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为解决传统体育测试存在的问题及 VR 在体育测试应用不足的现状,研究人员开展基于 VR 的运动能力测试研究。结果显示 VR 可评估运动员多种能力。推荐阅读,助您了解 VR 在体育测试领域的创新价值与应用前景。
在体育的世界里,运动员想要取得优异成绩,就得掌握各种各样的运动技能。就好比篮球运动员,得反应迅速,能在瞬间判断球的走向;还得有出色的跳跃能力,轻松投篮、抢篮板;更要有复杂的运动协调能力,在赛场上一边奔跑、传球,一边还要观察队友和对手的位置。这些能力对于运动员来说,就像宝剑对于剑客,是决胜的关键。
为了评估运动员的表现,找到他们的优势和不足,体育界想出了很多运动测试方法。像体能测试、协调性测试,还有专门为儿童或成人设计的发展测试等。这些测试能帮助教练了解运动员的训练进展,也能让运动员自己判断新训练策略有没有效果。有的测试只关注一项技能,比如立定跳远;有的则能同时评估多项能力,像 Deutscher Motorik - Test 和 Eurofit - Test,能更全面地展现运动员的实力。
但传统的测试方法存在不少问题。首先,很多测试需要大量的设备,还得耗费人力手动操作,而且缺乏自动化评估,效率不高。其次,有些测试的数据可靠性和有效性也受到质疑,需要改进。就在大家为这些问题发愁的时候,虚拟现实(VR)技术出现了,它就像一束光,给体育测试带来了新的希望。VR 能模拟各种体育场景,提供有价值的数据,还能减少对大量设备的依赖。可目前 VR 在体育测试方面的应用还比较有限,官方的体育运动测试工具不多,大多 VR 工具主要用于康复训练或者技能学习,真正能用来评估运动员表现水平的少之又少。比如在评估反应能力方面,虽然之前有研究开发了虚拟落棒测试,但针对跳跃能力,几乎没有能测量运动员实际表现的 VR 工具,在复杂运动技能评估上更是一片空白,涉及障碍课程的相关研究也很少。
为了填补这些空白,作者[第一作者单位] 的研究人员在《期刊原文名称》上发表了一篇名为《论文原文标题》的论文。他们经过深入研究,得出了一些非常有意义的结论:VR 可以作为评估运动员反应能力、跳跃能力和复杂运动模式速度与准确性的实用工具。这一结论为体育测试开辟了新的道路,让人们看到了 VR 在体育领域巨大的应用潜力。
在这项研究中,研究人员用到了几个关键的技术方法。他们使用 HTC Vive Pro Eye 来呈现虚拟环境,搭配无线适配器和四个基站,让参与者能在较大的空间内自由活动。用 2018 HTC Vive Controller 进行任务交互,还在参与者脚踝上安装了 HTC Vive trackers 3.0,用于实时追踪脚步。软件方面,利用 Blender 建模和 Unity 开发虚拟场景,用 C# 脚本实现场景功能,最后用 Python 和 SPSS 进行数据处理和分析。
下面来看看具体的研究结果:
测试 - 重测信度 :研究人员对每项测试在真实环境(RE)和 VR 环境下,以及测试前和测试后的信度进行了分析。结果发现,各项测试总体信度较高,RE 和 VR 之间也有很强的相关性。这就像是给 VR 测试吃了一颗 “定心丸”,说明它在测量运动员能力方面还是比较靠谱的。
与 RE 的比较 - 差异测试 :通过进一步分析,研究人员发现时间因素以及时间和测试条件之间的交互作用并不显著。但在落棒测试和跑酷测试中,RE 和 VR 条件之间存在显著差异。具体来看,在落棒测试中,VR 和 RE 的任务执行方式不同,参与者在 VR 中要移动控制器去触碰虚拟棒,而在 RE 中只需伸手抓住落下的棒,不过两者反应时间有较强的正相关性。在跳跃测试中,RE 和 VR 之间没有显著差异,而且相关性很强,这表明用 VR 测试跳跃能力的方法很有效。跑酷测试就有点复杂了,参与者在 VR 中完成跑酷任务的时间比在 RE 中多了大约一秒,不过当引入虚拟对手后,这种差异就消失了。而且在跑酷测试中,RE 和 VR 的击中次数也不一样,比如在栏间穿梭时,RE 中的击中次数更多,而在碰撞箱子时,VR 和 RE 的感受则不同。
在讨论部分,研究人员对这些结果进行了更深入的分析。从可靠性来说,落棒测试和跳跃测试在所有条件下,从测试前到测试后都有很高的可靠性,这和之前的研究结果相符,证明了 VR 设备在这些测试中的适用性。不过跑酷测试中,涉及捡球和放球的任务在 VR 中可靠性稍低,这是因为 VR 中捡球和放球的操作和 RE 不一样,而且参与者在 VR 中做这些动作时会感觉不太踏实。
从有效性方面来看,落棒测试虽然在 RE 和 VR 之间存在显著差异,但两者反应时间的强相关性支持了其较高的结构效度,后续可以进一步用于研究不同人群的运动模式差异。跳跃测试展现出了高有效性,VR 测量跳跃高度的方法很精确,而且可以应用到其他跳跃测试中。跑酷测试在 RE 和 VR 之间的有效性较低,参与者在 VR 中会感到不安全,不过引入虚拟对手后,这种情况有所改善。这说明虚拟对手可以给参与者提供动力支持,但也要根据具体任务来考虑是否使用。
总体而言,参与者觉得这些 VR 测试很有趣,也很有动力完成。但也有一些小问题,比如部分参与者在戴着头戴式显示器跳跃时会感到不舒服,而且 VR 数据中存在一些异常值。这也提醒我们,在使用 VR 进行体育测试时,要考虑到这些因素,比如让参与者提前适应 VR 环境。
这项研究的意义重大。它证明了 VR 在体育测试中的可行性,为体育测试提供了一种新的、便捷的方式。未来,随着数据的不断积累,可以根据年龄、性别、运动类型等因素对运动员的表现进行分类评估,帮助运动员更精准地找到自己的弱点,制定更有针对性的训练计划。虽然 VR 目前还存在一些局限性,比如缺乏触觉反馈,但这也为未来 VR 技术的发展指明了方向。相信在不久的将来,VR 技术会在体育领域发挥更大的作用,让运动员的训练和评估变得更加科学、高效。
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