不同時間阻斷三維發(fā)球和知覺動作匹配程度對網(wǎng)球接發(fā)球的影響

楊勇濤，張忠秋

發(fā)球和接發(fā)球是網(wǎng)球比賽中技戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮的重要環(huán)節(jié)，在高水平比賽尤其是男子比賽中，一發(fā)的速度一般都在200 km左右，若不提前判斷發(fā)球方的意圖，接發(fā)球方就很難有高質(zhì)量的接發(fā)球，直接導(dǎo)致局面被動。預(yù)判是運動專長研究的主要內(nèi)容之一，相關(guān)研究主要集中在那些高時間壓力的球類項目，如網(wǎng)球、乒乓球、羽毛球、棒球等，研究結(jié)果支持了專家的預(yù)判優(yōu)勢。研究者認(rèn)為，專家的認(rèn)知優(yōu)勢不僅與知覺調(diào)整過程密切相關(guān)的語義和概念性知識有關(guān)[1-2]，也與專家對運動情境的熟悉性[3-4]和環(huán)境變化[5]有關(guān)。運動情境具有復(fù)雜性、多變性和多感知性等特征，這些特征與運動表現(xiàn)密切相關(guān)，為專長研究提供了一個理想環(huán)境，成為專長研究的一個絕佳模式[6]。

正是由于運動情境的上述特征，使傳統(tǒng)試驗室研究的生態(tài)學(xué)效度遭到一定質(zhì)疑。因為傳統(tǒng)研究多使用靜態(tài)圖片和二維視頻作為刺激材料，這些二維材料缺乏足夠的環(huán)境信息，相比二維材料，三維視頻能夠提供更多的視覺信息，尤其是深度知覺，能增強被試的真實體驗。時間阻斷技術(shù)能夠在一定程度上說明早期信息對運動員接發(fā)球預(yù)判的重要性，但卻缺少球飛行的后期信息和發(fā)球后球落地彈跳之后的信息，而這部分信息對網(wǎng)球接發(fā)球來說異常重要[7-10]。另外，大部分研究讓被試用一些非代表性的動作如按鍵做出反應(yīng)[11]，這與真實運動情境不符，會掩蓋專家優(yōu)勢，一項對知覺動作匹配程度對棒球擊球手預(yù)判表現(xiàn)的研究支持了該觀點[12]。由于按鍵反應(yīng)和真實動作反應(yīng)所依賴的感知通道是不同的，因此讓運動員用真實動作接發(fā)球更接近真實比賽情境，這種高水平的知覺動作匹配程度更能體現(xiàn)運動中專家優(yōu)勢。

因此，本研究選取虛擬網(wǎng)球游戲中的發(fā)球情境，用三維相機拍攝網(wǎng)球發(fā)球片段，然后使用時間阻斷技術(shù)，分別在球拍和球接觸前100 ms、球拍和球接觸即刻、接觸后100 ms對發(fā)球進(jìn)行阻斷，探討不同時間阻斷對網(wǎng)球運動員接發(fā)球判斷的影響。另外，本研究給運動員呈現(xiàn)完整的發(fā)球視頻，讓運動員對接發(fā)球的最佳時機進(jìn)行判斷，同時讓運動員用真實動作接發(fā)球，探討知覺動作匹配程度（按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)）對接發(fā)球的影響。我們假設(shè)，運動員在不同時間阻斷條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率和反應(yīng)時存在差異，隨著阻斷時間的增加，預(yù)判準(zhǔn)確率升高，反應(yīng)速度加快；專家組對接發(fā)球時機的判斷更準(zhǔn)確，其總體接發(fā)球反應(yīng)時更短，擊球點更靠前，但中等水平組和新手組不存在顯著差異；與按鍵反應(yīng)相比，用實際動作接發(fā)球時的反應(yīng)時更短，但準(zhǔn)確率較低。

1 試驗1 不同時間阻斷條件下網(wǎng)球運動員預(yù)判準(zhǔn)確率和反應(yīng)時研究

1.1 被 試

25名被試參加本試驗，其中7名網(wǎng)球一級運動員為專家組，球齡6～9年，平均年齡23.35±1.67；10名網(wǎng)球二級運動員為中等水平組，球齡4～6年，平均年齡21.40±1.25；8名業(yè)余愛好者為新手組，業(yè)余等級約3.0，球齡3～7年，平均年齡27.65±1.34。所有被試均為男性，右利手，身體健康，裸眼視力正常。

1.2 試驗設(shè)計

3（專家組、中等水平組、新手組）×3（球和球拍接觸前100 ms（T1）、球和球拍接觸即刻（T2）、球和球拍接觸后 100 ms（T3））二因素混合試驗設(shè)計。

1.3 研究工具

（1）高性能主機一臺：Intel core i7處理器，4G內(nèi)存，1G獨立顯卡NVIDIA GeForce9800，分辨率1 024×768，刷新頻率120 Hz（該頻率為產(chǎn)生三維圖像的刷新頻率）。NVIDIA 3D立體眼鏡，Sony 3D 攝像機，4×3 m 投影幕（制式 16：9，視角 105°）；（2）三菱主動立體工程投影機（分辨率為1 024×768，標(biāo)稱光亮度4 500明流）；（3）E-Prime2.0，用于編輯和呈現(xiàn)刺激材料。

1.4 試驗材料

本試驗所用發(fā)球視頻取自Xbox 360虛擬網(wǎng)球（VR tennis）澳大利亞公開賽中的游戲場景，使用SONY 3D攝像機進(jìn)行拍攝，距離為1.2 m。所有發(fā)球均為一區(qū)發(fā)球，時速為（150±5）km。然后經(jīng)過兩名專業(yè)教練篩選，并讓教練對三維視頻的效果進(jìn)行評估，評估工具為ITC-SOPI問卷的SPatial Presence部分[13]，最后選出60個最佳發(fā)球作為試驗材料。使用會聲會影11.0對發(fā)球視頻進(jìn)行剪輯，分別為球和球拍接觸前100 ms、球和球拍接觸即刻、球和球拍接觸后100 ms，3個時間阻斷視頻的時間分別為2 240 ms、2 340 ms、2 440 ms。所有發(fā)球視頻用E-Prime 2.0編輯，每種條件均包括練習(xí)和試驗兩部分，其中練習(xí)部分30試次，被試可根據(jù)練習(xí)情況進(jìn)行再一次練習(xí)，正式試驗部分60試次，要求被試對發(fā)球在其正手位還是反手位做出判斷。試驗流程見圖1。

圖1 試驗1刺激程序Figure 1 Stimulus Procedure of Experiment 1

1.5 數(shù)據(jù)分析

剔除小于100 ms和大于平均值3個標(biāo)準(zhǔn)差的極端反應(yīng)時數(shù)據(jù)，使用SPSS15.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯著性水平為0.05。

1.6 結(jié)果

1.6.1 不同時間阻斷對網(wǎng)球運動員預(yù)判準(zhǔn)確率的影響 采用雙因素方差分析對網(wǎng)球運動員預(yù)判準(zhǔn)確率進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，時間阻斷的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=58.45，P=0.000；技能水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=25.67，P=0.000，這表明技能水平和時間阻斷對運動員的預(yù)判準(zhǔn)確率有顯著影響。但組別和時間阻斷的交互作用不顯著，F(xiàn)（5，20）=23.68，P=0.074。對不同時間阻斷條件下時的準(zhǔn)確率進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同時間阻斷條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率存在顯著差異，F(xiàn)（2，22）=61.37，P=0.016，尤其是 3 組被試在T1和T3條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率。這表明隨著時間阻斷的增加，被試獲取的信息增多，預(yù)判準(zhǔn)確率升高。對不同技能水平運動員的預(yù)判準(zhǔn)確率進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果顯示，F(xiàn)（2，22）=28.645，P=0.031，即不同技能水平運動員的預(yù)判準(zhǔn)確率存在差異，尤其是專家組和新手組，在3種時間阻斷條件下的準(zhǔn)確率均存在明顯差異，并且隨著時間阻斷的增加，差異增大。比較T1條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率，3組運動員之間沒有明顯差異，并且此時的準(zhǔn)確率在50%的隨機概率左右。因此我們推測，在球拍和球接觸前100 ms，并不能表現(xiàn)出技能水平優(yōu)勢（見圖2）。

圖2 不同時間阻斷條件下運動員預(yù)判準(zhǔn)確率Figure 2 AnticiPation Accuracy in Different Time Blocking Conditions

1.6.2 不同時間阻斷條件下網(wǎng)球運動員預(yù)判反應(yīng)時比較 采用雙因素方差分析對網(wǎng)球運動員預(yù)判反應(yīng)時進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：時間阻斷的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=23.69，P=0.000；技能水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=15.38，P=0.000，這表明技能水平和時間阻斷對運動員的預(yù)判反應(yīng)時有顯著影響。但組別和時間阻斷的交互作用不顯著 F（5，20）=44.69，P=0.103。多重比較結(jié)果表明，專家組與中等水平組和新手組的反應(yīng)時存在顯著差異，而中等水平組和新手組的反應(yīng)時也存在邊緣顯著性，P=0.052。對不同技能水平運動員反應(yīng)時進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，專家組和中等水平組及新手組的反應(yīng)時存在顯著差異，F(xiàn)（2，22）=16.04，P=0.023，這種差異在專家組和新手組之間更加明顯，體現(xiàn)了技能水平對預(yù)判反應(yīng)時的影響。對不同時間阻斷條件下的反應(yīng)時進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同時間阻斷明顯影響運動員的反應(yīng)時，F(xiàn)（2，22）=21.66，P=0.031，隨著阻斷時間的增加，預(yù)判反應(yīng)時縮短（見圖3）。

圖3 不同時間阻斷條件下運動員預(yù)判反應(yīng)時Figure 3 AnticiPation Reaction Time in Different Time Blocking Conditions

1.7 討論

在知覺預(yù)判研究中，時間阻斷技術(shù)經(jīng)常被研究者用來探討運動員預(yù)判時信息加工的時間特征。研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀運動員能夠利用球拍和球接觸前160～80 ms及球拍和球接觸后80 ms獲得先行信息做出預(yù)測[14]，在球和球拍接觸前480 ms、320 ms、160 ms的時候，運動專家與次專家的知覺預(yù)測成績均優(yōu)于普通運動員[15]，網(wǎng)球?qū)＜以谇蚝颓蚺慕佑|前42 ms時的預(yù)判準(zhǔn)確率顯著優(yōu)于新手[16]。本試驗結(jié)果支持了研究假設(shè)，即不同技能水平運動員對發(fā)球落點的判斷準(zhǔn)確率和反應(yīng)時存在一定差異。隨著發(fā)球視頻阻斷時間的增加，運動員的反應(yīng)時縮短，準(zhǔn)確率升高，尤其是T3時的反應(yīng)時顯著縮短。這表明隨著阻斷時間的增加，發(fā)球視頻提供的信息增多，預(yù)判的反應(yīng)時逐漸縮短，準(zhǔn)確率升高，不同阻斷條件時的反應(yīng)時和準(zhǔn)確率明顯表現(xiàn)出線索或信息優(yōu)勢。這與近期一項研究結(jié)果一致。該研究使用時間遮蔽技術(shù)設(shè)置了4種條件，分別為球員運動方向改變前即刻（T0），改變前 100 ms（T1）、200 ms（T2）和 300 ms（T3）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，專家的判斷準(zhǔn)確率顯著高于新手，而且預(yù)判速度也更快，尤其是T0和T1情況下[17]。另外，專家組的預(yù)判準(zhǔn)確率和反應(yīng)時顯著優(yōu)于中等水平組和新手組，這與雷慧等人[18]的研究一致，但中等水平組和新手組沒有顯著差異。事實上，3.0左右水平的新手組在打球時間和經(jīng)驗方面與中等水平組并沒有明顯差距，本研究中的部分新手組被試的網(wǎng)球運動經(jīng)歷甚至比中等水平組一些被試還長。這或許可以在一定程度上說明兩組被試的預(yù)判表現(xiàn)。T1條件下中等水平組和新手組的準(zhǔn)確率低于隨機概率（50%），專家組的準(zhǔn)確率也僅僅稍優(yōu)于隨機概率。我們推測，對于3組被試來說，球拍和球接觸前100 ms并不是預(yù)判發(fā)球落點的重要信息時段。

總之，本試驗不僅證實了先行信息對預(yù)判的影響，同時也為知覺預(yù)判的專家優(yōu)勢提供了證據(jù)。本試驗使用的三維立體發(fā)球視頻為被試提供了良好的沉浸感，相比傳統(tǒng)研究使用靜態(tài)圖片和二維畫面有了較大進(jìn)步。但需要注意的是，對網(wǎng)球接發(fā)球來說，預(yù)判方向僅僅是一個重要方面，在預(yù)判方向的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確的接發(fā)球時機是更重要的一方面。在網(wǎng)球比賽中我們會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，運動員雖然猜對了發(fā)球的方向，但由于對發(fā)球速度的估計存在誤差，往往造成接發(fā)球擊球點靠后或者直接失誤，例如若接發(fā)球選手高估了發(fā)球的速度，那么揮拍的時間就會提前，而實際上由于球速較慢，接發(fā)球選手的擊球動作停留時間延長，這會增加其接發(fā)球失誤的概率。因此，技能水平對網(wǎng)球運動員接發(fā)球時機的影響是本研究的另外一個目的。

2 試驗2 知覺動作匹配程度對網(wǎng)球運動員接發(fā)球

反應(yīng)時和準(zhǔn)確率的影響

2.1 被 試

同試驗1。

2.2 試驗工具

（1）高性能主機一臺：Intel core i7處理器，4G內(nèi)存，1G獨立顯卡NVIDIA GeForce9800，分辨率1 024×768，刷新頻率120 Hz（該頻率為產(chǎn)生三維圖像的刷新頻率）。NVIDIA 3D立體眼鏡，Sony 3D攝像機，4×3 m投影幕；（2）三菱主動立體工程投影機（分辨率為 1 024×768，標(biāo)稱光亮度 4 500 明流）；（3）E-Prime2.0，用于編輯和呈現(xiàn)按鍵反應(yīng)時的發(fā)球視頻；（4）荷蘭 Mind Media BV公司生產(chǎn)的NeXus-10無線生理監(jiān)測與反饋系統(tǒng)的聲音觸發(fā)模塊，記錄運動員接發(fā)球的動作時間。

2.3 試驗設(shè)計

3（專家組、中等水平組、新手組）×2（按鍵反應(yīng)、動作反應(yīng)）二因素混合試驗設(shè)計。

2.4 試驗材料

本試驗發(fā)球視頻仍用SONY 3D攝像機拍攝，時速（150±5）km，均為完整的一區(qū)發(fā)球，最后經(jīng)網(wǎng)球?qū)＜疫x擇出內(nèi)角和外角發(fā)球各30次。所有發(fā)球和地面接觸的時間約為3 050 ms，發(fā)球約在3 200 ms達(dá)到最高點。整個發(fā)球時間為3 400 ms。所有視頻用NVIDA 3D Player播放。與試驗一不同，本試驗去除球和球拍接觸時的聲音，保留球和地面接觸瞬間的聲音以備NeXus-10聲音觸發(fā)模塊記錄時間。

運動員以2種反應(yīng)方式接球，（1）按鍵反應(yīng)，運動員觀看發(fā)球視頻時要想象自己正站在接發(fā)球位置，像平時比賽或打球一樣，然后通過按鍵對接發(fā)球的最佳時機做出判斷；（2）動作反應(yīng)，運動員拿著真實的球拍對視頻中的發(fā)球做出真實反應(yīng)。運動員站在指定的接發(fā)球位置，接完發(fā)球后立即準(zhǔn)備下次接發(fā)球，運動員揮拍接球時會碰到鋼制三角支架發(fā)出聲音，該鋼架固定在運動員右手邊1 m處，聲音由NeXus-10聲音觸發(fā)模塊以Mark形式記錄，該聲音觸發(fā)模塊同時以Mark形式記錄球和地面接觸的時間，這兩個Mark之間的時間再加上3 050 ms即為運動員接發(fā)球的動作時間。該部分試驗任務(wù)包括練習(xí)和試驗兩部分，練習(xí)部分30試次，正式試驗部分60試次，50次外角發(fā)球，10次內(nèi)角發(fā)球，要求被試對外角發(fā)球做出反應(yīng)。試驗流程見圖4。

圖4 試驗2刺激程序Figure 4 Stimulus Procedure of ExPeriment 2

2.5 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS15．0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯著性水平為0．05。

2.6 結(jié) 果

2.6.1 按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)條件下的反應(yīng)時比較 采用雙因素方差分析對網(wǎng)球運動員接發(fā)球反應(yīng)時進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，技能水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=34．32，P=0．018；反應(yīng)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=23．65，P=0．034；組別和反應(yīng)方式的交互作用不顯著，F(xiàn)（5，20）=38．50，P=0．327。采用單因素方差分析對運動員接發(fā)球按鍵反應(yīng)反應(yīng)時和真實動作反應(yīng)時進(jìn)行比較，結(jié)果表明，技能水平對按鍵反應(yīng)時有顯著影響，F(xiàn)（2，20）=38．461，P=0．000。多重比較結(jié)果顯示，專家組的按鍵反應(yīng)時顯著優(yōu)于中等水平組和新手組，而中等水平組和新手組之間則沒有顯著差異。技能水平對真實動作反應(yīng)時有顯著影響，F(xiàn)（2，20）=66．962，P=0．000。多重比較結(jié)果顯示，專家組、中等水平組和新手組之間均存在顯著差異，專家組動作反應(yīng)時顯著快于新手組。采用配對樣本T檢驗對不同水平運動員按鍵反應(yīng)和真實動作反應(yīng)時進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，專家組、中等水平組和新手組的按鍵反應(yīng)反應(yīng)時與真實動作反應(yīng)時之間均有顯著性差異，分別為 T=－43．335，P=0．035，T=－58．489，P=0．027，T=－83．534，P=0．010（見圖 5）。

2.6.2 按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)條件下的接發(fā)球準(zhǔn)確率 采用雙因素方差分析對網(wǎng)球運動員接發(fā)球反應(yīng)時的準(zhǔn)確率進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，技能水平的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（2，22）=31．59，P=0．239；反應(yīng)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=18．45，P=0．016；組別和反應(yīng)方式的交互作用不顯著，F(xiàn)（5，20）=34．03，P=0．483。采用單因素方差分析對按鍵反應(yīng)和真實動作條件時的接發(fā)球準(zhǔn)確率進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，專家組、中等水平組和新手組在按鍵時的準(zhǔn)確率沒有顯著差異，F(xiàn)（2，20）=1．204，P=0．300；而真實動作時的準(zhǔn)確率顯著下降，F(xiàn)（2，20）=1．700，P=0．019，尤其對新手組來說，真實動作時的準(zhǔn)確率明顯低于按鍵反應(yīng)時的準(zhǔn)確率（見圖6）。

圖5 動作反應(yīng)時和按鍵反應(yīng)時比較Figure 5 Reaction Time in Both Key Press Action and Motor Action Conditions

圖6 按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)條件時的準(zhǔn)確率Figure 6 AnticiPation Accuracy in Key Press Action and Motor Action Conditions

2.6.3 運動員接發(fā)球反應(yīng)時 在網(wǎng)球比賽中，接發(fā)球的時間非常重要，大多數(shù)情況下，球上升到最高點左右時擊球效果最佳，但擊球點不能太靠前，并且為了在比賽中占得先機，運動員有時會在球的上升期迎前接球[19]，進(jìn)而壓縮對手的反擊時間。時間拖得越長，球的力量或者旋轉(zhuǎn)會急劇增大，回球也就越困難，甚至有可能被引出場外，失去接發(fā)球的有利位置，下一拍也將處于被動。在本試驗中，我們一方面以反應(yīng)時和準(zhǔn)確率作為評價專家優(yōu)勢的指標(biāo)，同時我們還對接發(fā)球反應(yīng)時進(jìn)行了區(qū)域劃分，我們認(rèn)為接發(fā)球反應(yīng)時的頻數(shù)分布或許更能解釋專家優(yōu)勢。在本研究中，我們以50 ms作為分類依據(jù)，對3組運動員按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)的反應(yīng)時進(jìn)行歸類，得出按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)時各區(qū)間的接發(fā)球次數(shù)（見表1），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，技能水平對接發(fā)球時間有顯著影響，專家組的接發(fā)球反應(yīng)時明顯比新手組短，擊球點更靠前（見圖7、圖8）。另外，分別對不同技能水平運動員按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)時分布頻數(shù)進(jìn)行交叉列聯(lián)表檢驗，結(jié)果顯示，χ2=83．79，P＜0．05，χ2=178．63，P＜0．05，這表明不論是按鍵反應(yīng)還是動作反應(yīng)，技能水平與運動員接發(fā)球績效存在顯著相關(guān)，網(wǎng)球運動員的接發(fā)球反應(yīng)時受技能水平的顯著影響。

表1 不同技能水平運動員按鍵反應(yīng)和動作反應(yīng)時的頻數(shù)分布Table 1 The Frequency Distribution of Key Press Action and Motor Action Reaction Time of Different Skill Players

2.7 討論

本試驗使用三維發(fā)球視頻，能夠給運動員提供良好的深度和空間知覺，而讓運動員對接發(fā)球的最佳時機進(jìn)行按鍵反應(yīng)判斷和用實際動作接發(fā)球，也更加接近真實運動情境，在一定程度上增加研究的生態(tài)學(xué)效度。反應(yīng)時結(jié)果表明，對專家組、中等水平組和新手組來說，按鍵反應(yīng)條件下的反應(yīng)時明顯比動作反應(yīng)條件下的反應(yīng)時慢，分別慢了約53、84、105 ms。該研究結(jié)果與另一研究結(jié)果比較一致，即知覺判斷的反應(yīng)時比動作反應(yīng)時約慢400 ms，即使動作反應(yīng)時加上揮動球拍的延遲時間200 ms，還是比知覺判斷的反應(yīng)時快[9]。在準(zhǔn)確率方面，不論是按鍵反應(yīng)還是動作反應(yīng)，專家組和新手組的接發(fā)球準(zhǔn)確率均存在一定差異，尤其是動作反應(yīng)條件下的準(zhǔn)確率差異顯著，專家組比新手組高了20%。這與已有研究結(jié)果一致，即優(yōu)秀運動員在實際動作反應(yīng)條件下的預(yù)判比新手更準(zhǔn)確，但在知覺判斷條件下兩者的準(zhǔn)確率沒有顯著差異[20]，動作反應(yīng)條件下足球守門員對球落點判斷的準(zhǔn)確率高于新手，專家的表現(xiàn)更依賴于知覺和動作之間的匹配程度[21]。

對不同技能水平運動員來說，按鍵反應(yīng)條件下的準(zhǔn)確率沒有顯著差異，但明顯高于動作反應(yīng)的準(zhǔn)確率，尤其對中等水平組和新手組來說，兩種條件下的準(zhǔn)確率存在顯著性差異。這與RANGANATHAN和CARLTON[9]的研究結(jié)果一致，他們發(fā)現(xiàn)棒球擊球手在知覺判斷反應(yīng)條件下的預(yù)判比動作反應(yīng)條件下的預(yù)判更準(zhǔn)確，但也有研究發(fā)現(xiàn)，手球守門員在動作反應(yīng)條件下的準(zhǔn)確率高于知覺判斷條件下的準(zhǔn)確率[22]。至于新手組動作反應(yīng)準(zhǔn)確率明顯低于按鍵反應(yīng)準(zhǔn)確率這一結(jié)果，我們認(rèn)為，可能是由于發(fā)球速度太快，新手組在用真實動作接發(fā)球時存在一定困難。這與新手組的運動經(jīng)歷密切相關(guān)，因為在業(yè)余網(wǎng)球運動中，發(fā)球速度通常在100 km/h以下，本試驗中新手組的運動水平最高為業(yè)余3.0級別，底線球有一定基礎(chǔ)，但發(fā)球和其它技術(shù)環(huán)節(jié)水平很差。另外，本研究試驗任務(wù)為完整的發(fā)球視頻，若僅僅依據(jù)按鍵反應(yīng)的判斷準(zhǔn)確率說明專家優(yōu)勢，顯然參考價值不大，我們認(rèn)為必須同時結(jié)合運動員接發(fā)球反應(yīng)時的分布來評價運動表現(xiàn)，而試驗結(jié)果也顯示專家組、中等水平組和新手組按鍵反應(yīng)準(zhǔn)確率沒有差異。因此，按鍵反應(yīng)的準(zhǔn)確率并不能代表不同技能水平運動員之間的差異，反觀動作反應(yīng)準(zhǔn)確率，不同技能水平之間存在較為明顯的差異。這不僅由于專家運動經(jīng)驗更豐富，還因為他們接受過正規(guī)的網(wǎng)球技術(shù)訓(xùn)練且經(jīng)常參加相對高水平的比賽，對接發(fā)球有更為準(zhǔn)確的感知，這些都可能是造成新手組動作反應(yīng)時較長的原因。因此，動作反應(yīng)的準(zhǔn)確率更能體現(xiàn)專家優(yōu)勢。

在本研究中，我們首次使用接發(fā)球反應(yīng)時的頻數(shù)分布考察不同技能水平運動員接發(fā)球反應(yīng)時的差異，并以此評價接發(fā)球表現(xiàn)。從接發(fā)球反應(yīng)時間分布頻次圖可以看出（見圖7、圖8），專家組接發(fā)球反應(yīng)時的分布明顯較新手組靠前，主要體現(xiàn)在專家組接發(fā)球時間集中在球飛行時的3 200～3 400 ms之間。也就是說，專家組接發(fā)球時的擊球點更靠前，而新手組擊球點明顯靠后，延誤接發(fā)球的最佳時機。另外，不論按鍵反應(yīng)還是動作反應(yīng)，三組被試都有一部分反應(yīng)時超出了本研究中完整發(fā)球視頻的時間3 400 ms，并且新手組超出的更多，這是新手組平均反應(yīng)時較長的原因。但至于為何會出現(xiàn)接發(fā)球反應(yīng)時超出實際發(fā)球視頻時間，可能是由系統(tǒng)誤差所致。總之，試驗2證實了研究假設(shè)，即與按鍵反應(yīng)時相比，動作反應(yīng)時更短，但準(zhǔn)確率相對較低。專家組對接發(fā)球時機的判斷更準(zhǔn)確，其接發(fā)球反應(yīng)時更短，但中等水平組和新手組不存在顯著差異。

圖7 專家組和新手組按鍵反應(yīng)時頻數(shù)分布Figure 7 Frequency Distribution of Reaction Time of ExPert and Novice in Key Press Action Condition

圖8 專家組和新手組真實動作反應(yīng)時頻數(shù)分布Figure 8 Frequency Distribution of Reaction Time of ExPert and Novice in Motor Action Condition

3 研究的不足

本研究使用了3D立體相機拍攝的三維視頻，但由于技術(shù)限制，這種視頻的立體感和沉浸感有限，并且雖然我們讓運動員用真實動作接發(fā)球，但發(fā)球視頻的立體感和沉浸感不足還是會影響運動員對接發(fā)球的判斷。另外，本研究還采用動作反應(yīng)評價運動員的接發(fā)球績效，但評價方法并不完善，如反應(yīng)時的記錄可能存在一定誤差，無法知曉運動員是否能把球回到對方區(qū)域等。針對上述研究中的不足，可以使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬真實的網(wǎng)球發(fā)球情境，增加沉浸感水平，同時使用傳感器記錄接發(fā)球反應(yīng)時和回球位置等，還可以記錄運動員接球時的移動位移，通過徑向誤差評價接發(fā)球績效。

4 結(jié) 論

本研究通過2個試驗主要得出以下結(jié)論：

（1）不同時間阻斷對運動員預(yù)判反應(yīng)時和準(zhǔn)確率有較大影響，隨著發(fā)球視頻呈現(xiàn)信息的增多，預(yù)判準(zhǔn)確率上升，反應(yīng)時縮短。但球和球拍接觸前100 ms時的預(yù)判準(zhǔn)確率僅接近隨機概率，該時間段或許并不是預(yù)判最關(guān)鍵的信息來源。

（2）按鍵反應(yīng)的準(zhǔn)確率高于動作反應(yīng)的準(zhǔn)確率，但反應(yīng)時卻多于動作反應(yīng)的反應(yīng)時；專家組動作反應(yīng)的準(zhǔn)確率顯著高于新手組，新手組動作反應(yīng)的準(zhǔn)確率顯著低于按鍵反應(yīng)的準(zhǔn)確率。

（3）與新手組相比，專家組的接發(fā)球反應(yīng)時更短，即擊球點靠前，并且反應(yīng)時多集中在最佳擊球時間區(qū)域內(nèi)，對接發(fā)球時機的判斷更準(zhǔn)確。

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