盧延文　葉丹青

摘? 要：VR、AR、MR技術(shù)分別指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是21世紀(jì)最前沿的技術(shù)和最受大眾歡迎的流行文化元素。VR、AR、MR技術(shù)深刻地改變了人類的生活方式，也描繪了未來世界的形態(tài)，將會(huì)引起顛覆性的變革。盡管未來VR、AR、MR技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中將會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)工具發(fā)揮主導(dǎo)作用，但是國內(nèi)外尚沒有針對其技術(shù)發(fā)展對籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的影響而進(jìn)行的系統(tǒng)性的研究，因此本文的研究對這一問題進(jìn)行了全面的分析，希望能夠填補(bǔ)研究空白，力圖有所創(chuàng)新，對我國籃球事業(yè)的發(fā)展提出有益的建議。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);AR技術(shù);MR技術(shù);籃球;影響

中圖分類號：G80? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：2096-4706（2020）02-0106-03

Abstract：VR，AR，MR technology，namely virtual reality technology，augmented reality technology and hybrid reality technology，is the most cutting-edge technology and one of the most popular culture in the 21st century. VR、AR、MR technology has profoundly changed the way of life of human beings，and also depicts the shape of the future world，which will cause subversive changes. Although VR、AR、MR technology will replace traditional tools to play a leading role in sports in the future，there is no systematic research on the influence of technology development on basketball sports at home and abroad. Therefore，the research system of this paper makes a comprehensive analysis of this problem，hoping to fill the research gap，try to innovate，and put forward some suggestions on the development of basketball in China Suggestions for benefits.

Keywords：VR technology;AR technology;MR technology;basketball;influence

0? 引? 言

VR、AR、MR技術(shù)重構(gòu)了真實(shí)世界的表達(dá)方式，將天馬行空的想象力打造成波瀾壯闊的場景，其技術(shù)應(yīng)用場景無限，打破了既有世界的物理規(guī)律，重新定義了新的規(guī)則和認(rèn)知方式。VR、AR、MR技術(shù)面向未來，突破人類傳統(tǒng)的認(rèn)知，隨意打造新世界，這就給創(chuàng)新帶來了無限可能。其具有無限的想象力和創(chuàng)造力，因此被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、文化、藝術(shù)、軍事、醫(yī)學(xué)、教育、工程、體育、游戲、娛樂各個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新之中[1]。使用VR、AR、MR技術(shù)不僅大量節(jié)省了時(shí)間和成本，提高了效率，實(shí)現(xiàn)了世界表達(dá)方式的根本變革，而且還為創(chuàng)新提供了更廣闊的舞臺(tái)。目前國內(nèi)外尚且沒有針對VR、AR、MR技術(shù)對籃球運(yùn)動(dòng)影響的系統(tǒng)性研究，本文的研究首次全面系統(tǒng)地分析了這一問題，具有一定的創(chuàng)新性。

1? VR、AR、MR技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其在運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的應(yīng)用

1.1? VR、AR、MR技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

VR技術(shù)即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是一種高度仿真的技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)塑造全新體驗(yàn)的虛擬世界，讓人沉浸其中，真假難辨，甚至讓人類拋棄純粹自我的肉體，擁抱完全虛擬的世界。AR技術(shù)即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將虛擬信息應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界，將虛擬對象疊加到真實(shí)場景中，突破物理時(shí)空的限制，帶來超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。MR技術(shù)是VR技術(shù)和AR技術(shù)的混合，通過物理對象和數(shù)字對象的高度共存和交互，不滿足于單純的虛擬世界，而是與現(xiàn)實(shí)世界完美結(jié)合，將虛擬的事物真實(shí)地投入人的大腦中[2]。

就差別而言，VR技術(shù)是全數(shù)字化的虛擬世界，AR技術(shù)是數(shù)字創(chuàng)造和現(xiàn)實(shí)世界疊加，MR混合現(xiàn)實(shí)是未來人工智能時(shí)代創(chuàng)造的一個(gè)全新環(huán)境。本質(zhì)上，VR、AR和MR技術(shù)的發(fā)展，是計(jì)算機(jī)技術(shù)革新的結(jié)果，正如日常辦公一樣，從傳統(tǒng)的人工書寫到計(jì)算機(jī)操作，到VR虛擬空間建模，到AR現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)構(gòu)建再到基于人工智能的人機(jī)交互。VR、AR和MR技術(shù)之所以具有顛覆性，根本上是因?yàn)槠鋾?huì)欺騙人的大腦，甚至讓你置身于2K比賽之中，將你定義成一個(gè)游戲中的角色，與籃球明星同場競技。

1.2? VR、AR、MR技術(shù)在運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的應(yīng)用

VR、AR、MR對體育賽事的影響是劃時(shí)代的，這些技術(shù)正像威爾特·張伯倫、沙奎爾·奧尼爾和斯蒂芬·庫里一樣改寫競技體育的游戲規(guī)則，甚至在未來會(huì)重塑體育運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的發(fā)展。在體育賽事中，可以用VR、AR和MR技術(shù)增加現(xiàn)場效果和感染力，讓觀眾獲得更好的體驗(yàn)[3]。人們在傳統(tǒng)場館觀看比賽，氣氛熱烈，但也存在弊端，尤其是在籃球、足球這樣能夠容納數(shù)以萬人的大型場館中，坐在后排的觀眾連球衣號碼都看不清楚，更不用提良好的觀賽體驗(yàn)了，他們只有通過大屏幕才能夠清晰地看比賽。但是如果采用VR等技術(shù)，觀眾就好像自己在打球一樣，有身臨其境的感覺，這能夠大大地增強(qiáng)現(xiàn)場的氣氛。同時(shí)，在體育技術(shù)培養(yǎng)中，可以利用AR技術(shù)強(qiáng)化技戰(zhàn)術(shù)的輔助，模擬出一個(gè)高度智能的對手和比賽環(huán)境，通過對戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行分解來制定最佳的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)方案。越是對場景要求高的體育項(xiàng)目，就越能體現(xiàn)出MR技術(shù)的價(jià)值，比如在帆船、賽艇、滑雪、蹦極、極限運(yùn)動(dòng)等項(xiàng)目中，使用MR技術(shù)能夠增強(qiáng)項(xiàng)目的精彩性、刺激性和參與性。比如在過去，超級碗現(xiàn)場可能是全球最火熱的聯(lián)賽，但是利用MR技術(shù)，會(huì)讓你感覺到你并沒有獨(dú)自去看道奇隊(duì)的比賽，而是身臨其境，坐在前排，被狂熱的球迷所包圍。

1.3? VR、AR、MR技術(shù)在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

VR、AR、MR技術(shù)在籃球?qū)W習(xí)、訓(xùn)練、比賽、觀看和商業(yè)發(fā)展方面都有著廣泛的應(yīng)用，正如電視轉(zhuǎn)播和實(shí)況錄像代替?zhèn)鹘y(tǒng)籃球的觀看方式一樣，未來MR等技術(shù)也會(huì)帶來新的籃球發(fā)展和傳播方式。比如，在VR虛擬現(xiàn)實(shí)下可以高度模擬籃球比賽，球員只要帶著VR頭盔，就能夠和隊(duì)友交流，看見隊(duì)友為你加油，觀眾為你歡呼，球迷和你握手，真正實(shí)現(xiàn)比賽場景的模擬。AR技術(shù)出現(xiàn)的一個(gè)優(yōu)勢是打破了人們對VR技術(shù)取代比賽的幻想，增強(qiáng)了現(xiàn)實(shí)比賽的感染力。MR技術(shù)在籃球賽事直播中同樣有廣泛的應(yīng)用，可以將現(xiàn)實(shí)比賽與虛擬廣告系統(tǒng)、比賽分析系統(tǒng)、解說員和評論席系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)分析系統(tǒng)和比賽重放系統(tǒng)結(jié)合起來。對現(xiàn)場信息進(jìn)行加工和整合，對終端客戶進(jìn)行數(shù)字化呈現(xiàn)，豐富賽事轉(zhuǎn)播的精彩程度，彌補(bǔ)傳統(tǒng)攝像機(jī)鏡頭不足的缺陷。

2? VR、AR、MR技術(shù)對籃球基本技能的影響

2.1? VR技術(shù)對學(xué)習(xí)籃球基本技術(shù)的影響

現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)了一些VR軟件，比如國內(nèi)一款號稱“五分鐘上手，兩小時(shí)出師”的籃球?qū)W習(xí)軟件，可以讓學(xué)習(xí)者在無場地限制的條件下進(jìn)行籃球技術(shù)學(xué)習(xí)，并且配合力量輔助與角度輔助，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離投籃。此外，球員還可以通過佩戴VR眼鏡，模擬對抗比賽場景，通過虛擬籃球賽減少因?yàn)榧夹g(shù)水平不高而帶來的對抗傷病。采用VR技術(shù)讓球員進(jìn)行一對一模擬訓(xùn)練，通過這樣的方式彌補(bǔ)教練指導(dǎo)的不足，畢竟教練不能夠在有限的時(shí)間內(nèi)給每個(gè)球員或者學(xué)生進(jìn)行全面的指導(dǎo)，而采用VR技術(shù)進(jìn)行分解，并且在虛擬環(huán)境設(shè)置障礙，就可以讓球員自主掌握正確的技術(shù)。采用VR技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)和自己的對抗，在和自己對抗的過程中，就容易發(fā)現(xiàn)自己技術(shù)的不足和壞習(xí)慣，比如搶斷失位、背后運(yùn)球、傳球不觀察、搶籃板起跳過早或者站位不合理，實(shí)現(xiàn)逐漸改變的目的。

2.2? AR技術(shù)對學(xué)習(xí)籃球基本技術(shù)的影響

用動(dòng)畫圖形覆蓋球員的基本技術(shù)動(dòng)作，精確顯示移動(dòng)方向、路線和細(xì)微變化，對球員進(jìn)行定位跟蹤，分析球員在球場上的運(yùn)動(dòng)軌跡。分析球移動(dòng)的速度、方向、實(shí)際軌跡線路，以及測量防守球員和進(jìn)攻球員的站位。比如通過精確計(jì)算某一個(gè)球員扣籃時(shí)候的高度，在訓(xùn)練和學(xué)習(xí)中合理進(jìn)行調(diào)整。在發(fā)展AR籃球?qū)W習(xí)技術(shù)的過程中，還可以和大公司進(jìn)行合作，加大研發(fā)力度，采用簡化的設(shè)備和軟件研究球員的基本技術(shù)。以投籃為例，蘋果XS手機(jī)將AR與AI相結(jié)合，只需要在手機(jī)上固定三腳架，就可以對球員出手動(dòng)作、角度、速率、高度、弧線、速度等技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行追蹤，可以記錄球員在各個(gè)位置的命中率，描繪投籃熱區(qū)，并且通過語音提示，及時(shí)糾正球員的技術(shù)動(dòng)作。此外，系統(tǒng)還為球員提供了趣味的挑戰(zhàn)任務(wù)，并且將挑戰(zhàn)任務(wù)存檔，建立球員個(gè)人訓(xùn)練檔案。這一投籃訓(xùn)練的模式應(yīng)用也適合于籃板、傳球、運(yùn)球、力量、籃板球等方面的訓(xùn)練。

2.3? MR技術(shù)對學(xué)習(xí)籃球基本技術(shù)的影響

MR技術(shù)在籃球基本技術(shù)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用相比于AR和VR技術(shù)，互動(dòng)性更強(qiáng)，利用更加廣泛的界面和屏幕進(jìn)行操作，聚焦于人眼的軌跡，讓身體的各個(gè)部位都能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互，通過對重力、風(fēng)力等球場外在因素的參數(shù)選擇，進(jìn)行人體動(dòng)力學(xué)仿真，真實(shí)模擬籃球基本技術(shù)。因此在未來的職業(yè)聯(lián)賽、青少年籃球訓(xùn)練、高?；@球教學(xué)和籃球愛好者自學(xué)方面都有著積極意義。其中，MR的互動(dòng)性和社交性將會(huì)成為主要的發(fā)展方向，比如建立混合現(xiàn)實(shí)體育教學(xué)專屬平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、共享性學(xué)習(xí)[4]。以籃球基本功為例，可以將喬丹、科比、艾弗森、麥迪、納什等球員的運(yùn)球、投籃、罰球、突破等技術(shù)動(dòng)作編織成MR圖像，讓學(xué)員進(jìn)行對比，并且與自己的真實(shí)動(dòng)作進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)調(diào)整自身技術(shù)動(dòng)作的目的。

3? VR、AR、MR技術(shù)對籃球基本戰(zhàn)術(shù)的影響

3.1? VR技術(shù)對學(xué)習(xí)籃球基本戰(zhàn)術(shù)的影響

要給運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造優(yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán)境[5]，將靜態(tài)的籃球理論和動(dòng)態(tài)的籃球戰(zhàn)術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。使用VR技術(shù)，使籃球的在線學(xué)習(xí)成為可能，球員可以利用VR在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，自主進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)演練，這樣大大有利于提高他們的戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)，改變過去球員聽教練或者老師講戰(zhàn)術(shù)過程中的緊張心態(tài)。

3.2? AR技術(shù)對學(xué)習(xí)籃球基本戰(zhàn)術(shù)的影響

AR技術(shù)可以為籃球運(yùn)動(dòng)員提供專業(yè)的輔助，過去運(yùn)動(dòng)員學(xué)習(xí)比賽主要靠錄像，而依靠AR技術(shù)就可以對錄像進(jìn)行專業(yè)化處理。依靠AR技術(shù)可以改變傳統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)研讀用簡單錄像分析戰(zhàn)術(shù)成敗的缺點(diǎn)，而展示出更好的效果。任何教練和球員都有一套自己的戰(zhàn)術(shù)理論，而戰(zhàn)術(shù)理論并不是放之四海而皆準(zhǔn)的。比如隆多被稱為球員中的戰(zhàn)術(shù)大師，但是在球隊(duì)落后三分的時(shí)候，盡管他在籃下處于放空位置，他也沒有選擇先得到兩分，這是就是一個(gè)錯(cuò)誤的選擇。但是在電光火石之間，球員很難做出不符合自己戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)的判斷，因此，就要利用AR技術(shù)反復(fù)進(jìn)行演練，讓球員做出正確的戰(zhàn)術(shù)選擇。

3.3? MR技術(shù)對學(xué)習(xí)籃球基本戰(zhàn)術(shù)的影響

我國球員戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)比歐洲較差，針對這一點(diǎn)可以用MR技術(shù)進(jìn)行彌補(bǔ)，因此，要利用MR技術(shù)編制和存入多種戰(zhàn)術(shù)，并且設(shè)置人工智能推薦功能，當(dāng)面臨戰(zhàn)術(shù)選擇時(shí)，MR系統(tǒng)推薦多套戰(zhàn)術(shù)，并且做出最優(yōu)選擇，這樣球員就可以知道哪套戰(zhàn)術(shù)最應(yīng)該使用，逐漸養(yǎng)成戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)。比如在戰(zhàn)術(shù)模擬的方面，教練不知道應(yīng)該選擇什么樣的戰(zhàn)術(shù)，運(yùn)動(dòng)員也不知道戰(zhàn)術(shù)跑出來的現(xiàn)實(shí)場景，只要使用MR技術(shù)，就能夠進(jìn)行各種戰(zhàn)術(shù)的選擇，并且模擬對手的應(yīng)對，從而做出最優(yōu)的選擇，既能夠加強(qiáng)教練的決策，又能夠加深運(yùn)動(dòng)員的理解。未來戰(zhàn)術(shù)板也可以采用VR、AR和MR技術(shù)，教練不需要反復(fù)擦拭戰(zhàn)術(shù)板，只需要依照自己的習(xí)慣簡單叫一個(gè)牛角，戰(zhàn)術(shù)就出來了。而且在長暫停，還可以利用MR技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)回放，快速指出剛才球員跑戰(zhàn)術(shù)時(shí)出現(xiàn)的問題，更加清晰明確。

4? VR、AR、MR技術(shù)對籃球比賽的影響

4.1? VR、AR、MR技術(shù)對教練的影響

在籃球比賽中，教練可以通過VR、AR、MR技術(shù)布置戰(zhàn)術(shù)，甚至結(jié)合人工智能技術(shù)，為教練組提供輔助分析。比如在中國隊(duì)對波蘭隊(duì)的比賽中，如果有這技術(shù)，教練員也許就不會(huì)承受太多的非議。在比賽決勝時(shí)刻，教練員處于高度緊張的狀態(tài)，可能對技術(shù)統(tǒng)計(jì)判斷失誤。利用VR等技術(shù)可以彌補(bǔ)這一漏洞，比如最后在10秒鐘A隊(duì)領(lǐng)先B隊(duì)3分，此時(shí)A隊(duì)人工智能自動(dòng)將己方和對方球員的罰球命中率、消耗時(shí)間、對方三分命中率、己方發(fā)球失誤率以及幾套戰(zhàn)術(shù)選擇方案用VR等技術(shù)清晰地呈現(xiàn)在教練組成員的戰(zhàn)術(shù)大屏幕上，為教練員提供輔助判斷。教練員就能夠根據(jù)技術(shù)統(tǒng)計(jì)，合理對比己方和對方球員的優(yōu)勢和劣勢，從而判斷是選擇犯規(guī)戰(zhàn)術(shù)和對方拼罰球，或者是選擇防對方三分球。

4.2? VR、AR、MR技術(shù)對球員的影響

球員在場上，很難保持清醒意識(shí)，對自己的犯規(guī)、體能、手感和競技狀態(tài)缺乏清醒的認(rèn)識(shí)?？梢岳肕R系統(tǒng)對球員的狀態(tài)進(jìn)行評估，比如手感方面，如果手感火熱，系統(tǒng)就會(huì)做出評價(jià)，從而正確評估球員的狀態(tài)，此外，還可以對上場時(shí)間、球員情緒和傷病風(fēng)險(xiǎn)做出評估，為主教練提供輔助的建議。

4.3? VR、AR、MR技術(shù)對觀眾的影響

其實(shí)NBA官方已經(jīng)展示了這一技術(shù)的未來發(fā)展方向，Magic Leap可以利用三維立體圖像進(jìn)行全方位投影直播。觀眾跟隨VR技術(shù)，如同跟隨球員的腳步移動(dòng)，親身參與扣籃一樣。通過AR等技術(shù)，增加現(xiàn)場看球的氣氛，減少球場的嘈雜和噪音，還能夠讓觀眾清晰地看到比賽的每一個(gè)細(xì)節(jié)，比如觀眾可以自由地進(jìn)行比賽回放，從不同的角度對比賽進(jìn)行放大，這樣就能夠減少因?yàn)閷η驒?quán)歸屬的誤解而造成的現(xiàn)場騷動(dòng)。

4.4? MR對裁判和技術(shù)臺(tái)的影響

裁判員作為人，既會(huì)受到主場觀眾的巨大壓力，也會(huì)受到雙方教練和球員的干擾，出現(xiàn)誤判在所難免，比如2010年世界杯英國球員蘭帕德的進(jìn)球重大誤判。如果采用了MR技術(shù)，裁判員佩戴眼鏡進(jìn)行輔助，那么就會(huì)產(chǎn)生三個(gè)重大影響，一個(gè)影響是裁判可以利用MR技術(shù)觀看到自己的視覺盲區(qū)，MR技術(shù)可以清晰地幫助裁判員將多機(jī)位的畫面展示在他們面前。一個(gè)影響是裁判員不需要跟著球員滿場跑，減少對運(yùn)動(dòng)員的妨礙。一個(gè)影響是裁判員不需要看大量的回放去判斷比賽，可以即時(shí)做出判斷，確保了比賽的延續(xù)性和沒關(guān)系。技術(shù)臺(tái)方面可以利用MR技術(shù)放大各項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)，比如到底有沒有踩三分線、是否干擾球，界外球是誰最后觸碰，提高統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性和判罰的正確性。更為重要的是所有的技術(shù)統(tǒng)計(jì)都能夠以MR畫面的形勢實(shí)施調(diào)取，現(xiàn)場實(shí)況錄像采用AR形式，技術(shù)統(tǒng)計(jì)輔助采用VR形式，這就能夠確保比賽更加公平公正，裁判員做出的每一個(gè)判罰都在絕對精確的背景下進(jìn)行，并且能夠隨時(shí)調(diào)取，這就加強(qiáng)了對裁判員的監(jiān)督。

5? 結(jié)? 論

VR、AR、MR技術(shù)的作用不只限于躺在沙發(fā)上打美式籃球，而在于給未來籃球的發(fā)展帶來的深刻變化。除了上面研究的結(jié)果，在未來的研究中，還可以結(jié)合MR等技術(shù)研究籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡[6]和形變，分析最佳出手點(diǎn)[7]，調(diào)整球員的投籃、運(yùn)球等技術(shù)習(xí)慣，根據(jù)技術(shù)習(xí)慣制定合理的戰(zhàn)術(shù)。更要結(jié)合信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，比如體能訓(xùn)練要從基礎(chǔ)抓起[8]，可以設(shè)置MR輔助視頻體能訓(xùn)練系統(tǒng)。人工智能是VR、AR、MR技術(shù)的發(fā)展方向，因此在籃球項(xiàng)目中，要將VR、AR、MR和AI技術(shù)相結(jié)合，既要實(shí)現(xiàn)教練員、運(yùn)動(dòng)員技戰(zhàn)術(shù)水平的全面提高，又要推動(dòng)籃球項(xiàng)目的發(fā)展。

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作者簡介：盧延文（1990.07-），男，漢族，甘肅武威人，講師，碩士研究生，研究方向：體育教育訓(xùn)練學(xué)。