信息技術對籃球運動員的作用及運用策略

王慧

（南京大學 江蘇 南京 210023）

引言

籃球作為一項具有激烈競爭性的團隊運動，不僅考驗著球員的身體素質，還要求球員具備卓越的技術和戰術認知能力。在這個競技水平不斷提高的領域中，運動表現分析技術已經成為籃球訓練和比賽準備中不可或缺的工具。本文將探討的主題：運動表現分析技術在籃球運動中的應用、對球員的幫助，以及如何合理運用這些技術以提高競技水平。籃球領域的技術和戰術發展一直在不斷演進。教練和球員需要不斷尋求新的方法來提高自己的技能和團隊的績效。正是在這個背景下，信息技術等現代技術工具嶄露頭角。這些工具能夠提供詳盡的數據和視頻分析，為教練和球員提供寶貴的信息，有助于改善技術和戰術。

1、運動表現分析中的信息技術介紹

1.1、Vicon 紅外三維運動捕捉分析系統

Vicon 的紅外3D 動作捕捉與解析系統利用紅外高速相機捕捉無源熒光標志點，搭建了一個3D 數據獲取和分析平臺，可以支持244 臺高性能高頻相機。該系統的紅外高速相機采用威康公司自行開發的CMOS 傳感器，具備1600 萬像素的紅外相機。其專注于動作捕捉，通過快速和高精度的三維動作捕捉，在運動訓練、人機工程、生物力學、動畫制作和互動游戲等方面具有重要應用價值。

1.2、Sports Code 戰術分析軟件

澳大利亞Sports Code 視頻戰術分析軟件是由澳大利亞Sportec公司開發的，專門用于群體對抗球類項目的統計和分析。該軟件可用于分析球員或球隊的技戰術運用，通常包括獲取視頻資料、設置軟件操作編碼、導出數據、二次處理數據和生成定性分析報告等步驟。通過代碼窗口，可以根據個人要求創建個性化的模板。可以設定所期望的技術參數，例如14 號中鋒在高位成功策應的次數、從中路上籃的次數、在禁區內投籃的次數、在前轉身之后的投籃次數等。在分類窗口中，用戶可以對視頻進行任意分類、編輯和標記編碼；利用統計窗，可以將所需數據以任意格式輸出；利用動態矩陣函數，可以對數據進行精細化處理，快速查看統計數據，具備較強的邏輯檢索能力，并能將數據信息以多種形式輸出。利用該系統，教練可以獲取對手的各項技術參數，并根據這些信息制定相應的策略，以戰勝對手。

2、基于Vicon 紅外三維運動捕捉分析系統的應用

2.1、實驗設計與實施

本研究的目的是設計幾個不同的實驗并進行詳細分析。該實驗通過使用Vicon3D 動力學捕獲技術，構建球員的最佳投籃計劃以提高運動員的投籃能力。研究的目標是了解球員在投籃方面的訓練效果，并提高運動員的投籃命中率。實驗采用了隨機分組的方法，將籃球運動員分為兩組。經過4 個星期的實驗，研究人員對實驗組球員的投籃命中率和出手速度等方面進行了調查，并對實驗結果進行了分析和歸納。為了進行測試，使用了由美國Oxford Metrics Group 公司提供的Vicon 紅外高速攝像設備，在籃球場上放置了9 個高速攝像機，通過3D 成像技術準確地記錄每個Mark 點的狀態。在測試的4 名參與者中，分別選取了頭部、上半身（平均每側14 只）、下半身（平均每側14 只）和腳部（平均每側14 只）進行射擊實驗。在測試前，參與者進行了充分的熱身運動，并進行了場地的調整，以確保在測試開始時已經準備就緒。

在第一次測驗中，試驗對象包括實驗組和普通組各4 人，使用了2 分投籃，選擇固定地點，每個人投籃50 次，并測量兩組。利用3D 運動捕捉技術，收集了投籃動作和投籃時機的信息。試驗中采用了單手站在地上投籃的方式，在投籃者旁邊有人喂球，以保持喂球的持續性。

在初始測試結束之后，對實驗組的投籃動作進行了數據化，同時還捕捉到了運動員的出手時刻。通過對投籃動作和沒有命中的動作的3D 建模和分析，探究了投籃動作的不穩定因素。同時，通過解析軟件建立了最佳投籃動作與命中之間的聯系，并分析了運動員的最佳投籃動作。實驗組收到了運動員最佳的投籃動作信息，知道應該用什么姿勢去投籃，以及如何運用一些常見的細節動作來提高命中率。另外，將最佳投籃動作制作成3D 動態圖形，供實驗組選手在以后的訓練中使用，而控制組則沒有通知。

在接下來的3 個星期內（每周7 次），每位球員都要進行1次特殊的投籃練習，每次進行200 個超過2 分的遠距離投籃，練習時間至少為1h。在訓練過程中，實驗組球員盡可能模仿最佳投籃動作，而控制組則進行常規的自由投籃練習。在第二次考核中，時間、地點和天氣都要盡可能地模擬第一次考核。4 名運動員在各自的初始測量點上進行了投籃試驗，每人投擲了50 個球，其中2 個進行了兩次實驗，并使用3D-Motion 捕獲技術對被測試人的投籃動作和投籃時機進行了捕捉。

2.2、實驗結果

（1）實驗前及對照組單手肩上投籃命中率及出手時長分析

在對試驗組和控制組各選取了4 名籃球運動員進行試驗前，研究人員遵循實驗方法和標準，對運動員的2 分遠投技術進行了測試。試驗者經過充分熱身后，站在圓弧外側，由專業人士給予投籃機會，并盡可能接近正常速度，進行了50 次2 分遠投，進行了兩組實驗。

通過表1 可以看出，這些運動員的投籃水平都非常出色，投籃命中率都超過了60%，而且出手時間也比較穩定。然而，就籃球項目而言，這次的投籃形式并不算很強，在高強度的防守下，應該盡量提高出手速度，并且在低強度的情況下提高命中率。從第一個測試的結果來看，每個人都有很大的提升潛力。

表1 第一次測試4 名運動員投籃命中率及出手時長

（2）投籃訓練后實驗組及對照組單手肩上投籃命中率及出手時長分析。

在進行了4 個星期的專項投籃練習后，試驗組和控制組各4 名球員再次進行2 分遠投，受試者在充分熱身后，站在圓弧外側，由專業人士喂球，盡量接近自己的正常出手速度，進行50次2 分遠投，并進行兩組試驗。從表2 中可以看到，一些球員經過投籃訓練后，遠距離投籃能力變得更好了，投籃命中率都達到了70%左右，這樣的成績在全國范圍內相對來說已經很好了；但出手時長是一個較為常規的數據，在同級別運動員中沒有優勢。

表2 第二次測試4 名運動員投籃命中率及出手時長

（3）干預前后投籃命中率對比。

將實驗組的兩次射擊測驗所得的量化資料進行了整理，然后輸入SPSS16.0，用成對樣本t 檢驗，得到了表3。在3 個星期內，兩位實驗對象進行最佳射擊練習后，其命中率提高了8%、11%，均有顯著性提高（P ＜0.05）；而對照組的兩個人，命中率也提高了5%，但沒有顯著性差異（P ＞0.05）。從這一點可以看出，告訴球員自己的最佳投籃位置，讓球員對自己有一個更好的認識，然后再去做投籃練習，會對籃球運動員的遠距離投籃命中率有很大的提高，這也就意味著投籃訓練的效率更高。

表3 兩次測試4 名運動員投籃命中率對比

表4 兩次測試4 名運動員投籃出手速度對比

（4）干預前后投籃時長對比。

利用紅外線攝像技術，對兩組運動員的出手時機進行了分析，以投籃前的起手為起點，以球離開手為終點。通過數據分析，發現連續4 個星期的訓練中，只有實驗組的出手速度提高了0.05s，但提高幅度有限，而控制組和實驗組沒有提高。結果表明，最佳投籃動作模擬訓練與籃球運動員的出手速度之間沒有明顯的相關性，其訓練效果幾乎為零。

3、基于Sports code 軟件的籃球視頻技戰術分析

在搜狐體育、CBA 官方網站、FIBA 等主流媒體上，人們很容易就能看到傳統的技術指數。但是，這樣的數字無法讓運動員更好地剖析對手。在籃球界這種情況也是常有的。常見的數據有：得分、投籃次數、投籃命中率、2 分命中率、3 分命中率、罰球命中率、前場籃板、助攻、搶斷、蓋帽、失誤、犯規等等。然而，在收集和整理信息的過程中，通常需要從傳統的戰術和戰術指標中挖掘出職業球隊所需的信息。技術指標與之相似；在戰術方面，包括了進攻策略，比如在投籃區域上的應用，以及發動進攻時的變化；防守策略，比如在落點上的應用，以及整體防守策略的比例（防守、關門、夾攻、防守）。此外，在個體技術方面，球隊通常希望獲得一些主要數據，包括投籃區域、突破方式和投籃方式，學術界通常更傾向于使用這些指標。

3.1、戰術分析

目前Sports code 中最先進的兩個功能是矩陣功能和解析函數中的角度功能。本文以日本男籃為例，利用Sports code 對日本男籃在2023 年世界杯中的攻擊策略進行了研究。

第一步，根據可能出現的進攻站位情況，建立指標模板；

第二步，播放影片，同時進行指標的錄制；

第三步，影片結束，利用矩陣，就可以直接得到每一項指標的統計數字，根據所得數據，來分析日本隊的進攻站位情況。

根據表5 所示，日本隊在進攻方式上最常使用的“1-2-2”策略與日本和歐洲的研究結果相符。日本球隊傳統上以高中鋒為主要的得分手段，而歐洲球隊在高水平的擋拆上更為擅長，并且歐洲球隊普遍喜歡采用高中鋒來防守。相比之下，日本球隊更常采用2-3 和3-2 的戰術落位，這實際上是1-2-2 戰術的進一步發展。

表5 日本隊在2023 年世界杯小組賽中的站位情況

表6 馬布里2013-2014 賽季總決賽前兩場突破情況

3.2、球員研究

以2013-2014 年CBA 總決賽第3 場新疆隊對北京隊馬布里的突破為例，新疆隊在制定總決賽第1、2 場的戰術安排的基礎上，制定了賽前戰術安排，并根據實際情況對其做了適當的調整，達到了預期的效果。比賽一開場，新疆隊就牢牢地掌握著場上的主動權，以22-24,24-25,18-22,17-21（新疆領先北京）取得了勝利。身為北京男籃的一名球員，馬布里如何選擇自己的攻擊位置就成了新疆男籃研究的焦點。

第一步：利用Sports Code 軟件對馬布里在過去2 局中的得分進行了統計分析。根據分析，馬布里通常會在以下情況下進行突破：一是當北京隊的進攻陷入停滯時，選擇突破以打破得分荒；二是當對手的位置明顯對自己有利時，更容易得分并更容易犯規。馬布里突破方式如下：

在總決賽的前兩場，馬布里平均每場有10.5 個突破，5 個直接得分，3 個犯規，2 個罰球。

第二步：制定相關防守策略。以哈德森為主力后衛，防守第二名和第三名球員的后衛要小心防守，并破壞馬布里的運球線，5 號位要小心在籃圈內防守。

第三步：比賽中進行不斷調整。新疆隊在這場比賽中表現不錯，一直壓制著北京隊，導致北京隊的進攻效率大打折扣，而且在籃板上也處于明顯優勢地位。結果，對馬布里的防守限制了球隊整體的得分，北京隊只得到了81 分，而其中有3 名球員的得分都沒有超過3 分。

4、運動表現分析中信息技術的使用對籃球運動員的作用

4.1、提高技術訓練的有效性

通過使用Vicon3D 動力捕捉系統進行的實驗，驗證了用于訓練最佳投籃動作的3D 紅外動態捕捉系統在提高籃球運動中的命中率方面具有更大的作用。然而，在進行專門投籃訓練后，實驗組與被試組的4 位運動員在單臂肩部出手的速度沒有明顯的提高。這表明無論是最佳投籃動作訓練還是常規投籃練習，都無法有效地影響成年運動員的出手速度。因此，需要探索新的訓練方式來提高出手速度。運用“3D 紅外動力學捕獲系統”構建的最佳投籃動作訓練法，能夠快速高效地提高投籃命中率，同時幫助運動員更好地認識自我，找到適合自己的投籃節奏，從而激發訓練熱情，并豐富訓練內容和方式，提高訓練效果和效率。利用技戰術視頻分析軟件收集、分析和整理數據，為訓練提供有用信息，是運動項目群支柱性技術，借助于Sports code 軟件，可以實現全面的技戰術分析和統計、視頻分析和存儲，為現代體育運動和實時比賽提供完整的技術和戰術分析系統和數據存儲系統。該系統不僅適用于籃球，還可以應用于其他需要高度技術和戰術要求的比賽項目。

4.2、提高戰術制定的針對性

依據項群理論，籃球運動要求團體合作，競賽戰略是決定勝負的關鍵因素。利用Sports code 技術與戰術分析軟件，可以搜集對方的比賽及訓練錄像，以便更好地掌握對方的實力狀況，從而做出針對性的調整。例如，在比賽場上，該軟件可以實時比較和分析兩支球隊的攻防情況，并生成關鍵錄像。根據教練組在比賽前制定的技戰術計劃，無論是分析自己的球員表現還是對方技戰術戰略，都可以從多個角度對比賽進行分析，得到有價值的視頻片段和數據統計。在中場休息時，可以將重要的視頻回放連接到休息室，讓球員更深入地了解上半場的情況，并獲取對方上半場的攻防策略，使球員能夠從多個方面理解對方的優缺點，從而幫助球隊調整策略，使下半場比賽對自己隊伍更有利。

4.3、提高收集情報的準確性

不管是自己的資料還是對方的資料，本質上只是一種數據集合，如果沒有經過適當的分析和統計，只是一些數字而已。只有通過系統的分析、統計、分類、歸檔、細化管理等工作，才能充分發揮數據的力量。運動編碼中的“矩陣”模塊以其簡潔和精確而著稱，在比賽分析中具有重要的實際應用價值。

4.4、提高工作時間的高效率性

通過運用戰略和軟件，使復雜的變得簡單。觀看比賽時，能夠獲取所需的各項指標，并能一次處理數百個指標。比賽中，可以直接將高清攝像與數字化比賽拍攝相結合，將賽場的視頻直接輸入到計算機中，無需經過傳統的模擬信號獲取及將其轉換成數字格式。該軟件使操作過程變得簡單，避免了重復的快進或慢放，可以直接獲得需要的重點內容并進行瀏覽，極大地節省了時間，提升了小組的工作效率。

4.5、提高資料管理的可操作性

Sports Code elite 軟件最大的特色之一就是對賽事材料進行分類管理，建立視頻數據庫。數據庫組件能夠很容易地將已完成的、按特定的分類法加以分類和分析的視頻材料進行分類和綜合，從而便于管理和查詢。

5、運動表現分析中信息技術的運用策略

5.1、積極使用紅外線捕捉系統進行球員訓練

目前，在國內體育訓練中，“紅外捕獲系統”的使用并不普遍，很少應用于解析最佳投籃動作，用于籃球訓練更是少之又少。大多數運動員不知道自己的習慣動作和最佳投籃動作。在籃球投籃訓練中，為了更好地提高投籃訓練的效果，必須加強多樣化的科學訓練，使運動員對自身運動習慣有更好的認識，并建立模仿機制。籃球選手經常進行投籃練習或模仿投籃練習，可以提高運動員的命中率，但改善出手速度并不明顯。在籃球比賽中，由于防守的密集，迅速的出手速度成為重要的指標。教練員和運動員應積極研究如何提高出手速度，在保持一定命中率的同時，盡量提高運動員在比賽中的速度，從而提高球隊的戰斗力。

5.2、利用Sports code 對新技術、新戰術的創造

在籃球訓練中，出現了許多新技術和戰術。而信息科技是其中最出色的，突破了運動員以往必須自己完成的局限，縮短了比賽流程，拉近了空間距離，為信息的表達提供了更多的時間和空間。能夠將靜態的圖像轉化為栩栩如生的人物，并通過組合、拼接、轉化等方法進行創造。信息技術的虛擬技術使得連貫而復雜的戰術動作通過計算機技術進行分解和組合，再加上重點圖標和亮點等輔助，使學生更容易理解和掌握新的技巧。信息科技可以自由調整動作幅度、方向、速度等，極大擴展了創造的可能性，并能迅速將新的戰術和技巧思想運用到比賽。

6、結論

本文深入探討了運動表現分析技術在籃球運動中的應用、對球員的幫助以及合理運用這些技術的策略。通過對信息技術的分析，了解了其原理和功能，并發現其在籃球訓練和比賽中的廣泛應用。通過實驗設計和實施，使用Vicon 系統追蹤運動員的動作，分析了實驗結果。實驗前和實驗后的數據對比揭示了這一技術對提高技術訓練的有效性，尤其是在單手肩上投籃的命中率和出手時長方面。同時，通過Sports code 軟件的戰術分析，能更深入地了解比賽戰術，有助于制定更具針對性的戰術和個性化的訓練計劃。綜合來看，這些技術為籃球運動員提供了顯著的幫助。提高了技術訓練的效果，幫助教練更好地理解運動員的技術問題，從而改進運動員的技能。