計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的應用研究

劉 瑩

（武漢設計工程學院，湖北 武漢 430000）

計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的應用研究

劉 瑩

（武漢設計工程學院，湖北 武漢 430000）

文章主要對計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的應用進行研究，通過對計算機虛擬現實技術和高效體育教學必要性和現狀的分析，提出計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的應用策略，以期將計算機虛擬現實技術有效地應用于高校體育教學中，實現高校體育教學質量和效率的提高，促進現代高校體育教學的健康發展。

高校體育教學；虛擬現實技術；計算機

計算機虛擬現實技術是計算機應用技術中一種通過對現實環境進行模擬生成仿現實環境的技術，通過對傳感器的充分應用實現體驗者和模擬環境的交互傳感。計算機虛擬現實技術是一種綜合了計算機圖形圖像處理、多種模式選擇、傳感認知識別、智能語音、互聯網網絡等多種技術領域交互的成果，可以廣泛投入到醫學、航空、航天、建筑、軍事、娛樂、教育等多個領域中進行模擬體感互動，實現虛擬與現實的融合發展，具有非常深遠的教學意義。計算機虛擬現實技術在當前高校體育教學中還處于空白，通過對計算機虛擬現實技術的應用實施，可以生動地將體育教學內容表現出來，營造富有趣味的教學環境，不僅能提高學生的學習積極性，還能使學生的專業技能知識得到較高效率的掌握，實現高校體育教學質量的提高。

1 計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的應用背景

1.1 計算機虛擬現實技術

計算機虛擬現實技術結合了多種科學領域的技術融合發展而成，其主要目的是營造出一種針對感官感覺接近現實環境的虛擬現實的環境，突破傳統意義仿真技術不能對人感官進行模擬的缺陷，實現了人體與計算機設備感官交互的虛擬技術，其主要依靠五大基礎構成模塊得以實現，分別是：檢測、反饋、傳感器、控制以及3D建模。通過檢測和反饋模塊檢測體驗者的指令信息是否得以構建，再通過傳感器模塊和控制模塊實現指令的傳遞與控制，最終將現實世界和虛擬環境進行連接，以此達到3D建模模塊的有效生成和運用。計算機虛擬現實技術具有3種特征，即沉浸性、交互性和感知共享性。這是因為計算機虛擬現實技術是通過對人體五感特征進行仔細分析，建立與現實世界1∶1的3D模型，達到現實世界中等效的視覺、聽覺、觸覺和動覺的體感，更容易使體驗者身臨其境，并且突破了傳統意義上的計算機控制交互行為，利用傳感設備進行虛擬交互，是操作更加方便，還可以無限地拓展體驗者的想象空間，通過對虛擬世界的

構建達到體驗者想要的效果。

1.2 計算機虛擬現實技術和高校體育教學結合的必要性

計算機虛擬現實技術是對計算機人工智能技術的一個深化，將計算機虛擬現實技術運用到高校體育教學領域中，是對高校體育教學模式的一種全新探索，改變傳統面授的教學方式，提升學生學習的主動性，通過對計算機虛擬現實技術的構建，帶領學生進入不同體感的體育教學環境中，激發學生的參與積極性與興趣，實現體育教學的順利實施。通過對計算機虛擬技術的應用，在高校體育教學中可以大大縮短訓練教學的時間，不僅可以達到真實直觀的教學效果，還能不斷激發學生自學的意識，從而促進高校體育教學的順利實施，而對于傳統教學中關于教學設備經費的投入也可以相應地減少。在體育教學中，有許多對抗競技的項目，而現實中的訓練往往會因為操作不當引發一些教學事故，導致學校在體育項目的開設中對這類項目進行了剔除，而計算機虛擬現實技術的有效融合，則可以避免實際操作中可能帶來的損傷，使學生在非常安全的環境中進行有效的訓練。針對一些具有教學設備、場地等有較高要求的體育項目，計算機虛擬現實技術也可以更好地進行模擬，不僅彌補了現實高校體育教學中客觀條件的不足，還能實現人性化教學環境的創建。計算機虛擬現實技術不僅能突破現實時間和空間的界限，還能實現高校教學環境的改善和提高。實現高校體育教學中的計算機虛擬現實技術的應用，可以使高校體育教學中教學模式發生巨大改變，由傳統的課程教學轉變為學生主動參與教學，實現現代化的高科技教學理念深入學校課堂，使學生學習的內在需求得到巨大的滿足，促進學生創新思維的生成。計算機虛擬現實技術應用于高校體育教學還可以使一些無法進入課堂的高端設備和場地得到應用，讓學生切實體會操作和學習的樂趣，優化體育教學中的內容，從而實現教學任務的完成和效率的提高，以達到現代化高校體育教學改革的目的。

2 計算機虛擬現實技術在高校體育教學的應用研究策略

2.1 計算機虛擬技術在高校體育教學應用研究的客觀要求

在高校體育教學中應用計算機虛擬現實技術，要實現計算機虛擬現實技術進行有效的運用，一般主要的設計應用方向有：校園環境模擬、體育課堂模擬、實際教學環境模擬以及交互課件設計。校園環境模擬是通過數碼相機對校園環境進行圖像的捕捉，使上傳后的校園素材逼真化，或呈現立體的效果，從而使參與的學生產生強烈的現實感；體育課堂模擬是對體育課堂教學時間和空間的拓展，建立較為真實的虛擬培訓環境，運用豐富的交互式教學方法，輕松實現高校體育教學；實際教學環境模擬需要對體育教學的相關設施等數據進行有效真實的輸入，將其真實地展現，可以實現減少高校相關教學經費的目的；交互課件設計主要是對課堂交互性進行實現，利用相關技術的描述實現學習資源的共享，達到有效學習的目的。

2.2 計算機虛擬現實技術在高校體育教學實際項目中的應用

計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的應用將會使一個革命性的變革，它是對傳統教學的一種顛覆，將傳統的單一式的教學向多元化的綜合性專業化的教學進行轉變，使單項體育教學變得更具深度和廣度。

在健美操項目的體育教學中，計算機虛擬現實技術為學生和教室提供一個虛擬現實的健美操場館，并賦予虛擬真人化的教學示范NPC，學生可以個性化地選擇適合自身的教學示范進度，并使用具象化描述的方式與教師針對健美操學習的難點進行溝通，完成動作規范化學習。在排球、籃球等球類項目的體育教學中，需要教師將動作分解的要點進行詳細的解說，而學生可以利用虛擬現實技術在教師解說要點的過程中，進行跟隨學習，并通過相關技術感受標準化的發球力度、幅度和動作的順序，以此進行自我感知學習，同時交互式的虛擬現實技術，還能將單個的學生進行網絡連接，組成小組模式，學校僅僅需要提供高科技虛擬技術設備的環境就可以實現“實際化”的組織教學。在跳水項目的體育教學中，通過計算機虛擬技術對跳水運動員的標準跳水動作進行細節性的展示，包括對跳水運動員在空中的各種動作的角度的標記，利用計算機后臺進行各種角度數據的分析和標準數據的標記，使學生從細節上進行對比分析，從而了解自身在實際跳水運動中的動作的缺點，并通過不斷地訓練進行自我學習和糾正。計算機虛擬現實技術應用于高校體育教學不僅能實現個性化的自身進度的學習，還能因地制宜、因材施教，實現創新化、差異化的人才培養。

3 結語

高校體育教學在當前的高校教育中面臨著改革的瓶頸，在實際教學中需要學生達到綜合的運動技能和熟練掌握運動戰術，這就需要不斷地進行實際訓練，但往往現實中難以達到較好的體育教學效果。將計算機虛擬現實技術融入高校體育教學中，是對高校體育教學改革創新的方式之一，利用計算機虛擬現實功能，實現體育教學空間和時間的有效利用，增強學生的學習積極性和主動性，從而實現體育教學的目的。雖然，當前對于計算機虛擬現實技術的應用還處于初級階段，因相關客觀條件的制約無法廣泛應用和推廣，但從長遠意義考量，這將是未來高校體育教學改革中不可忽視的改革方向之一，不僅能實現高校體育教學質量和效率的提高，還能促進未來現代化的高校體育教學的健康發展。

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Research on the application of computer virtual reality technology in college physical education

Liu Ying
（Wuhan Institute of Design and Sciences, Wuhan 430000, China）

This article mainly makes a research aiming at application of computer virtual reality technology in the universities sports teaching, through the analysis of the necessity and current situation of computer virtual reality technology and the high effciency of sports teaching, putting forward application strategy of computer virtual reality technology in physical education in colleges and universities, in order effectively apply computer virtual reality technology to physical education in colleges and universities, to achieve improvement of quality and effciency of PE teaching in colleges and universities, promoting the healthy development of the modern university physical education.

college physical education; virtual reality technology; computer

劉瑩（1983— ），女，湖北武漢，碩士，講師；研究方向：體育教學訓練。