增强现实技术在篮球基本技术教学中的应用分析

卢延文 王波 李潮滨 陈文典

摘  要：增强现实技术是当前社会发展的一种前沿技术，它的发展推动着人们社会生产生活方式发展与变化。而篮球运动是强对抗、高强度、观赏性的集体性球类项目，科技力量的不断发展与创新推动着篮球项目的前进与演变。以NBA为代表的高水平职业联赛不断向前发展，其背后是科技力量的支撑与博弈。在增强现实技术迅速发展的背景下，应抓住技术带来的最新成果，将其应用到篮球运动中，为篮球发展注入新思维、新方法和新动力，推动篮球运动继续向前发展。

关键词：虚拟现实技术;篮球技术;增强现实技术

中图分类号：TP391.9      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）24-0131-03

Abstract：Augmented reality technology is a cutting-edge technology in the current social development. Its development promotes the development and change of people’s social production and life style. Basketball is a collective ball game with strong antagonism，high intensity and appreciation. The continuous development and innovation of scientific and technological forces promote the development and evolution of basketball. The high-level professional league，represented by NBA，has been developing continuously，which is backed by the support and game of science and technology. Under the background of the rapid development of augmented reality technology，we should grasp the latest achievements brought by technology，apply them to basketball，inject new thinking，new methods and new power into the development of basketball，and promote the development of basketball.

Keywords：virtual reality technology;basketball technology;augmented reality technology

0  引  言

随着科学技术发展，虚拟现实技术、增强现实技术和混合现实技术的出现促使社会生产和生活方式出现新变化。第十八届国际篮联篮球世界杯在中国落幕不久，国家队在比赛中未取得理想成绩，其背后的原因较多，挖掘其中重要因素则是我国篮球运动起步晚，国内联赛水平不高、训练水平落后、后备力量薄弱等。然而篮球运动发展离不开一个国家的科技水平发展，因为球队的训练、保障以及联赛运营等需要较强的科技力量作为支撑，NBA就是一个现实的例子。国内目前对于篮球运动发展的研究理论较多，且大部分研究与科技结合得非常紧密，而增强现实技术的出现又为篮球运动带来了新的科技技术。增强现实技术当前在医疗、军事中应用较多，在体育项目中才刚刚起步发展，如能将增强现实技术与篮球运动结合，必定能促进我国篮球运动水平的提高。本文就增强现实技术在篮球基本技术中的应用做了简要分析，通过将篮球的几项基本技术和基本战术，与增强现实技术融合进行研究，为提高国内篮球训练水平、促进篮球运动快速发展提供理论参考。

1  增强现实技术的概念及特点

1.1  增强现实技术概念

增强现实（Augmented Reality，AR）技術是继泛在学习、移动学习之后，人们寄予厚望能够革新传统教育的一项技术，该技术在三维空间或现实的物理世界上叠加一层计算机产生的辅助信息，提供了观察和认知世界的新视角[1]。虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是通过实时对摄影机影像位置进行计算，并对相应图像进行处理分析，将虚拟世界与现实世界信息相结合进行展示。增强现实技术可以通过视觉、听觉、触觉感受到人类自身感受不到的感官体验。实际原理就是将虚拟信息叠加在真实环境上面，在同一画面上看到了真实世界和虚拟信息，并且互相结合紧密，实现了无缝对接，将真实世界信息和虚拟世界信息进行叠加处理，完成了互补，使接受者获取的信息进行了增强。增强现实技术目前主要应用在军事、医疗、建筑和教育等，有研究表明，增强现实技术能够明显提高受训者的操作速度与精确度[1，2]。

1.2  增强现实技术的特点

增强现实技术是由虚拟现实技术发展演变而来，虚拟现实技术主要通过计算机模拟出一套虚拟环境，使使用者沉浸其中，体验身临其境的感觉。而增强现实技术则是在虚拟现实技术的基础上与现实世界结合，使体验者看到真实世界的同时在同一画面上叠加各种虚拟的辅助信息，便于更好、更快、更准确地了解真实事物。主要特点首先表现在同一画面信息是由真实世界和虚拟世界两者结合进行互补的，其次具有很强的实时交互特点，最后是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体，增加了多种辅助信息。

2  增强现实技术对学习篮球基本技术的影响

2.1  增强现实技术对运球技术的影响

增强现实技术在运球技术中的应用可以借助增强现实技术多视角、全方位的特点，对运球技术动作观看和学习。在实际教学中，练习者只能看到向着自己一侧的肢体动作和篮球运行轨迹，通过增强现实技术可以从各个角度观察技术动作的变化以及篮球运行的轨迹，有助于学习者对运球技术有更直观、更全面的技术印象，还可以实时进行信息传递。如运球的高度、方向、力量大小以及手指触球手腕发力的辅助信息，能使学习者更好地观察到自己的运球技术存在的问题，借助增强现实技术实时纠正错误动作，根据辅助信息练习达到事半功倍的效果。

2.2  增強现实技术对传接球技术的影响

篮球传接球技术在篮球运动中较为重要，很多战术都是通过队员之间互相传接，实现位置、空间、时间差，实施具体战术目标的。增强现实技术在传接球中作用巨大，如原地双手胸前传接球，通过增强现实技术辅助信息获取相应的传球目标、传球距离、传球高度等信息，可以让传球者更为准确地传球，对接球者也起到提供接球时相关辅助信息的作用。在平常学习和练习传接球中，增强现实技术可以帮助练习者全角度观看传球的位置、距离、方向等辅助信息，增加传接球的准确度，提高学习效果。比赛中传接球更为重要，如何实现位置精确的传接球，增强现实技术可以在不同位置、不同视角、不同速度下对传球位置、方向、距离、高度、力量大小进行实时换算，并且呈现在同一画面中，在眼睛所看到真实比赛场景上叠加由计算机计算出的各种辅助数据，实时地传输到用户设备上，为用户提供决策信息。

2.3  增强现实技术对投篮技术的影响

投篮技术在篮球运动中最为重要，投篮是将篮球通过一定方式和动作将篮球送进篮筐，而取得相应分数的一种技术，比赛中最为常用的投篮动作有原地单手肩上投篮、跳投、行进间上篮等。将增强现实技术应用到篮球投篮技术中，能实时提供投篮过程中篮球飞行方向、弧度、力量大小和球旋转速度等辅助信息。增强现实技术能将投篮辅助信息通过计算机进行计算并实时传递相关数据信息到真实篮球场景中，将真实场景与虚拟场景进行叠加、互补，为投篮者提供准确的各项生物学、力学、几何学等数据，提高投篮者对篮球空中飞行的空间感，以及自己所在位置感，通过反复多次的练习，固定投篮姿势，增加肌肉记忆痕迹，提升投篮的稳定性及命准率。在比赛中，增强现实技术还可以将真实篮球场景的信息经过电脑实时处理计算，将各种篮球规则录入在内，为运动员提供全面数据，如进攻时间、犯规次数、投篮命准率、内外线投篮得分、体能数据、战术选择及安排，目的在于通过增强现实技术把真实比赛场景和摄像机实时采集的数据通过计算机换算及处理，将需要的相关信息数据化、指标化，实时反映在运动员的可视范围内，为运动员做下一步决策提供辅助参考。

2.4  增强现实技术对持球突破技术的影响

持球突破技术在篮球运动中属于一种进攻型的手段，指运动员通过各种持球动作突破防守者的防线取得得分，或是将球传至指定的位置或某个队员手中。持球突破特点在于面对防守者，持球者通过持球做各种动作变化吸引防守者重心起伏或是误导其对进攻者突破方向判断错误，从而顺利突破防守者的防线，达到进攻者技术或战术目标。在持球突破中使用增强现实技术，能提供持球者对防守者的体能、灵活性、重心变化以及防守强度变化等信息进行实时传输，为持球突破者提供各种数据，便于其做出决策。如持球者通过增强现实技术提供的防守者实时数据，对持球采取何种动作方式进行突破，在以速度突破、采取假动作吸引防守者重心变化突破、转身突破动作以及放弃突破目标采取其他巧妙应对策略等之间进行选择。

3  增强现实技术在篮球其他基本技术及基本战术中的发展

3.1  增强现实技术在篮球其他基本技术中应用的发展

增强现实技术是当前最新的前沿技术，很多科技公司致力于增强现实技术的发展，在篮球运动中应用增强现实技术也是必然趋势。增强现实技术技术除对运球、传接球、投篮、突破等基本技术有影响外，对于其他基本技术也有影响，如抢篮球板技术、防守技术、移动技术等。增强现实技术应用到篮球基本技术中是现代篮球发展趋势，也是科技助力篮球运动发展的力量。随着增强现实技术的发展与成熟，会带来篮球训练方法以及训练理念的转变，以提升练习效果，缩短学习和训练时间，使运动员通过增强现实技术在短时间内完成学习任务和训练任务。因为增强现实技术可以使运动员看到更多的辅助信息，而这些信息是由硬件设备实时获取、计算、输出的，为运动员提供实时的真实训练场景的各项数据，帮助运动员进行各种动作的数据化，根据各项数据及时纠正错误动作，增加更多正确的肌肉记忆，减少运动员凭自身感觉去练习的时间，提升学习和训练的效能[3]。

3.2  AR技术在篮球基本战术中应用的发展

篮球基本战术由进攻战术基础配合和防守战术基础配合、快攻与防守快攻、半场人盯人防守和进攻半场人盯人防守、区域联防和进攻区域联防组成。增强现实技术在篮球基本战术中应用可以有效提高运动员对战术的理解与执行能力。在进攻战术和防守战术中增强现实技术可以实时将掩护、挡拆、策应、传切以及突分配合的数据输出到运动员真实场景中，有利于运动员对路线、挡拆时机、策应位置、切入时机和突破分球的节奏把握，计算机通过获取的各种信息进行实时计算，对场上的实时变化情况进行监控，通过电脑高速的处理分析为运动员选择合适的时机、空间、位置，将辅助运动员选择最优化。在快攻、人盯人、区域联防等基本战术应用增强现实技术，同样可以利用计算机对实时场景进行数据化处理，为运动员决策做准备。

4  结  论

现代篮球的发展离不开科技力量的支持，篮球运动发展也同样促进着科技进步，两者是相依相存的。增强现实技术是当前的前沿新技术，未来将会快速发展普及到各种场景中，也是推动社会向前发展的新技术。增强现实技术目前主要应用在医疗、军事、工程等，未来增强现实技术将会普及到社会各个角落，为人们带来更多便利。由于篮球运动不断发展及变化，需要更新的科技力量支撑，而增强现实技术的发展注定成为推动现代篮球变革的新力量。增强现实技术对于篮球基本技术学习有着促进作用，也助于基本战术的学习和执行，因此，增强现实技术将来必然会成为推动现代篮球运动发展的重要力量之一。

参考文献：

[1] 于翠波，李青，刘勇.增强现实（AR）技术的教育研究现状及发展趋势——基于2011-2016中英文期刊文献分析 [J].远程教育杂志，2017，35（4）：104-112.

[2] MARKO E.Augmented Reality（AR）[EB/OL].（2012-10-05）.http：//othes.univie.ac.at/23923/.

[3] 卢延文.视频图像技术的发展及在篮球项目教学中的应用 [J].运动精品，2018，37（7）：21-22.

作者简介：卢延文（1990.07-），男，汉族，甘肃武威人，讲师，硕士研究生，研究方向：体育教育训练学。