競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用
本文關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用主要是為了促進(jìn)競(jìng)技體育向著更高、更快、更強(qiáng)的方向發(fā)展。目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,在各個(gè)比賽項(xiàng)目當(dāng)中起到了重要的作用,收到了理想的效果。
1計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的含義分析
計(jì)算機(jī)技術(shù)術(shù)語現(xiàn)代電子信息技術(shù)其中的一種,與傳感技術(shù)、通信技術(shù)同為競(jìng)技體育項(xiàng)目當(dāng)中的三大現(xiàn)代化輔助技術(shù)。在競(jìng)技體育當(dāng)中,計(jì)算機(jī)技術(shù)的主要任務(wù)是對(duì)各方面的競(jìng)技體育信息進(jìn)行全面的分析、儲(chǔ)存、傳輸?shù),作為?jìng)技體育運(yùn)動(dòng)信息的重要加工與處理載體,計(jì)算機(jī)技術(shù)具有明顯的軟件化以及網(wǎng)絡(luò)化兩項(xiàng)基本特點(diǎn),有助于確保競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)的公平性以及精確性。
2計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用分析
計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用,需要從競(jìng)技體育項(xiàng)目的類別進(jìn)行分析。需要注意的是:電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育當(dāng)中的應(yīng)用只是起到輔助的作用,與運(yùn)動(dòng)員本身的運(yùn)動(dòng)成績(jī)無關(guān)以及比賽規(guī)則均無明顯的關(guān)系。一般而言,現(xiàn)代競(jìng)技體育主要可劃分為環(huán)境適應(yīng)類項(xiàng)目、體能類項(xiàng)目、技巧類項(xiàng)目三類,具體為:
2.1環(huán)境適應(yīng)類項(xiàng)目的應(yīng)用
在競(jìng)技體育概念當(dāng)中,環(huán)境適應(yīng)類項(xiàng)目指的是雪橇、帆板、滑雪等對(duì)環(huán)境要求較高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。該類的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目不僅與運(yùn)動(dòng)員本事的運(yùn)動(dòng)機(jī)能與水平緊密相關(guān),更與運(yùn)動(dòng)員對(duì)比賽環(huán)境的適應(yīng)性有著必然的聯(lián)系。對(duì)于環(huán)境適應(yīng)類競(jìng)技體育項(xiàng)目而言,運(yùn)動(dòng)員的適應(yīng)性訓(xùn)練受到了諸多的限制,包括訓(xùn)練條件、訓(xùn)練時(shí)間等方面。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的作用下,衍生出了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VirtualReality),集模式識(shí)別、智能接口、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理等功能于一體,且具有語音處理以及多傳感器等多項(xiàng)關(guān)鍵性計(jì)算機(jī)技術(shù)。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之下,操作者可通過自身的視覺、聽覺、觸覺等跟虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)生人機(jī)交互的效果,為運(yùn)動(dòng)員營(yíng)造“身臨其境”的感覺。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的啟發(fā)下,美國(guó)加利福尼亞戴維斯大學(xué)于20世紀(jì)90年代初期成功研發(fā)了一種雪橇比賽裝置,為雪橇比賽運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)設(shè)出了一個(gè)高度仿真的世界。通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù),構(gòu)造立體性的圖像,按照真實(shí)比賽現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)訓(xùn)練室進(jìn)行虛化處理。在該裝置的作用之下,運(yùn)動(dòng)員可明顯卻感受到實(shí)地比賽當(dāng)中所帶來的搖擺、起伏、震蕩等感受,同時(shí)運(yùn)動(dòng)員身上還裝有傳感器裝置,對(duì)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)中所產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)與刺激反應(yīng)全部記錄下來。運(yùn)動(dòng)員的身體狀況通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),分析技術(shù)動(dòng)作以及判斷技術(shù)優(yōu)劣,模擬真實(shí)的比賽,有助于提高運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)示意圖如圖1所示。
2.2體能類項(xiàng)目的應(yīng)用
“超等長(zhǎng)力量”“/反應(yīng)力量”在競(jìng)技體育體能類項(xiàng)目方面往往被視為直接關(guān)系到運(yùn)動(dòng)員比賽成績(jī)的核心影響因素之一。鑒于此,無論國(guó)內(nèi)還是國(guó)內(nèi),都非常重視體能類項(xiàng)目的訓(xùn)練;诂F(xiàn)代人體工程的專業(yè)理論,可得知影響“超等長(zhǎng)力量”“/反應(yīng)力量”的關(guān)鍵因素有兩個(gè),分別是“運(yùn)動(dòng)神經(jīng)中樞對(duì)肌肉的反射性調(diào)節(jié)”以及“彈性能量從產(chǎn)生到儲(chǔ)存,再到釋放的全過程”,而這兩個(gè)關(guān)鍵因素都與人體肌肉完成“超等長(zhǎng)力量”“/反應(yīng)力量”所需的時(shí)間有著必然的聯(lián)系,一般而言,所需的時(shí)間越短,運(yùn)動(dòng)員的瞬間爆發(fā)力越強(qiáng),比賽成績(jī)也會(huì)更為理想。我國(guó)部分教練員將“超等長(zhǎng)力量”“/反應(yīng)力量”與大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練的概念混淆,錯(cuò)誤地認(rèn)為長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)不斷地加大訓(xùn)練量,提高訓(xùn)練強(qiáng)度便可提高運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī),該訓(xùn)練方法顯然缺乏系統(tǒng)性與科學(xué)性,容易導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員的關(guān)節(jié)或關(guān)節(jié)出現(xiàn)損傷,縮短運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)壽命。20世紀(jì)80年代末期,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)研究“超等長(zhǎng)力量”/“反應(yīng)力量”始于芬蘭,所采用的是遙感技術(shù)(Remotesensingtechnology),獲取運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)的小腿三頭肌三維遙感圖像,并將其輸入計(jì)算機(jī)當(dāng)中進(jìn)行力量分析,分析的內(nèi)容主要包括小腿三頭肌肌腱張力、收縮時(shí)間、收縮速度、拉長(zhǎng)長(zhǎng)度等,在計(jì)算機(jī)技術(shù)之下,分析運(yùn)動(dòng)員的肌肉訓(xùn)練特性,輔助教練員采取合適的訓(xùn)練方法,避免在訓(xùn)練當(dāng)中對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成損傷。通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù),可對(duì)運(yùn)動(dòng)員的肌肉運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷表現(xiàn)進(jìn)行全面的分析,采用計(jì)算機(jī)技術(shù),分析細(xì)胞分子水平,明確影響運(yùn)動(dòng)員蛋白質(zhì)合成的各方面影響因素,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算出細(xì)胞系統(tǒng)的合理負(fù)荷施加值,以提高運(yùn)動(dòng)員的整體競(jìng)技水平。遙感技術(shù)示意圖如圖2所示。
2.3技巧類項(xiàng)目的應(yīng)用
競(jìng)技體育當(dāng)中的技巧類項(xiàng)目主要指的是跳水、體操射擊等項(xiàng)目,技巧類項(xiàng)目具有難度系數(shù)大,比賽套路固定等特點(diǎn),要求臨場(chǎng)穩(wěn)定發(fā)揮,挑戰(zhàn)人類的極限。因此,在競(jìng)技的過程當(dāng)中,任何新動(dòng)作的產(chǎn)生均意味著對(duì)人體極限的挑戰(zhàn),動(dòng)作創(chuàng)新的難度非常大。在技巧類項(xiàng)目的日常訓(xùn)練以及競(jìng)技比賽的過程當(dāng)中,基于對(duì)己方與對(duì)方運(yùn)動(dòng)員優(yōu)劣處進(jìn)行全面而深入的分析,采用高速攝像機(jī)拍攝運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作,以慢鏡頭分解的形式進(jìn)行分析。早在2002年,我國(guó)科學(xué)院成功研發(fā)了“數(shù)字化三維人體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)”,基于現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的原理之下,以虛擬的形式對(duì)技巧類項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行精確的重現(xiàn),通過計(jì)算機(jī)技術(shù)建立人體力學(xué)模擬數(shù)據(jù)模型,虛擬編排運(yùn)動(dòng)員完成動(dòng)作套路并實(shí)現(xiàn)動(dòng)作創(chuàng)新的體系。其中的編排工作主要是基于編排軟件進(jìn)行的,教練人員在計(jì)算機(jī)終端上對(duì)所創(chuàng)新的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的銜接性以及工學(xué)性進(jìn)行精確的分析與研究,利用計(jì)算機(jī)人機(jī)交互的特點(diǎn)在“數(shù)字化三維人體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)”之下模擬教練員所構(gòu)想的完美動(dòng)作,繼而分析動(dòng)作的可行性,有助于提高運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技水平。
3計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中的輔助應(yīng)用層面分析
在競(jìng)技體育當(dāng)中,輔助層面的內(nèi)容主要包括裁判仲裁以及比賽裝備兩個(gè)方面,具體如下:
3.1裁判仲裁方面的應(yīng)用
現(xiàn)代競(jìng)技體育逐漸朝向新、難、美三個(gè)方向發(fā)展,要求具備高度的觀賞性以及藝術(shù)性,尤其是在技巧類項(xiàng)目當(dāng)中,在技巧類項(xiàng)目的競(jìng)技過程當(dāng)中,必須要完全確保裁判仲裁的公平性與精確性,以確保競(jìng)技體育項(xiàng)目的健康發(fā)展。實(shí)踐證明,僅僅依靠裁判員主觀的判定與打分難免出現(xiàn)紕漏與偏頗,迎合因素、折中心理、思維定式因素等普遍存在,因此需要采用計(jì)算機(jī)技術(shù)以確保競(jìng)技體育裁判仲裁方面的合理性。雖然,目前國(guó)內(nèi)與國(guó)際體壇均制定了嚴(yán)格的裁判仲裁監(jiān)管機(jī)制,然而在技術(shù)層面卻依舊有待加強(qiáng)。在競(jìng)技體育裁判仲裁當(dāng)中應(yīng)用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)可將裁判的誤差降至最低,在進(jìn)行競(jìng)技比賽的過程當(dāng)中,通過多方位高速數(shù)字圖象采集設(shè)備采集運(yùn)動(dòng)員的肢體三維運(yùn)動(dòng)圖象,并將其壓縮輸入至計(jì)算機(jī)當(dāng)中,采用識(shí)別處理軟件對(duì)其進(jìn)行分析與處理,具有高度的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,有助于確保競(jìng)技體育裁判仲裁方面的準(zhǔn)確性。
3.2比賽裝備方面的應(yīng)用
作為運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技成績(jī)的重要影響因素之一,比賽裝備的質(zhì)量必須要得到全面的保證。鑒于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有理想的信息采集以及信息分析的功能,可采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員參加競(jìng)技比賽時(shí)所穿著或是使用的裝備進(jìn)行全面的分析,包括構(gòu)造材料的性能以及裝備本身的性能等方面的內(nèi)容,確保比賽裝備可滿足運(yùn)動(dòng)員的使用需求,避免因外在的可控因素影響運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)。僅以冰上速滑項(xiàng)目為例進(jìn)行分析,冰上速滑項(xiàng)目的核心裝備是冰鞋,VIKING公司基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù),在“生物力學(xué)測(cè)試”以及“微型電腦控制系統(tǒng)”之下,對(duì)運(yùn)動(dòng)員在比賽的過程當(dāng)中其腳部的受力情況變化以及觸地順序等進(jìn)行全面的分析,與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)合用,模擬真實(shí)的比賽環(huán)境,對(duì)冰鞋的性能進(jìn)行精密的測(cè)試,改善冰鞋處于高度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的彈性以及韌性等參數(shù),契合空氣動(dòng)力學(xué)原理。在冰鞋當(dāng)中嵌入微型電腦控制系統(tǒng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)員穿上冰鞋處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之時(shí),運(yùn)動(dòng)員的力量分布信息會(huì)通過壓力傳感器識(shí)別傳輸至計(jì)算機(jī)系統(tǒng),繼而進(jìn)行全面的分析。微型電腦控制系統(tǒng)的示意圖如圖3所示。
4結(jié)語
總而言之,在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)當(dāng)中應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù),可捕捉到人眼無法分辨的轉(zhuǎn)變并加以精確的分析,具有高度的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。鑒于此,相關(guān)從業(yè)人員必須要在明確計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用含義的基礎(chǔ)上,立足于環(huán)境適應(yīng)類項(xiàng)目、體能類項(xiàng)目、技巧類項(xiàng)目三類競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,重視裁判仲裁以及比賽裝備兩個(gè)方面,,以期提高計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)當(dāng)中的應(yīng)用水平。
本文關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù)在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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