【IT168 专稿】2008年全国蹦床锦标赛暨奥运选拔赛于5月6日至12日在上海国际体操中心举行。国家蹦床队肩负着北京奥运会夺金重任，本次上海举行的比赛无疑是国家队备战奥运重要练兵。
然而，你知道蹦床、跳水、体操等运动员们的训练除了需要蹦床、游泳池和场地，还有什么高科技武器能帮助他们吗？教练员形成于头脑中的理想动作怎样清晰立体地演示给运动员看呢？中科院计算所开发研制的“运动训练视频分析系统”、“三维人体运动仿真系统”就是一个秘密法宝。
训练方法的秘密法宝
这样的系统利用先进的数字视频分析技术，实现了科学的人体运动测量，改变了传统体育训练中基于人眼的测量模式；在以数字化三维人体运动的计算机仿真技术、人体运动生物力学数据及真实人体运动数据为基础仿真建模技术，实现了科学的三维人体运动分析，以三维方式逼真模拟、设计、分析技术动作，较之于传统的运动分析具有更强的训练指导意义。
这套系统实现了体育训练方法的两个进步和转变，即：从传统的主要基于人眼观察的方法向基于高精度视频捕捉与分析的人体运动测量方法的转变；从基于经验的训练分析方法到基于人体运动仿真模拟的人体运动分析方法的转变。在此基础上，研制相应的计算机辅助体育训练软件系统，帮助我国体育健儿在2008年北京奥运会上多拿金牌。
技术的效用
人体运动视频分析技术实现了：在体育视频图像中自动提取运动员信息，对其运动过程进行分析、描述和行为理解，从中获取各种人体运动参数，用以模拟合成新的技术动作，为体育训练提供了基于视频分析的科学手段。
同时，数字化三维人体运动计算机模拟与仿真技术能够实现：三维人体运动的逼真表现，测定运动员完成规定动作时生物力学属性变化，给定边界条件下人体运动的仿真计算，为体育训练创新动作设计和动作编排、优选提供科学依据。
图1
在训练时，教练员使用这套面向体育训练的三维人体运动计算机模拟与视频分析系统，可以设计出自己头脑中“理想”的好动作，据此建立标准技术动作库，该库内容用于训练、教学和裁判培训工作之中，形象化的方式可以让运动员、学员更容易、更快速地掌握技术动作要领，提高比赛成绩和培训效果。
然后从模拟的单个技术动作库中，教练可以挑选出需要编排的候选动作，系统将按照教练的意愿模拟编排结果，教练员可以从各种结果中挑选最优的编排方案，从而辅助教练确定备战奥运会的非常好的方案。
图2 虚拟动作编排图形接口
在这样的系统里，运动员的训练动作视频与教练认可的标准模拟动作可以显示在同一个屏幕上，并实现相同视点的同步对比，让教练员、运动员直观感觉、分析动作差异，帮助其找出技术缺点，加以改进，从而提高训练效率。
图3 模拟动作与训练视频同屏对比
这项技术成果和系统已被推广应用于体育工作之中，为国家跳水队、蹦床队备战雅典奥运会的集训工作上提供了高科技服务，取得了良好效果。由于所研制的系统技术在备战雅典奥运会的过程中所取得的优异成绩，该系统被充分肯定，其部分成果已开始被田径、举重、体操等多个运动项目国家队备战2008年奥运会训练工作所采纳使用。
