努力应用虚拟现实培训提高运动性能空手道实例

方法论

两位研究使用运动捕捉5名高技能运动员制作数例攻击,这些攻击是根据前几场比赛分析选择的之后,我们进行了两项训练研究

研究1:使用HMD训练响应行为和攻击识别

15位经验丰富的空手道运动员在六个星期内专门用VR培训十场课(每次十分钟)对虚拟攻击作出反应,他们在HMD中看到(Fig.1,A)VR训练融入正规空手道训练课程前后,我们分析下参数:响应时间(从虚拟对手攻击启动到响应运动员第一次响应时间)响应质量衡量分数系统视运动员能否充分响应而定响应类型(如果运动员执行躲避运动或直接成功攻击)并攻击识别上指参数使用基于文献值的不同反应时间检验,从视频材料反应运动员的首发响应中减去这些数值分析响应运动员攻击时实际响应的运动相向另一控制组只接受正规空手道训练

研究2VR应用认知训练

VR研究(Fig.1,B)中,六空手道运动员在两周内静坐8场会议(每次10分钟)观看虚拟字符运动执行,并申请智能手机并插入HMD此外,还以书面形式提供了有关正确运动的详细信息。VR应用中,运动员可自主选择视角和速度由六位运动员训练视频,他们从智能手机上看到视频,另外由六位运动员组成的控制组没有接受额外认知训练并用视频分析审查自身运动测试前测试后测试十八手表运动员时使用生物机理参数,这些参数由国际成功空手道教程确定。

结果

研究一

使用Friedman测试后Bonferroni后热测试估计效果大小和学生t测试后,我们可以发现VR培训组响应时间、响应质量和响应类型显著提高,但控制组则不提高此外,攻击识别大有提高通过VR训练,运动员可以更早和更好响应,并能够在极小运动阶段识别攻击事件,在攻击准备阶段跨步并缩短两位运动员间距离时识别攻击事件详情见Petri等2019ab

研究2

通过ANOVAs测试和t测试,我们可以显示VR组比视频组和控制组可大大改善自身运动执行

基于这两项研究的结果,我们得出结论VR可用于物理和认知培训,以改进响应行为和自身运动执行并加深空手道技术知识

未来方向

VR训练时间长度为10分钟 假设网络故障症状可信运动者与虚拟对手展开趣味争斗并偏爱VR应用比视频多,因此,VR培训提高性能可起驱动作用。VR应用独立认知培训有助于加深知识而不会超载未来研究应增加样本规模并包括转移测试分析研究1中发现的积极效果在现实中是否可见

Acknowledgements

工作得到了德国研究基金会资助WI1456/17-1我们感谢与德国Fraunhofer工厂操作自动化研究所的良好合作此外,我们感谢Professor博士克劳斯-迪特欧尔博士Peter Emmermacher和ChristianTimerevers支持VR应用