王曉瑛

（蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院體育教學(xué)部 甘肅蘭州 730000）

田徑人體動作計算機繪圖軟件開發(fā)與設(shè)計研究

王曉瑛

（蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院體育教學(xué)部 甘肅蘭州 730000）

該文研究在于開發(fā)設(shè)計關(guān)于田徑人體動作的計算機繪圖軟件。對于當(dāng)前體育田徑教學(xué)繪圖中，多是基于基本的繪畫知識，才會運用簡練的人體繪畫技巧，繪制田徑人體動作；該文章從當(dāng)前人們對田徑繪圖的需求出發(fā)，可以優(yōu)化設(shè)計出關(guān)于田徑人體動作的計算機繪圖軟件，有助于大大提升繪圖軟件的設(shè)計質(zhì)量。結(jié)果表明，開發(fā)設(shè)計田徑人體動作計算機繪圖軟件，能簡化田徑人體動作繪制難度，提升繪制田徑人體動作圖像的效益，提升20%，發(fā)揮積極開發(fā)設(shè)計效益。

田徑 人體動作 軟件開發(fā) 設(shè)計 研究

在田徑繪圖中，主要就是確保體育工作者能夠以繪圖方式，輔助田徑教學(xué)［1］，有助于提升田徑體育教學(xué)的質(zhì)量，使人們更加喜歡田徑運動，使人們能夠直觀正確掌握田徑人體基本動作技能，發(fā)揮積極影響。開發(fā)設(shè)計出田徑人體動作計算機繪圖軟件，符合當(dāng)前田徑繪圖的發(fā)展趨勢。以下該文章對此做出具體分析。

1 需求分析

為確保提升田徑人體動作繪圖質(zhì)量，能夠更加形象、立體的繪制田徑人體動作圖形，僅僅采取傳統(tǒng)的簡筆畫技巧來繪制人體動作圖，顯然已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的田徑繪圖需求［2］。對此，基于當(dāng)前計算機繪圖技術(shù)、信息化軟件技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，優(yōu)化設(shè)計開發(fā)田徑人體動作繪圖軟件，已成為一種未來田徑人體動作繪圖的趨勢。優(yōu)化設(shè)計開發(fā)基于田徑人體動作的計算機繪圖軟件，應(yīng)該確保運用該軟件可以繪畫出更加真實的田徑人體動作圖，能夠形象地表現(xiàn)田徑人體動作，確保軟件符合應(yīng)用需求。

2 構(gòu)建人體動作繪圖模型

對于體育的田徑繪圖之中，其實際繪圖的范圍主要包括：繪制田徑技術(shù)的人體動作圖、田徑場地圖、田徑腳印圖、田徑隊列圖等。然而，在其中繪制田徑人體動作圖的難度較大，因為人體運動時的動作變化較多，人體的動作圖在繪制時也顯得較為復(fù)雜。在此次研究中，應(yīng)該能夠重點建立關(guān)于田徑中人體動作的單線條圖以及輪廓圖的模型，找出田徑技術(shù)動作繪圖方面比較有代表性的動作。（如圖1）

創(chuàng)建一個虛擬的人體模型，可以遵照基于NASA研究得出的NASA RP-1024報告內(nèi)容，從而可以將人體用數(shù)字、線框、陰影描繪成具備高解析度以及透明的模型。同時，可以在創(chuàng)建虛擬模型中，確保該軟件可以繪制不同人體尺寸的動作，確保該軟件在實際中發(fā)揮應(yīng)用價值。

圖1　人體動作模型

圖2　人體動作模型

圖3　繪制的田徑動作圖

3 設(shè)計開發(fā)田徑人體動作計算機繪圖軟件

3.1 設(shè)計田徑人體動作模型

單線條模型：應(yīng)用Microsoft Office，選用編程語言VBA（visual basicforapplication），可以在Microsoft Office的工作區(qū)中，通過添加畫布的方式，然后選擇相應(yīng)的線條、箭頭、圓等自選圖形，并應(yīng)用鼠標(biāo)拖拽這些圖形，一次繪制出人體動作的模板圖形，然后可以對模板中的圖形，根據(jù)田徑不同環(huán)節(jié)中對人體肢體、軀干的運動要求，調(diào)整人體動作形式，從而可以得到需求的單線人體動作圖片。（如圖2）

設(shè)計人體輪廓模型：在實際中，能夠把繪畫出的人體速寫輪廓圖，當(dāng)作開發(fā)此次田徑人體動作計算機繪圖軟件的主要突破口，能夠基于元件化設(shè)計理念，將田徑人體動作分解為一個一個的元件，通過元件的組合，來優(yōu)化構(gòu)建人體動作的大致輪廓。

3.2 設(shè)計田徑人體動作元件

設(shè)計一級元件：在設(shè)計開發(fā)田徑人體動作的計算機繪圖軟件中，可以將一個完整的人體動作過程分解成“頭和軀干”的動作、“上肢”的動作、“下肢”的動作三種類型，在系統(tǒng)中，可以提煉出每一類動作為其設(shè)置專門的元件庫，這樣在今后使用軟件時，就可以從軟件庫中選擇相應(yīng)的動作，簡化繪圖過程。

設(shè)計人體動作二級元件：在繪圖軟件設(shè)計中，其二級元件是在一級元件化基礎(chǔ)進行設(shè)計的，主要就是根據(jù)田徑運動的環(huán)節(jié)來進行劃分。在田徑運動中，可以根據(jù)頭元件、軀干元件以及腳等基本元件的特征，繪制構(gòu)成田徑人體動作圖，這樣繪制出的人體動作圖形，可以有效減少圖片中拼接的痕跡，減少計算機繪圖的時間。在此次設(shè)計的計算機繪圖軟件之中，能夠設(shè)置虛擬田徑運動中人體的姿態(tài)，然后就可以通過直接操縱人體的關(guān)節(jié)。

3.3 優(yōu)化設(shè)計繪圖軟件中的動作圖庫

在開發(fā)設(shè)計田徑人體動作計算機繪圖軟件中，可以應(yīng)用數(shù)字圖像成像儀器（掃描儀、數(shù)碼相機），將拍攝得到的人體動作圖片進行處理后，選擇沒有噪聲干擾的圖像、色相亮度一致的圖像，運用Fireworks軟件，將其導(dǎo)入到軟件中，然后可以生成GIF格式的圖片進行保存。然后，可以將得到的圖片，選擇出有代表價值的人體動作測量數(shù)據(jù)，基于不同人體在田徑運動中的動作特征，從人眼視覺范圍、人體動作幅度、人體動作轉(zhuǎn)化時間等多個方面，計算得出合理的人體動作繪圖數(shù)據(jù)，構(gòu)建軟件中的人體動作圖庫。在此次設(shè)計的計算機繪圖軟件中，能夠基于ANSUR 88數(shù)據(jù)庫，基于指定的寬放，優(yōu)化構(gòu)造田徑人體模型，如：人體的肩寬度、坐高等信息。

4 應(yīng)用效益分析

為驗證此次開發(fā)軟件在實際繪制田徑動作圖中的有效性，可以先在軟件中放置一個虛擬的人體模型，然后就可以根據(jù)這種人體工作姿勢，從而可以測試出不同動作中人體的工作圖形。并且，針對人體在軟件環(huán)境中相對位置的變化，可以交互式的測量在這個計算機環(huán)境中不同點間存在的距離，這樣可以有效量化田徑人體動作精度。在計算機繪圖軟件中，人體在田徑中做出相應(yīng)動作時，就會突出展現(xiàn)出人體在該軟件環(huán)境中的實時數(shù)據(jù)，從而提升軟件繪圖的靈敏性。運用該計算機繪圖軟件，繪制田徑動作圖。（如圖3）

5 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)代的田徑教學(xué)過程中，運用計算機技術(shù)，構(gòu)建開發(fā)關(guān)于田徑中人體動作的計算機繪圖軟件，能夠確保實際中利用計算機的強大功能，有效繪制出田徑中人體的動作輪廓圖形，能夠簡化實際中繪制人體動作圖形的難度，能夠以輪廓圖的方式繪制人體動作，發(fā)揮積極影響。

［1］雷雨，袁愛國.關(guān)鍵技術(shù)繪圖在高校體育教育專業(yè)普修跨欄跑教學(xué)中的實驗研究［J］.體育師友，2015（2）：28-30.

［2］孫琪.基于隨機場模型的人體動作識別［D］.天津大學(xué)，2012.

G82

A

2095-2813（2016）10（a）-0153-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.28.153