虚拟现实技术在高等学校射击训练中应用的探讨

◇温州体育运动学校 杨静

在高等学校教育体系中，射击训练一直是管理部门严格把控的运动项目之一。很多高校禁止军训之外的射击训练，很多大学生不了解射击训练的重要性，也不太注重安全防护意识，很容易造成人身安全事故。结合虚拟现实技术，可以将现实中危险性较高的射击训练内容降低很大风险，只需要设计实现相关VR交互产品，即可实现沉浸式、增强现实、分布式、桌面型的虚拟现实射击训练目标。

在高等学校中，射击主要指枪械以及弓箭等方式，由于安全限制和场地保护目标，大多数学校并不具备野外射击靶场，也没有充足的射击训练硬件条件。很多高校无法将射击训练内容与教学相结合，感兴趣的学生只能通过付费去其他射击训练场所感受射击训练的魅力。从素质教育的角度讲，射击训练有利于提高射击操作严谨性，提升射击动作的规范性，提高注意力等不同能力维度。

一、虚拟现实技术概述

虚拟现实技术是互联网时代中应用非常广泛的信息技术之一，能够将计算机数据参数化模型建立的三维空间与现实环境相隔离，充分调动人类的多重感官能力，在虚拟环境中完成行为交互。在教育行业中虚拟现实技术被称为实用性最强的计算机技术之一，VR设备的不断研发创新与投入，让更多学生了解和认知虚拟现实技术的使用方式[1]。计算机图形学、人工智能、计算机网络、物联网技术、多媒体技术的有机结合，虚拟现实设备能够实现人机交互功能，将人类所知所感的内容体现在虚拟环境中，将目标物进行数据参数模型的建立。通过使用虚拟现实设备，可以实现风险较高的人工操作内容，还能够多次试错，充分利用计算机原理中的重置清零性能，降低设备使用成本[2]，提升利用率和沉浸式感受。

二、虚拟现实技术在高等学校射击训练中的应用路径

（一）桌面型虚拟现实射击训练。

很多计算机都能够实现桌面型虚拟现实的射击训练操作，原因在于产品交互难度不大，可以通过鼠标和键盘输入方式控制射击训练动作的标准性和规范性。桌面型软件的后期维护成本较低，安装较容易，但是用户体验感并不强，不具备沉浸式和交互优势[3]。运动员和普通用户都可以充分利用此类型软件进行射击训练，可以自由选择射击场所、训练目标更换、射击方向的控制等。但是由于桌面型射击训练软件与实景沉浸式体验方式不同，在执行观察场景时，无法做到完美操控射击设备，对枪支和弓箭的操作体验感不足。因此比较适用于学生等普通用户，对于专业性较高的射击运动员来说，性价比和体验感相对较差。

（二）沉浸式VR射击训练。

沉浸式VR设备可以将产品用户的感官与现实环境相隔离，在设备与联网计算机共同建立的虚拟化三维数据空间中感受到独特的射击训练体验。根据使用次数和时长，用户在登录系统后可以自行选择射击工具，选择目标训练场景，在沉浸式体验过程中，感受到射击的生动体验感觉。真实环境下的射击训练操作对运动员的要求较多，需要将动作标准化规范化，但是在VR设备构建的虚拟环境中，可以随意发挥，使用正确的射击姿势和手法都会收获加分奖励，激励用户规范射击姿势和枪械弓箭的使用方法等。沉浸式VR射击训练不仅可以节约空间，还可以协助用户或者运动员发现自身在训练过程中容易出现的错误问题，可以采用重复操作的方式纠正发力点，将真实的射击训练感受转移到虚拟环境中。

（三）增强现实式射击训练。

增强现实的射击训练产品玉城尽是产品不同，在模拟与仿真现实世界的同时，增强产品用户对真实环境的感受。很多企业研发了增强现实产品，需要将VR技术、模式识别算法、大数据技术、物理力学原理、声学光学等多类学科进行综合，模拟真实世界的射击弹道训练和弓箭发出训练操作细节。很多用户在使用AR产品的过程中，能够充分感受到身临其境的射击感觉，面对并不确定的目标靶向，监控每次射击训练的准确率等多项数据，用户可以在产品使用过程中学习到更多科学规范地使用动作。通过设置不同类型的语音提示，用户或者运动员可以根据自身的喜好选择训练目标，达到模拟现实世界射击训练与数据标准化的和谐统一。

（四）分布式射击训练。

分布式射击训练产品，是将分布式云计算技术与虚拟现实技术相结合，将计算机网络结构中建立的虚拟环境数据模型进行并发处理，充分利用分布式系统结构的稳定性、开放性、共享性，能够将产品用户在体验不同场景的射击训练操作内容进行数据化表达，有利于后续竞赛学习的重点改革。根据高等学校中学生分布特点，很多射击爱好者都会采用分布式射击训练VR产品，在计算机网络中你模拟射击发射过程，感受到独特的设计体验。此外，分布式射击训练产品不仅成本较低，还可以根据计算机网络的独特结构特点，有选择性和针对性地对用户操作进行高效数据管理，将虚拟的射击体验经历与数据模型世界一同存储，完善用户的感官体验。

三、结语

很多高校无法将射击训练内容与教学相结合，感兴趣的学生只能通过付费去其他射击训练场所感受射击训练的魅力。结合虚拟现实技术，可以将现实中危险性较高的射击训练内容降低很大风险，只需要设计实现相关VR交互产品，即可实现沉浸式、增强现实、分布式、桌面型的虚拟现实射击训练目标。虚拟现实设备能够实现人机交互功能，将人类所知所感的内容体现在虚拟环境中，将目标物进行数据参数模型的建立。