體育三維展示技術：以太極拳交互平颱為例周彤中國地質大學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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周彤著

圖書標籤:

體育科技
虛擬現實
增強現實
人機交互
太極拳
三維展示
運動訓練
數字媒體
計算機輔助教學
健康運動

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店鋪：河北省新華書店圖書專營店

齣版社：中國地質大學齣版社

ISBN：9787562538516

商品編碼：29719765807

包裝：平裝

齣版時間：2016-12-01

具體描述

基本信息

書名：體育三維展示技術：以太極拳交互平颱為例

定價：45.00元

作者：周彤

齣版社：中國地質大學齣版社

齣版日期：2016-12-01

ISBN：9787562538516

字數：

頁碼：201

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

我們處於一個信息錶現形式多樣化的時代，多媒體技術的創新正挑戰著我們傳統的信息傳播方式。體育領域也需要新技術的滲入，如何利用多媒體技術輔助傳統體育教學和訓練，是眾多體育組織和單位麵臨的共同問題。而這個問題的解決又依賴兩方麵的技術：一是對體育的專業技術要求，特彆是對技術動作的錶現方式和教學方法的運用；二是能將技術動作進行數字化處理，並能通過多種平颱進行展示。因此，尋求一個閤理可靠的體育多媒體展示解決方案是目前體育領域的熱點與重點。
　　一、為什麼要選擇太極拳？
　　體育運動項目數量龐大，我們目前還沒有能力將所有的體育項目技術動作進行數字化處理。鑒於以下原因，我們選擇太極拳作為本課題的研究對象。
　　(1)太極拳是我國民族傳統文化重要的組成部分，由於其起源和發展中融入瞭中國的文化內涵和哲學思想，成為*能體現中國傳統思想文化的拳術。太極拳在有著廣泛的群眾基礎，伴隨中國改革開放的不斷推進，太極拳在國外也已不斷推廣和普及，深受外武術愛好者的喜愛。
　　(2)太極拳運動對環境的要求不高，在麵積不大的空間即可完成整套動作，這為數字化采集工作帶來瞭極大的便利，同時由於技術動作的特點是'剛柔相濟，快慢相間'，也將大大提高動作捕捉的精度和準確度。
　　(3)科技的發展改變瞭人們認識事物的傳統方式，人們更希望愉快地學習，動作捕捉技術的成熟與應用，使人們與計算機的交互有瞭新的選擇，傳統的教授和學習太極拳的方式已很難再滿足人們的需求。

章太極拳教學發展現狀
節太極拳運動發展簡史
第二節太極拳運動特點
第三節太極拳的發展瓶頸
第四節展望未來

第二章人體運動仿真技術現狀
節人體運動仿真的應用領域
第二節計算機模擬人體運動的關鍵技術
一、人體模型構建技術
二、骨骼與皮膚綁定技術
三、運動控製方法
四、運動捕捉技術

第三章太極拳動作分析
節受影響關節分析
一、太極拳的基本動作
二、以二十四式太極拳作為代錶性的研究對象
三、二十四式太極拳動作中各主要關節部位的活躍情況
第二節生物力學角度分析

第四章開發平颱應用技術介紹
節 Unity3D
第二節 3ds Max建模技術
一、基礎建模
二、高級建模
第三節 Kinect開發技術
一、Kinect設備硬件結構
二、Kinect for Windows SDK簡介
三、Kinect骨骼追蹤技術

第五章平颱設計與實現
節平颱設計
一、設計思想
二、設計目標與原則
三、係統的總體結構
四、技術路綫
五、接口設計
第二節平颱實現
一、專業太極拳運動數據的采集
二、人體模型的建立
三、腳本編寫
四、太極拳學習-反饋功能模塊實現
參考文獻

作者介紹

周彤，男，1977年生，湖北武漢人，碩士研究生，武漢體育學院副教授，中國體育科學學會會員。主要從事多媒體技術在體育領域中的應用研究，主編教材1部，主持省部級課題2項，廳局級課題3項，在各級學術刊物公開發錶多篇學術論文。

文摘

序言

體育三維展示技術：以太極拳交互平颱為例深度解析運動錶現與科技融閤的創新實踐本書並非對單一運動項目或技術進行零散的闡述，而是聚焦於一個具有前瞻性的領域：體育三維展示技術。它深入探討瞭如何運用先進的三維可視化與交互技術，對體育運動進行全麵、直觀、深入的展示，進而革新我們理解、學習、訓練和體驗體育的方式。全書以太極拳交互平颱為例，作為這一宏大主題下的一個具體而生動的實踐範例，以此引申和闡釋體育三維展示技術的廣泛應用潛力及其核心要素。第一部分：體育三維展示技術的理論基石與發展脈絡本部分將為讀者構建一個堅實的理論框架，幫助理解體育三維展示技術為何以及如何成為當下體育領域的重要發展方嚮。體育運動的本質與展示需求的演變：我們首先迴顧體育運動的本質，即身體活動、技巧、策略、體能以及文化傳承的綜閤體現。在此基礎上，分析傳統體育展示方式（如平麵媒體、二維視頻、靜態圖像）的局限性，以及在信息爆炸和技術飛速發展的時代，人們對於更沉浸式、更具交互性、更精準的體育信息獲取需求的不斷增長。例如，單純的比賽錄像難以充分展現運動員身體的細微動作、發力軌跡以及空間位置關係，而三維技術則能提供全方位的視角和深度信息。三維技術的核心概念與發展曆程：本節將梳理三維技術的核心概念，包括三維建模、渲染、動畫、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、運動捕捉（Motion Capture）等。我們會追溯這些技術的發展曆程，從早期的圖形學研究到如今在遊戲、影視、工程等領域的廣泛應用，並重點關注它們如何逐漸滲透到體育領域，為體育展示帶來革命性的改變。我們將討論從簡單的三維模型到復雜的物理仿真，再到實時交互式體驗的技術演進。體育三維展示技術的應用範疇與價值：在明確瞭技術基礎後，我們將係統闡述體育三維展示技術在不同維度上的應用潛力。這包括但不限於：運動訓練與教學：利用三維人體模型、動作捕捉數據，生成精確的動作分解、錯誤糾正提示，提供個性化的訓練方案。例如，可以為初學者構建一個可以反復觀察、模仿的虛擬教練，幫助他們理解動作要領。賽事分析與評論：將比賽數據、運動員軌跡、戰術意圖等轉化為直觀的三維可視化場景，使觀眾和分析師能夠更深入地理解比賽進程和決策。例如，在足球比賽中，可以用三維視角展示球員跑位、傳球路綫以及防守站位，揭示戰術安排。體育內容創作與傳播：製作更具吸引力的體育紀錄片、宣傳片、VR體驗內容，打破地域和時間的限製，讓更多人能夠“身臨其境”地感受體育的魅力。體育文化與曆史的傳承：以三維形式復現曆史上的經典賽事、傳奇人物，或以互動體驗的方式展示特定體育項目的起源和發展，讓體育文化得到更生動的傳播。構建體育三維展示的挑戰與機遇：任何新興技術的發展都伴隨著挑戰。我們將探討在體育三維展示領域可能遇到的技術難題（如高精度動作捕捉的成本與精度、復雜場景的渲染效率、交互設計的用戶體驗）、數據獲取與處理的難度、以及跨學科閤作的需求。同時，也會強調由此帶來的巨大機遇，包括推動體育産業升級、提升全民健身的科學性、以及拓展體育教育的新模式。第二部分：以太極拳交互平颱為例——體育三維展示技術的實踐探索本部分將聚焦於一個具體的應用場景——太極拳交互平颱，通過這一平颱的設計、實現與應用，來具體展現體育三維展示技術的落地過程及其産生的實際價值。太極拳的特性與三維展示的契閤點：我們首先分析太極拳作為一種內功與外形相結閤、強調意念、呼吸與動作協調的傳統武術，其內在的復雜性和對精確度的要求，使得二維描述顯得尤為不足。太極拳強調的“身法”、“步法”、“勁力”、“氣息”等概念，在空間中具有精妙的走嚮和變化，三維可視化能夠極大地幫助理解和掌握這些精髓。例如，通過三維模型展示身體重心的轉移、脊柱的轉動、動作的螺鏇發力等，是二維圖像難以比擬的。太極拳交互平颱的係統設計與技術實現：數據采集與建模：探討如何通過動作捕捉技術（如光學式、慣性式）采集太極拳名傢的高精度動作數據。分析如何基於采集到的數據，建立高保真度、細節豐富的虛擬太極拳運動員模型，包括人體骨骼、肌肉、服裝等，並確保模型在運動中的真實感。三維場景構建：設計並構建符閤太極拳練習環境的虛擬場景，如室內練功房、自然山水等，並考慮光影、材質等對沉浸感的影響。交互機製設計：這是平颱的核心。我們將詳細介紹如何設計用戶與虛擬教練、虛擬場景之間的交互方式。例如：動作模仿與對比：用戶可以通過VR/AR設備，在虛擬環境中與三維虛擬教練進行動作模仿，係統實時捕捉用戶的動作，並與教練的動作進行對比，通過顔色、綫條、文字等方式直觀地指齣用戶的偏差，如重心過高、肩部聳起、動作幅度不足等。動作分解與慢放：提供對經典套路動作的逐幀分解、多角度慢放功能，方便用戶觀察和學習每個細節。關鍵節點提示與反饋：在關鍵的動作節點，通過視覺、聽覺甚至觸覺反饋，提示用戶發力點、呼吸節奏、意念集中等。例如，在“攬雀尾”的動作中，用可視化箭頭指示手臂的運行軌跡和發力方嚮，用呼吸指示器提示吸氣與呼氣時機。虛擬教練指導模式：設計智能化的虛擬教練，能夠根據用戶的動作錯誤，主動提供個性化的糾正指導，甚至生成針對性的練習組閤。沉浸式套路演練：用戶可以在虛擬環境中，跟隨虛擬教練完成一套完整的太極拳套路，獲得身臨其境的練習體驗。關鍵技術選型與集成：討論在平颱開發過程中所使用的核心技術，如Unity/Unreal Engine等遊戲引擎，VTK、Open3D等三維處理庫，以及VR/AR硬件設備（如HTC Vive, Oculus Quest, HoloLens等）的集成方案。太極拳交互平颱的應用場景與評估：遠程教學與自學：降低學習門檻，讓全球範圍內的用戶都能方便地接觸和學習太極拳。個性化訓練輔助：為不同水平的用戶提供定製化的學習和訓練計劃。動作規範化與質量提升：幫助練習者糾正不良習慣，提升動作的準確性和規範性。運動損傷預防：通過對動作的精確分析，減少因動作不當造成的運動損傷。科學研究輔助：為太極拳的生物力學、神經科學研究提供數據支持。用戶體驗評估：探討如何通過用戶反饋、行為數據分析，評估平颱的易用性、有效性和趣味性，並進行迭代優化。第三部分：體育三維展示技術的未來展望與發展趨勢在對理論基礎和實踐案例進行深入剖析後，本部分將目光投嚮未來，勾勒體育三維展示技術的發展藍圖。技術融閤與創新：探討人工智能（AI）、大數據、5G通信、區塊鏈等前沿技術如何與體育三維展示技術深度融閤。例如，AI驅動的動作分析可以實現更智能化的指導，大數據分析可以為個性化訓練提供更科學的依據，5G則能支持更流暢的實時交互體驗。泛化應用與拓展：預測體育三維展示技術將超越現有應用範疇，觸及更多運動項目，甚至與其他産業（如健康管理、康復醫療、旅遊娛樂）産生聯動。倫理與社會影響：討論在推廣和應用過程中可能齣現的倫理問題，如數據隱私、技術公平性、以及對傳統體育教學模式的衝擊等，並提齣相應的思考與應對。開放生態與閤作：強調建立開放的技術生態係統，鼓勵學術界、産業界、開發者之間的閤作，共同推動體育三維展示技術的進步與普及。本書旨在為體育科學研究者、技術開發者、教育工作者、以及廣大體育愛好者提供一個全麵、深入、富有啓發性的視角，理解體育三維展示技術的強大力量，並從中獲得新的靈感與啓示，共同探索科技與體育融閤的美好未來。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我對技術類書籍的接受度一直不高，總覺得它們要麼過於晦澀難懂，充滿瞭冰冷的術語堆砌，要麼就是過於側重理論而缺乏實際應用的指導。然而，這本書的敘事方式卻有一種奇特的魔力，它成功地將深奧的計算機圖形學、傳感器技術與我們熟悉的太極拳運動巧妙地編織在一起。作者似乎深諳如何引導讀者，從一個相對熟悉的領域（比如太極的招式名稱）入手，逐步揭示其背後支撐的三維建模、運動捕捉以及實時反饋係統的復雜架構。讀起來，我完全沒有那種“啃硬骨頭”的感覺，反而更像是在跟隨一位經驗豐富的工程師兼武術指導，進行一場充滿啓發的探索之旅。書中對不同算法優劣勢的比較分析，也寫得十分公允，沒有盲目吹捧新技術，而是基於實際應用場景給齣判斷，這種平衡感在同類著作中是極其難得的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度足以讓專業研究人員滿意，同時其詳盡的步驟拆解又保證瞭初學者能夠找到切入點。我特彆關注瞭其中關於“交互優化”的那幾個章節，作者對於人機交互界麵（HCI）在武術訓練中的特殊性有著非常深刻的洞察。比如，書中討論瞭如何設計一個既能提供即時糾錯反饋，又不會過度乾擾練習者心流（Flow State）的虛擬環境，這絕非簡單的技術堆砌就能實現，它關乎到對人類學習心理的深刻理解。書中舉例的那些虛擬教練的“脾氣”和“反應速度”，簡直栩栩如生，讓我聯想到我過去使用的一些僵硬的訓練軟件，簡直是天壤之彆。這種將“人”的需求置於技術實現之上的設計哲學，是這本書最打動我的地方，它讓技術真正服務於人的成長，而非反過來奴役學習者的注意力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注傳統文化數字化轉型的實踐者，我總是在尋找那種能夠真正體現“神形兼備”的數字化解決方案。這本書在這一點上做得尤為齣色。它沒有將太極拳僅僅簡化為一組幾何坐標的移動，而是深入探討瞭如何通過三維重建技術，捕捉並量化那些難以言喻的“氣韻”和“勁力”的微妙變化。書中對人體骨骼標記點（Marker Points）如何映射到太極動作的重心轉移和螺鏇勁的生成，有著獨到的數學模型構建。這種對傳統內涵的尊重和對現代技術的審慎運用，使得整本書散發齣一種古典與現代交融的獨特魅力。我甚至覺得，這本書本身就可以作為研究文化遺産數字化保護的一個優秀範例來參考，它展示瞭如何用最前沿的技術，去緻敬最古老的智慧，而不是簡單地進行錶麵的技術嫁接。

評分☆☆☆☆☆

從一個圖書館員的角度來看，這本書的學術價值和應用前景都非常廣闊。它的參考文獻部分做得非常紮實，涵蓋瞭從計算機圖形學到運動生物力學等多個交叉學科的前沿文獻，為進一步的深入研究提供瞭堅實的階梯。此外，書中對未來平颱迭代的展望部分，雖然是推測性的，但也極具啓發性，它描繪瞭一個更加智能、更加個性化的未來武術訓練場景，讓人對這項技術的發展充滿期待。這本書的結構邏輯清晰，論證嚴密，絕不是那種隻停留在概念炒作層麵的齣版物，它有著堅實的理論基礎和可操作的技術路綫圖。對於高校的課程設置，無論是體育學、計算機科學還是藝術設計等專業，這本書都能提供一個極具價值的跨學科案例支撐，它無疑是該領域內一本值得被長期珍藏和引用的重要參考著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實令人眼前一亮，封麵那種沉穩的深藍色調與封麵上那行灑脫的燙金字體形成瞭鮮明的對比，既有學術的嚴謹感，又不失傳統文化所應有的那種韻味。我尤其欣賞齣版社在紙張選擇上的用心，那種微微帶有紋理的啞光紙張，拿在手裏觸感極佳，即便是長時間翻閱，眼睛也不會感到疲勞。內頁的排版也很有章法，圖文的間距恰到好處，復雜的公式和技術圖錶都清晰地被安置在最閤適的位置，使得閱讀體驗流暢而舒適。可以看得齣，齣版方在每一個細節上都傾注瞭匠心，絕非市麵上那些粗製濫造的教材可比擬。尤其是那些案例部分的插圖，色彩的還原度非常高，即便是最細微的動作細節也能被清晰地捕捉和呈現齣來，對於我們這些需要精確模仿和理解的人來說，這簡直是福音。這本書的實體書拿在手上，本身就是一種享受，它不僅僅是一本知識的載體，更像是一件精心打磨的藝術品。