世界冠军的秘密武器

Author: 杨光 Date: 2000年 第7期

  每当我国体育健儿登上领奖台,耳边响起激昂的国歌时,你可曾想过他们的荣耀除了应当归功于教练员的耐心指导和运动员的刻苦训练之外,高科技也自始至终起了不可低估的作用。
  “体育是一种艺术,更是一种科学!”很早以前,就有专家下过这样的结论。任何一种体育运动,随着它的发展,必须在训练过程中随时补充新的科技训练手段,才会充满生机,才能适应发展。
  中国跳水队是一支世界冠军队,他们是如何利用高科技作为训练武器的呢?为此,笔者于近日走访了中国国家体育科研所的张忠秋先生、北京爱捷人体信息研究所总工程师武静峰先生和搜狐网站“体育频道”的刘立涛先生,了解到中国跳水队用电脑辅助训练的秘密。
#1    中国跳水队插上了腾飞的翅膀
  几年前,为了不断提高自己的技术水平,国内各教练队及有关部门加大了科研的投入,特别是通过与北京爱捷人体信息研究所、国家体育总局科研所的大力合作,开发出《爱捷人体运动技术测量分析系统》以来,成绩更为显著。
  此前,国内一直都没有真正实用的动作分析系统。这套系统的问世,使电脑辅助训练工作直接定位于应用,并且尽可能直接发挥实际作用。
  《跳水运动技术测量分析系统》是人体运动技术测量分析系统家族中的一个成员。该系统可以非常有效地诊断运动员的跳水技术,并通过分析结果的可视化视觉反馈训练来纠正动作,从而达到提高技术动作质量的目的。(^07010101a^)
  它的主要功能有双人跳水动作比较分析和单人跳水技术动作测量分析两大类。其中,双人跳水动作比较分析可将两位不同的运动员的动作进行动态对比,将技术好的运动员和技术差的运动员进行对比,找出问题的原因,通过视觉反馈训练来纠正动作,还可以进行双人动作配对研究、寻找最佳搭档等;单人跳水技术动作测量分析则根据不同的动作和测量分析要求,进行平面定点、平面扫描、三维DLT拍摄等复杂的技术分析和测量,克服早期软件无法将图像和曲线、数据同时显示的不足。
  笔者在训练现场看到,工作人员正在用这套系统对跳水名将田亮的几次试跳进行摄录,然后输入电脑,再调出储存的国外跳水运动员的录像,在同一个屏幕上显示出来,对动作的每一个环节都能进行细致的比较,同时,系统也会给出一系列相关数据,以此来进一步提高动作的准确度。国家跳水队的教练员都说用上了这套系统后,运动员的跳水成绩提高得更快了。世界冠军们有了电脑这个武器,真是如虎添翼。
#1    揭开秘密武器的面纱
  现在让我们来揭开这套系统的秘密,看看它是由哪些设备构成的。
  首先,必须有一台爱捷EIMG64PN-Ⅰ型图像采集器。它是整个分析系统的专用核心设备,能够一次完成实时采集图像、实现运动图像实时采集存储,实时播放制作、在线测量分析等。
  由于整套系统主要通过后端测量分析和前端拍摄两大部分组成,所以它所需的配套硬件设备也可按此功能分为两类。
  一台用于控制和计算分析的计算机、一台用于输出图像照片和测试报告的激光打印机、一台用于放录像带和录制分析结果的松下HD-500录像机、一台用于全过程图像监视的SONY PVM-14M2E图像监视器,便是它所有的后端测量分析设备。(^07010101b^)
  它的前端拍摄设备并不复杂。两台带电子快门的普通(或高级家用)摄像机、两台带电子快门的专业摄像机、两台带电子快门的高速摄像机再加三维DLT标定框架一个,整个前端拍摄就全OK了。
  系统对所需的软件不太苛求,在Windows95中需要Office2000作辅助处理,同时一些工作需要在DOS下进行,因此还需要一个DOS中文平台,其他的工作就由系统本身完成了。
  爱捷和体育科研所正在根据不同的训练、测量要求,在同一套硬件设备的基础上,开发出不同的技术测量分析系统,这样,中国的田径、足球、乒乓球等各个项目都可以装备上电脑“武器”,这对提高我国竞技体育的水平无疑大有裨益。
#1    中国体育科研步入世界一流
  同中国跳水队的世界第一的地位一样,这套测量分析系统的很多技术在国际上都是领先的。
  虽然传统的分析系统已经能够完成动作比较和技术测量(测量轨迹、角度、参数等),但中国跳水队采用的这套技术测量分析系统已经不再满足于动作比较和技术测量,而是大胆地向组织训练、统计测量结果、高难技术攻关、比赛成绩预测,特别是个性化诊断(主要适用于高水平的运动员)、单项跟踪、赛后分析等高端方向发展。它以运动生物力学分析为基础,完善地将复杂的人机对话有机地集成在一个系统内,并以快速反馈的形式直接将结果展现给科研人员、教练员和运动员,直接为体育运动实践服务。
  在多媒体技术上,这套系统突破了以往影片和录像的数字和图形反馈形式,与其他人体运动分析系统相比,它最大的突破就在于实现了图像和数据、曲线融为一体。通过图像,我们可以直接通过视觉反馈来纠正训练方案;通过数据,我们可以精确地统计出任何一名运动员的任何一项参数;通过曲线,我们可以生动、精确地测量出运动员运动的轨迹、角度等信息。这些都是国外技术望尘莫及的,因为他们现在仍然使用影片的方法,使图像、曲线和数据完全分离。
  很久以来,理论研究一直都是体育科学研究所最重视的工作。然而,传统理论研究毕竟只是基础研究,它无法直接转为训练效果,更无法直接转化为比赛成绩,不太适合专业的体育训练。而电脑技术为体育理论研究走向训练和比赛实践提供了条件,我国的体育科研,已经昂首跨入世界一流。