2022年北京冬奧會背景下VR技術在冰雪運動中的應用研究

歐陽瑞芬

（廣州大學體育學院，廣東 廣州 510006）

自我國成功申辦冬奧會以來，隨之迎來冰雪事業發展的良好契機。政府相繼出臺相關政策，強調推動冰雪事業高質量發展，做好推廣普及并帶動3億人參與冰雪運動工作。習近平總書記強調，必須廣泛開展全民健身活動，加快推進體育強國建設，籌辦好北京冬奧會、冬殘奧會。我國冰雪運動的發展與冰雪強國對比起步較晚，因此利用科技助推冬季奧運會、大力普及傳播冰雪文化是重要舉措。

VR技術全稱為虛擬現實技術（Virtual Reality），具有的沉浸式、交互式等特點能給用戶創造一個逼真的虛擬環境，帶給用戶身臨其境之感。2016年以來，VR產業鏈迎來空前的發展前景，對該技術應用上的研究主要圍繞工業、軍事、醫學、娛樂和教育方面。近幾年，我國開始VR技術在體育領域方面的研究，但大部分的研究停留在理論層面，實證研究相對薄弱，而其在冰雪運動上的應用研究更為欠缺。因此，在2022年北京冬奧背景下，VR技術在冰雪運動中的應用有待進一步挖掘。

1 VR技術在冰雪運動中的應用優勢

1.1 降低冰雪運動意外發生率及康復治療訓練難度

有研究發現，大部分學生對冰雪運動充滿期待，男生尤為迫切地想學習這項富有挑戰性的體育項目，但部分女生表示不敢嘗試有一定危險性的冰雪運動。冰雪運動雖然刺激、好玩，但對于初學者來說，是一項具有危險性的高難度體育項目，對于陌生的運動項目，初學者心理難免會產生害怕的心理，若能力有限或注意力不集中，容易因操作不當而引發安全事故。利用VR數字轉換技術，便可為初學者建立一個虛擬的冰雪場館，里面有虛擬的冰雪教練員、虛擬設備器材、虛擬比賽場地、虛擬對手等，一方面可以滿足初學者對冰雪運動訓練的相關要求，新穎的學習方式還可以讓初學者體驗到冰雪運動的魅力，從而提高學習的主動性；另一方面該技術可以使初學者先在模擬環境下熟悉裝備器材的使用方法、學習冰雪運動各項目的技術動作，再到現實中進行實踐操作，從而有效避免運動傷害事故發生，提高訓練安全系數和效率。另外，初學者在參與冰雪運動時，難免會有受傷的情況，而傳統的康復治療主要通過走路、慢跑及康復器械等方式進行恢復，其康復周期長且效率低。而VR技術能根據患者的受傷程度制定出具有針對性的治療康復模擬場景，如患者可以在模擬場景中走路時遇到小溪、巨石等，患者需避開這些障礙物，從而強化恢復。該模式能提高患者的自我調節能力，調動患者的積極性，降低康復治療的難度。

1.2 有效彌補冰雪運動設施的缺陷與不足

在“三億人上冰雪運動”的政策影響下，全國各地根據自身環境特點開展了豐富的冰雪賽事、校園冰雪公開課、冰雪文化交流等系列活動，以促進冰雪項目的快速發展，冰雪場地數量隨之快速增加，但目前我國冰雪運動場地仍供不應求，無法滿足冰雪人口參與的需求。而冰雪場所建設時間長、成本高，購買裝備器材經費高，對于二、三線城市及經濟發展不景氣的城市來說，發展冰雪運動較為困難，這時利用VR技術可以使冰雪運動擺脫場地、時間和氣候等條件的局限，能構建超現實虛擬化冰雪運動環境，給參與者營造良好的技能訓練氛圍。通過VR技術，參與者可突破時間、空間限制，實現冰雪運動異地互動教學與訓練，在虛擬冰雪環境中隨時隨地進行模擬訓練，有效緩解滑雪場地供不應求的現狀。另外，VR技術可嘗試根據2022年北京冬奧會比賽場地進行超逼真模擬，大力發揮主場優勢，使冰雪運動員通過VR技術提前熟悉比賽場地，從而提高比賽勝算。

據統計，在過去的5屆冬奧會中，站上領獎臺的我國46名運動員中有黑龍江省27人、吉林省10人、遼寧省7人、內蒙古自治區1人、江蘇省1人，96%的冰雪運動員來自東北三省，說明我國歷屆參加冬奧會的運動員主要來自北方地區，這是由于南方地區沒有冰雪運動的天然條件，冰雪運動氛圍較差，導致南方冰雪人才容易被埋沒。可見，冰雪運動若想得到均衡發展，必須解決南方的冰雪運動發展過程中存在的問題，因VR技術具有交互性特點，可實現異地互動教學與訓練，南方冰雪參與者可使用VR眼鏡或頭盔到超逼真的冰雪環境進行學習，甚至可以連線北方的朋友一起進行冰雪比賽。VR技術突破了時間空間限制，節省了學習時間，有利于促進各地區參與者快速深入地了解冰雪運動，推動我國冰雪事業的均衡發展。

1.3 創新冰雪運動訓練方法，快速提高冰雪運動員的成績

2022年北京冬奧會是我國從體育大國邁向體育強國的良好契機。習近平總書記提出，辦賽要出彩，參賽也要出彩。然而，目前我國競賽冰雪項目發展不均衡、高水平后備人才不足、拔尖運動員和專業教練員較為缺乏等問題仍然制約著我國冰雪項目的發展，因此將VR技術融入冰雪運動訓練具有積極意義。其一，可以緩解冰雪教練員缺乏問題。其二，通過VR技術，設計冰雪運動的仿真系統，構建標準技術動作，對人體三維運動進行構建進而獲取三維立體信息，可以對運動員的運動過程進行全方位、多角度的動態捕捉，為人體運動的三維仿真提供參考，也為虛擬環境中運動員冰雪運動技術動作的動態生成提供有利的參考。其三，可以記錄及回放冰雪運動員的分解和完整動作，教練員通過觀看記錄可檢測運動員動作是否規范，便于為運動員針對性地制訂個性化的訓練方案，從而提升冰雪運動的訓練效果，提高比賽成績，加快冰雪項目的發展。在冰雪運動人才儲備匱乏之時，可將VR技術應用于運動員選拔測試中，通過對運動員進行生理生化監控和追蹤分析，可節省選拔時間，全面挖掘有潛力的運動員，使其擺脫經驗選拔的弊端，利于教練員對冰雪運動員科學、專業的選材，深化冰雪運動備戰體系，加快提高我國冰雪運動的競技能力及整體水平。

我國冰雪項目的發展極不均衡，呈現“冰強雪弱”的趨勢，冰上優勢項目主要為短道速滑和花樣滑冰，雪上奪金項目主要為自由式滑雪。利用VR技術可以充分發掘潛在優勢項目，補齊項目短板，做到強化全面布局。VR技術可以為冰雪運動參與者模擬出不同的比賽或訓練場館和教學方法，并通過視頻和圖像形式進行動作分解和完整動作示范，參與者可選擇自己心儀的冰雪項目，根據自身情況選擇學習進度，找到最適合自己的訓練方式，對錯誤動作的發力順序和幅度進行調節，運動員也能對不熟練的動作進行反復練習，加以鞏固提高，熟悉戰術思路，以提高與隊友之間的高度配合。

1.4 VR技術的教育功能具有較強的可開發性

群眾體育是體育強國建設的基礎，沒有全民健康就沒有全民小康，而校園冰雪項目的發展是實現全民健康的重要途徑，普通高校冰雪項目的發展是培養冰雪運動后備人才的重要舉措，而中小學生是推進冰雪運動發展的后備力量。《北京2022年冬奧會和冬殘奧會中小學生奧林匹克教育計劃》指出：完善政府向社會力量購買公共服務機制，通過加大基金、人員、技術等投入對發展青少年奧林匹克教育和冬季冰雪運動給予支持。根據冬奧會和中國目前冰雪運動基礎薄弱的特點，從2015年開始建設命名中小學冰雪特色學校，預計到2025年，達到5 000所，最終實現奧林匹克教育和冰雪進校園雙輪驅動。冰雪進校園是快速增加我國冬季奧運項目體育人口的重要途徑，但相關專業的教職人員缺口巨大，無法滿足校園冰雪的發展速度，因此，把VR技術融入校園冰雪運動的教學尤為重要。VR技術可通過相機捕捉校園環境，再模擬逼真的校園冰雪場館，從而加強學生的真實體驗感。VR系統可以向學生宣傳關于我國冰雪文化史和世界冰雪文化史、冬奧遺產保護等相關知識，充分體現體教融合，注重冰雪項目的繼承與超越，培養學生奧林匹克精神，從而促進我國冰雪事業的可持續發展。

1.5 利用VR技術加強冰雪體育外交

自中華人民共和國成立以來，我國冰雪運動發展始終保持著與國際的交流，特別是在2022年北京冬奧會的背景下，體育外交作為中國特色大國外交的重要組成部分，是實踐人類命運共同體理念的重要場域。以往冰雪運動外交學術交流的主要載體為期刊，而VR技術一方面能提供文本、圖像等素材，另一方面還能體現作者的思想，其能對冰雪運動發展領域學術交流產生積極影響。我國應科學制定冰雪體育外交相關戰略，利用VR技術促進我國冰雪國際交流及合作，提高我國冰雪國際地位與國際話語權。遵循走出去和引進來，可利用VR技術探索國外冰雪運動文化發展新思想與戰略，取其精華、去其糟粕，使2022年北京冬奧會背景下中國冰雪健康可持續發展，讓蘊含中華民族特色的中國冰雪文化海納百川，形成既具有中國特色又與世界融合的中國特色冰雪文化，制定屬于中國模式的冰雪運動發展戰略。

1.6 能優化冰雪賽事轉播效果

中國具有豐厚的冰雪文化歷史底蘊。VR賽事直播已被廣泛應用到奧運會、ICC國際冠軍杯、美國高爾夫公開賽、美國職業棒球聯賽、美式橄欖球賽、歐洲杯足球賽決賽等大型體育賽事中。自2015年以來，我國開始將VR技術運用于大型的體育賽事轉播中，如蟻視對中國網球公開賽2015賽季進行了比賽現場的實況VR錄播。2020年東京奧運會為增強賽事轉播效果，東京奧組委與阿里巴巴合作開發“云平臺”，該平臺利用8k高清技術和5G技術將廣泛應用于比賽；日本 NHK電視臺和Wonder Vision技術實驗室還聯合開發一種半球型的8K VR超級高清視覺系統“Tokyo Victory”，讓觀眾無需佩戴VR頭盔就能在大銀幕上進行VR體驗。人工智能時代，VR具有回放、環繞拍攝、壓縮和數據顯現技術，我國可以嘗試學習日本在2020年東京奧運會的轉播途徑，優化完善VR核心技術，借助該技術在各大冰雪賽事進行全方位轉播，構建超真實的比賽現場，以傳播冰雪文化、奧林匹克精神及其價值觀。

2 VR技術存在的問題

目前，VR技術在的不足主要體現在：（1）VR設備的兼容性較差；（2）VR硬件成本高；（3）VR專業人才較為缺乏；（4）VR交互體驗欠佳；（5）VR技術易產生眩暈感；（6）使用VR時缺乏社交性。可見，制約VR技術發展的因素很多，使其仍處于起步階段。若想將VR技術在未來冰雪運動發展領域普及應用，必須解決目前存在的問題，應在現有的系統基礎上進行完善技術升級。本文的研究還處于起步階段，只對未來VR技術應用于冰雪運動項目中進行了探索，在后續研究中，建議對冰雪人口進行實踐研究，使未來的VR技術更加先進和人性化，不斷提高科技助力冰雪運動水平。

3 結 語

VR技術給人們帶來了全新的體驗，VR技術在冰雪運動領域有著巨大的潛力，如VR技術能降低冰雪運動意外發生率及康復治療訓練難度；有效彌補冰雪運動設施的缺陷與不足；創新冰雪運動訓練方法；能快速提高運動員成績；能加強冰雪體育外交；能優化冰雪賽事轉播效果等。因此，將VR技術應用于冰雪運動，能進一步帶動3億人參與冰雪運動，不斷提高我國冰雪運動發展水平。