使用。制定詳盡的項目開展計劃，包括日程安排，設備借用安排，工作內容安排。

3.2.2 教學環節拍攝

VR全景體育課程教學實踐，重點在于保障全景視頻的清晰和真實度，這樣才能真正發揮其直觀性、沉浸性的特點。以足球顛球訓練為例，在操場上選取8個視點進行拍攝，視點圍繞足球顛球示范者進行設定(圖1)；另一種拍攝方法，可以添加平衡車用來輔助拍攝，將全景攝像機安放在平衡車上，以足球顛球示范者為中心，半徑2米的距離以圓形軌跡勻速移動進行拍攝。

圖1 示范者顛球全景視頻拍攝方法示意圖

3.2.3 圖像合成及后期制作

對全景視頻進行歸類整理，將有效視頻素材整理到一個文件中。利用premiere和After Effects等軟件對全景視頻進行調整，如位置的飽和度、亮度和其他光照條件等；將全景視頻縫合成無縫的全景視頻。編寫程序來制作全景視頻視點跳轉交互、文字注釋框及語音講解等功能，最后進行內部測試。

3.2.4 輸出發布

通過各種方式和平臺推廣鏈接，將鏈接生成二維碼，運用到體育教學中，可同步在校內外進行宣傳。確保受眾對體育教學演示系統的便捷獲取和應用。在推廣的同時廣泛聽取各方意見，不斷對系統進行調整和革新，使其更加符合用戶的需求和使用交互習慣。

4 VR全景技術在體育教學中的作用

4.1 拓寬體育教學新視野

借助新型教學輔助手段，給學生創設出體育運動學習的新方式新渠道，使學生身臨其境感受體育運動環境，提高對體育運動的融入感，為學生的自我學習創造有利條件。VR全景技術同樣也給體育教學工作帶來新的啟發和思考，可根據學生學習情況和需求開發與教學內容配套的VR全景視頻。

4.2 彌補教學課堂的局限

將與體育教學內容相關的、學生不易掌握的或學生感興趣的教學內容通過VR全景技術展現并發布，學生可在課外隨時選擇個人所感興趣的或在課堂中存在疑惑的教學點進行反復觀摩與學習，促進學生對體育教學內容的掌握，融入良好運動氛圍，有效提升運動技能的掌握與學習的興趣。

4.3 對運動技戰術的直觀全面認識

VR全景視頻技術的全視角觀看效果，無任何視角盲點，通過立體真實的技戰術視頻展示，使觀看者置身情景之中，加深對知識點的理解，特別是團體技戰術的發揮和配合的協調，使觀看者突破對抽象概念的理解。

4.4 加強對運動項目的新感受

在VR全景教學視頻中，所顯示場景為720度場景，觀者可根據個人意愿和需求選擇任一角度進行觀看，由于不同與傳統視頻的生動性、真實性以及可自由選擇角度的隨意性，更容易打動觀者，使其真實、便捷的融入運動項目中。交互式的學習體驗，最大程度的激發學生真正參與到了運動項目和教學活動中。

5 存在的問題與措施

VR全景技術目前主要成熟應用于對周圍大環境的采集和制作，針對于團體運動項目的技戰術教學具備更好的視覺傳達效果，如多人技戰術配合或團體表演項目的藝美欣賞，處于真實環境中的多人團體運動項目的技戰術表現、演練、配合給予觀者更好的視覺沖擊和交互體驗。而針對于個體技術動作的宏觀展示和環繞集成感受難以一次實現。針對于此，可采用兩種方式解決，一是分別采集不同角度的視頻，進行后期處理后，給予觀者不同角度視角觀看的自由選擇；二是通過三維建模的方式，對需要表達的“點”進行建模，實現對中心“點”的全角度可旋轉視角，再以VR全景體現真實場景的配合，基本實現體育教學中以“點”為中心的教學技術動作全景可視化。

6 結論

將VR全景視頻技術應用和體現在體育教學中，無論是對體育教學工作，還是對教師或學生都是一種全新的體驗和感受，它不僅是拓寬體育教學手段的一個全新方法，更將會對師生的教與學的過程注入新的創造力和創新意識，它將促使師生更好的完成和實現體育教學中的目標和任務，激發對體育運動的鉆研與探索，對提高體育教學效果帶來積極的影響。