虚拟现实技术在足球训练中的应用

伊生宝

（昌吉学院 新疆 昌吉 831100）

前言

虚拟现实技术是一种新型的现代科技技术，它具有着诸多的特点，在很多行业都得到了运用，而其对足球训练活动的开展也提供了良好的技术支持。此技术能够实现对现实训练场景和要求的模拟，为运动员提供一种仿真性的训练条件，从而提高他们训练的效果。此技术在足球训练中具有着重要的应用价值，受到了足球训练广泛关注与运用，而它如何在足球训练中应用，就是文章主要研究的内容。

1、虚拟现实技术概述

虚拟现实技术其实就是人们常说的VR技术。对于虚拟现实来说，它是多媒体的技术终极应用和表现的形式，是由计算机的软硬件、传感、机器人、行为的心理学和人工智能等领域发展逐渐产生的产物。在虚拟现实的技术中，主要借助现实生活存在的数据，使用计算机的技术来产生相应电子的信号，把其和各种输出的设备结合后，将信号转变成让人们可以感受和体验到的一种现象，此种现象一般是现实中存在的真实物体，同样也可能是人们肉眼不能看到的物体，以三维模型实现效果的表现。由于此类现象并非我们能够触碰和接触的实物，是使用计算机的技术实现模拟呈现的效果，因此，被称作“虚拟现实”。在虚拟现实的技术不断发展中，此技术逐渐成熟且得到各领域应用与研究，带动了人类生活的变革与发展。人们使用数据手套、立体眼镜等一些传感的设备，就能够体验到三维模拟的现实场景，置身在三维化视觉、触觉和听觉，甚至涉及到嗅觉的世界中，且人和此环境能够借助人的技能以及相应设施实现信息的交互效果。

2、虚拟现实技术在足球训练中的应用价值

虚拟现实技术具有着显著的特点，它为足球训练提供了良好的技术载体，对足球训练活动的开展具有重要的价值。首先，把此技术在足球训练中进行应用，能够有效提升学生足球训练的积极性。传统足球训练需要学生反复进行动作技巧的训练，训练过程较为单一和枯燥，而借助虚拟现实的技术能够为学生提供一种虚拟的场景，让学生能够体验到更多不同的训练情境，这样就能够提高他们训练的积极性，且学生面对此技术具有很好的新鲜感和体验心，这能够促进他们兴趣的激发，促进他们更好参与和投入到足球训练活动中；其次，此技术的使用能够以三维化图像库实现仿真的训练场地构建，为运动员搭建出一个真实性的训练情境，对临场环境真实度实现再现，在多重影像和数据等方面营造出三维化的真实效果，在此环境中受训者能够通过训练对很多比赛中的情况以及突发事件预先感知，从而在现实的比赛时能够有效降低摩擦以及受伤的概率。再次，因为虚拟现实的技术对计算机相关技术实现了综合运用，它具有信息采集、分析和反馈的功能，借助计算机能够对学生的训练信息、考核信息等综合分析，从而实现对他们训练过程和训练结果的客观与准确掌握，促进训练活动更好开展。

3、足球训练中虚拟现实技术应用的形式

在足球的训练中，此技术的应用具有着显著的效果，而在虚拟现实的效果实现中，技术建模设计是最基础的部分。在此技术建模设计中，在建模软件使用中选择3D建模的软件，如CAD、MAX或者poser 8.0等，这些软件在对人体的建模中都普遍使用，其中poser 8.0在人体的建模中最适用。实现交互的工具选择EON studio软件，此虛拟建模的软件在运行中，环境支持windows7和windows xp等。在poser 8.0建模软件的使用中，其对别的软件在操作方面更加灵活、便捷，且界面十分简单，操作中仅仅需要三个步骤就可以分成，分别是对人体模型的选择、对人虚拟的体态实施核定、对虚拟人姿势设计，简单的操作步骤对设计时间实现节约，促进设计效率的提升。因为在人的运动期间，人体骨骼主要发挥着功能性作用，所以在软件的使用中，要注重对骨骼的控制，对模拟人骨骼的活动情况充分考虑，确保虚拟人运动的姿势具有良好灵活性。在使用poser 8.0进行建模时，可以是使用针对骨骼专门设置的系统，其对人体的建模具有很好的直观性和层次性，同时结合3ds、MAX等软件能够实现对真实和复杂性操作的完成。

足球训练中，对虚拟建模相关技术的使用中，主要涉及到运动人体的建模、人机交互和虚拟场景的建模等技术。其中人体建模的技术主要是对人体运动进行模拟，在三维化人体模型的建立中，主要使用人体模型分层法实现建设的目的。在分层法中，主要将人体进行三个结构的划分，即骨骼、肌肉和皮肤，再对内部结构模型建立来达到对人的运动仿真的效果，对仿真人运动的姿势更好实现控制。在虚拟的足球场建模中，需要涉及到很多内容，如实物、灯光场地的变化和虚拟人等构件，其中又包括足球、场地和场地的设施等设计，且还要对虚拟人不同的运动姿势设计。在人机交互构建中，主要是指运动员借助三维交互设备来对虚拟设备实施操作指令下达，且虚拟装备会对指令的进行相应反应的作出，而用户能够使用此技术和系统在交流中，借助模拟环境实现训练同步的反馈效果。

4、虚拟现实技术在足球训练中的实践应用策略

4.1、足球特训

在足球训练中，不同的运动员具有不同的身体素质，在运动中他们的表现和身体状态也存在差异，为了促进他们综合素质的提升，就需要对他们采取特训，实现对他们能力的针对性提升。在虚拟现实的技术中，使用三维化图形的可视系统、交互式的合成器、图形的工作站以及头盔的显示器等功能，能够实现对训练场内风向、温度、风力的大小设湿度等环境条件的统一呈现，对运动员进行训练中就能够对运动员实际运动中的身体状况实施检测与分析，为他们进行训练方案的针对性设定。如借助系统对运动员的生理生化方面实现感应和测试，对运动员运动中身体状态实施分析，掌握其超强度和超负荷极限，针对运动员及时提出训练的建议，对他们的训练内容和训练时间进行合理安排，防止出现身体的损伤情况。

此技术在足球训练中的应用不仅能够实现对运动员训练风险的控制，还能够通过特训对他们的潜能实现激发。通过此技术对运动员身体状态和能力实现检测与分析，按照此系统所得到的数据能够对运动员优点和不足实现明确认识，后对其弱项开展针对性的训练活动；且此技术还能够对运动员骨骼的生长发育状态实现实施的的监测、监控和分析，对运动员运动的姿势和运动的状态能够帮助调整，促进他们保持规范的训练和良好的比赛状态。

4.2、战术训练

在足球运动中，需要团体的配合来完成比赛，在比赛期间需要各个队员对自身作用充分发挥，才能够实现良好的比赛效果。在一个足球团队中，需要不同运动员担任自身职责，控球、跑位、抢球、防守等，这些都是战术中的一部分，为了实现良好战术效果的实现，虚拟现实的技术就发挥重要的作用。借助此技术能够使用三维眼镜和数据手套实现模拟训练，来对合理战术进行寻找和演练。在模拟的场景中，运动员可以不断加强和队友的沟通与了解，掌握和认识到自己最舒服以及队友最擅长的位置，从而对战术不断优化和调整，找到最佳的训练战术与方案。在完成训练战术的优化后，就可以对战术的执行进行模拟训练，来促进队员间配合度的提升，强化战术运用和执行的效果。另外，在训练还可以借助此技术实现针对性战术的训练，对此系统内进行足球比赛中不同阵型数据输入，进而就可以针对对手所用战术进行自身战术的分析与训练，从而打造出一套具有针对性的比赛战术方案，后通过不断配合训练来实现战术效果的发挥，这对比赛效果的提升具有很大的帮助。

4.3、训练回放和训练分析

在足球训练中，运动员接受和掌握知识与技能的能力存在不同，有些运动员需要反复不断训练才能够实现掌握，在传统训练中往往需要对相应知识与技能反复解读和研究，但往往想要重新对知识与技能认识，是不可能让教练员反复进行示范的。而借助虚拟现实的技术就为运动员提供了训练回放的功能，他们能够对训练的内容随时观看，便于对没有掌握的部分深入研究，从而促进训练的掌握。在足球训练中，为了确保运动员具有良好的训练效果，需要对他们的训练情况进行分析，借助虚拟现实的技术能够对学生运动的情况实现量化分析，还能够通过图谱把运动的效果，如运动员实际的速度和位置的移动等全面表现，再对他们运动的效果实施综合分析，就能够系统性对训练的状况了解，便于他们实现训练调整，促进训练目标的实现。

5、结语

综上所述，在足球的训练中，虚拟现实技术具有着重要的应用价值，它对足球训练提供了现代化的技术载体，对提升训练效果和训练水平有着巨大的帮助作用，为了充分发挥此技术的优势，在足球训练中要积极进行此技术训练方案的探索，并对此技术形式不断创新与研究，从而更好服务于足球训练中。