歐陽(yáng)浩 華南師范大學(xué)

二十一世紀(jì)以來(lái)，籃球運(yùn)動(dòng)的普及和發(fā)展達(dá)到了一個(gè)新的高度，籃球技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展形形色色，競(jìng)技水平得到顯著提升，這一系列的進(jìn)步，也迫使籃球裁判規(guī)則需要不斷地的更新，對(duì)裁判員的要求也越來(lái)越高。然而，目前高校中裁判員的能力非常有限，沒(méi)有扎實(shí)的裁判知識(shí)和豐富的臨場(chǎng)實(shí)踐是很難往高層次發(fā)展的，而高等院校體育學(xué)院恰恰具有這方面的優(yōu)勢(shì)，為了進(jìn)一步解決籃球裁判員的后備人才培養(yǎng)和管理。鑒于此，本文首先介紹VR技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，提出如何將VR技術(shù)應(yīng)用于籃球裁判教學(xué)，構(gòu)建一套裁判教學(xué)的模擬系統(tǒng)，分析籃球裁判教學(xué)引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的必要性，深入探討VR技術(shù)在籃球裁判教學(xué)應(yīng)用的可行性，對(duì)推進(jìn)籃球裁判教學(xué)以及其他裁判領(lǐng)域的教學(xué)有著至關(guān)重要的作用。

一、高校籃球裁判培養(yǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）籃球裁判培養(yǎng)的重視度不高

籃球裁判員作為籃球規(guī)則的管理者，執(zhí)裁水平能夠清晰的反映學(xué)生學(xué)習(xí)籃球裁判技能的質(zhì)量，它包括手勢(shì)、哨聲、基本走位、默記秒數(shù)和報(bào)號(hào)等，若球場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)激烈，對(duì)抗性強(qiáng)，優(yōu)秀的裁判員還應(yīng)具備敏銳的控場(chǎng)能力，裁判員的水平直接影響比賽的精彩程度和運(yùn)動(dòng)員的發(fā)揮水平。在高校中，大多數(shù)的學(xué)生參與執(zhí)裁的籃球比賽級(jí)別主要是校級(jí)比賽、業(yè)余比賽和地方舉辦的籃球聯(lián)賽，參加市級(jí)比賽和省級(jí)比賽的學(xué)生極少，其原因之一，由于高校里偏向籃球運(yùn)動(dòng)的培養(yǎng)，而疏忽了裁判技能的培養(yǎng)，導(dǎo)致優(yōu)秀裁判員的流失，滯緩了裁判技術(shù)的發(fā)展。

整理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)籃球裁判員方面，較多高等院校體育專業(yè)的學(xué)生缺乏籃球裁判理論的相關(guān)培訓(xùn)，學(xué)校很少開(kāi)展籃球裁判知識(shí)的培訓(xùn)，不能夠滿足學(xué)生的需求，導(dǎo)致裁判基礎(chǔ)理論薄弱，雖然有的教師會(huì)在籃球課堂中講授一些關(guān)于籃球裁判的知識(shí)，但大多數(shù)體育專業(yè)學(xué)生都是通過(guò)自主參加籃球協(xié)會(huì)才得以進(jìn)行培訓(xùn)、學(xué)習(xí)。也就是說(shuō)，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)不重視普遍存在。較為欣慰的是，學(xué)生對(duì)籃球裁判學(xué)習(xí)的興趣沒(méi)有減少，能主動(dòng)地去查閱籃球裁判的相關(guān)資料和請(qǐng)教籃球?qū)I(yè)的老師，這種現(xiàn)象是非常值得贊賞的。歸根到底，籃球裁判課程不充足，缺乏對(duì)裁判知識(shí)的相關(guān)討論和研究，很難從根本上提高學(xué)生的執(zhí)裁水平，從而很大程度上抑制了裁判技術(shù)的發(fā)展

（二）學(xué)生的執(zhí)裁機(jī)會(huì)少

執(zhí)裁是進(jìn)一步鞏固裁判理論知識(shí)和比賽規(guī)則的重要方式，只有在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，才能提高對(duì)比賽的閱讀和判斷能力，總結(jié)比賽的判罰尺度。從一個(gè)優(yōu)秀裁判員的發(fā)展歷程來(lái)看，沒(méi)有豐富的執(zhí)裁經(jīng)歷，很難成為一個(gè)德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀裁判員。

在物質(zhì)基礎(chǔ)方面，各個(gè)學(xué)校不定期會(huì)舉行籃球?qū)官?，高校間的大學(xué)生籃球聯(lián)賽也不計(jì)其數(shù)，但是大部分的學(xué)生積累執(zhí)裁經(jīng)歷的邊界，都僅僅只是在校內(nèi)的一些籃球比賽，校內(nèi)比賽對(duì)學(xué)生執(zhí)裁水平要求不高，盡管提供了良好的環(huán)境基礎(chǔ)，沒(méi)有高質(zhì)量比賽經(jīng)歷的積累，很難提高裁判員業(yè)務(wù)水平和心理素質(zhì)，在高水平的比賽中，倘若受到外界條件的干擾，裁判員往往會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤判罰和漏判的現(xiàn)象，尤其是在決定比賽的關(guān)鍵時(shí)刻，使得裁判工作功虧一簣。

如今，高校里的裁判員數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足籃球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，擁有一級(jí)裁判證書(shū)的裁判員很少，各水平裁判員的比例低、英語(yǔ)水平和理論知識(shí)較差，這也側(cè)面反映了我國(guó)的籃球裁判呈金字塔形狀。

二、VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

（一）VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

虛擬技術(shù)簡(jiǎn)稱VR技術(shù)，VR（Virtual Reality），是當(dāng)前新型的融合信息、藝術(shù)、科學(xué)等多學(xué)科于一身的綜合性技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種能夠創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種交互式的三維動(dòng)態(tài)視景，能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體的三維立體交互，其實(shí)體行為的仿真系統(tǒng)能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬技術(shù)VR技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)、設(shè)計(jì)、娛樂(lè)教育等領(lǐng)域之中，鑒于此，將VR技術(shù)應(yīng)用于高校裁判領(lǐng)域的教學(xué)，利用仿真系統(tǒng)模擬球場(chǎng)、比賽，生成裁判培訓(xùn)和考核的交互系統(tǒng)，設(shè)備迅速接受學(xué)生發(fā)出的數(shù)據(jù)給出反饋，學(xué)生能夠使用計(jì)算機(jī)直接虛擬操作，大大的克服了教學(xué)中出現(xiàn)的物質(zhì)缺陷。

（二）VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)

VR技術(shù)具有交互性、沉浸性和等特點(diǎn)。交互性是指通過(guò)對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和環(huán)境得到反饋的自然程度，用戶可以借助一些傳感設(shè)備與模擬系統(tǒng)進(jìn)行交互。例如：可以用觸感手套抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，此時(shí)感觸手套可以虛擬出物體的重量和反饋震動(dòng)的感覺(jué)，不僅可以看到，還可以聽(tīng)到、摸到，感到虛擬環(huán)境里物體的真實(shí)存在；沉浸性的特點(diǎn)，VR設(shè)備通過(guò)計(jì)算創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境，能把學(xué)生帶進(jìn)特定的三維學(xué)習(xí)空間，給予學(xué)生以身臨其境之感。

傳統(tǒng)教學(xué)是不可逆的，VR技術(shù)和一般視頻課程的相同之處在于其可以重復(fù)演示，但VR技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是在于能給予使用者更多的反饋，讓使用者得到更加深入的體會(huì)。VR技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)是一種必然的趨勢(shì)，不僅有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、實(shí)施精細(xì)的動(dòng)作教學(xué)，同時(shí)還可以自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)地點(diǎn)、學(xué)習(xí)形式，學(xué)習(xí)動(dòng)力更強(qiáng)、自主性也更高。

三、基于VR技術(shù)籃球裁判教學(xué)的交互程序設(shè)計(jì)理念

（一）虛擬場(chǎng)景，突破時(shí)間和空間的界限

傳統(tǒng)籃球裁判培訓(xùn)及考核通常都是以室外的形式，需要充足的場(chǎng)地和人員來(lái)準(zhǔn)備比賽場(chǎng)景，難免會(huì)受到教學(xué)條件的限制，同時(shí)人為操作和比賽客觀量化不足等諸多因素，制約了籃球裁判培訓(xùn)的開(kāi)展，而相比傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式，VR技術(shù)更簡(jiǎn)便、更智能。

利用3DS max根據(jù)裁判員的比例虛擬設(shè)計(jì)裁判員的模型和手勢(shì)動(dòng)作，將真實(shí)比賽制作成的3D視頻轉(zhuǎn)化為VR影像，導(dǎo)入虛擬裁判員的角色和比賽影像。學(xué)生通過(guò)穿戴VR設(shè)備進(jìn)入虛擬空間參與執(zhí)裁，VR能通過(guò)學(xué)生自身的朝向，模擬移動(dòng)學(xué)生在比賽中的位置，讓學(xué)生可以在室內(nèi)就利用該系統(tǒng)直接進(jìn)行執(zhí)裁，減少外界對(duì)學(xué)生的干擾。此外，影像可以反復(fù)使用，不需要每次培訓(xùn)和考核都準(zhǔn)備真實(shí)的比賽場(chǎng)景。

基于VR技術(shù)的籃球裁判培訓(xùn)，不再是傳統(tǒng)的“你聽(tīng)我講”的教學(xué)方式，學(xué)生在老師指導(dǎo)下，自行穿戴VR設(shè)備進(jìn)行執(zhí)裁，能更多發(fā)揮學(xué)生的主體作用，發(fā)展學(xué)生的思維能力。更重要的是，VR設(shè)備模擬比賽場(chǎng)景的功能，不僅能大大減少場(chǎng)外的干擾，還能節(jié)約人力、物力等資源，打破空間的局限性。

（二）模塊分級(jí)，生成不同級(jí)別籃球比賽的VR影像

根據(jù)裁判的級(jí)別和比賽的激烈程度，生成不同級(jí)別裁判培訓(xùn)和考核標(biāo)準(zhǔn)的VR影像，可分為籃球三級(jí)裁判員、籃球二級(jí)裁判員、籃球一級(jí)裁判員、籃球國(guó)家級(jí)裁判員。學(xué)生通過(guò)選擇不同級(jí)別的籃球比賽進(jìn)行執(zhí)裁，在執(zhí)裁過(guò)程中對(duì)判罰時(shí)機(jī)、犯規(guī)、為例、裁判手勢(shì)和裁判員場(chǎng)上的走位，生成特定的參數(shù)導(dǎo)入至VR設(shè)備中，VR數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)學(xué)生的判決與計(jì)算機(jī)預(yù)設(shè)的判決，輸出進(jìn)行對(duì)比，得出結(jié)果，利用反饋功能對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤判罰及時(shí)糾正，也可以選擇一整場(chǎng)比賽的模擬執(zhí)裁，最后對(duì)總的判罰結(jié)果進(jìn)行分析，生成模擬考核成績(jī)，以此不斷加強(qiáng)裁判員的臨場(chǎng)能力和實(shí)操技能。

面對(duì)復(fù)雜激烈的比賽環(huán)境，裁判員會(huì)受到形式多樣的場(chǎng)外干擾，需要敏捷的反應(yīng)能力和平穩(wěn)的心理素質(zhì)，否則將無(wú)法做出正確的判罰。因此，裁判員想要全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)籃球競(jìng)賽和裁判規(guī)則的效應(yīng)，必須通過(guò)臨場(chǎng)執(zhí)裁才得以實(shí)現(xiàn)，恰好該系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生的需要自主選擇執(zhí)裁的難度，不僅充分解決了因材施教的問(wèn)題，還使每個(gè)裁判員都能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，得到全面的發(fā)展。

最后，籃球裁判考核的過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，考核前需要積累大量有一定水平的執(zhí)裁次數(shù)，才具備報(bào)考裁判員的考試資格，而通過(guò)VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬不同級(jí)別的考核場(chǎng)景，針對(duì)各個(gè)裁判員級(jí)別的考核制定不同的考試難度，可以有效地提高考核的效率，規(guī)避作弊的風(fēng)險(xiǎn)。

（三）判決模塊，交互功能的實(shí)現(xiàn)

交互性功能是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的靈魂，運(yùn)用VR設(shè)備對(duì)判罰的標(biāo)準(zhǔn)手勢(shì)進(jìn)行捕捉采集，建立裁判員手勢(shì)的動(dòng)作模型，再通過(guò)“3D類行為”功能將裁判員的手勢(shì)與觸發(fā)器配合設(shè)置，學(xué)生通過(guò)穿戴VR設(shè)備在虛擬空間進(jìn)行模擬執(zhí)裁，通過(guò)傳感設(shè)備對(duì)裁判員做出的手勢(shì)精確捕捉，再通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行正誤對(duì)比處理，對(duì)裁判員做出的手勢(shì)與計(jì)算機(jī)預(yù)設(shè)的手勢(shì)對(duì)比，交互功能即時(shí)給出判決的正誤結(jié)果，對(duì)錯(cuò)誤得判罰手勢(shì)給予指正，以此實(shí)現(xiàn)三維交互。

現(xiàn)如今，有的國(guó)家還把VR技術(shù)引入到高水平訓(xùn)練中，美國(guó)雪橇隊(duì)利用頭顯和STRIVR軟件，以最快的速度模擬高山競(jìng)速的體驗(yàn)，而滑雪形狀的平衡板提供了觸覺(jué)反饋。同理，通過(guò)VR技術(shù)，可以分析學(xué)生判罰過(guò)程中的所做出的手勢(shì)，以及犯規(guī)后對(duì)記錄臺(tái)的報(bào)號(hào)手勢(shì)，通過(guò)反饋功能了解自己動(dòng)作不規(guī)范之處，以此在判決的過(guò)程中提升自己。

四、籃球裁判教學(xué)引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的必要性

（一）彌補(bǔ)物質(zhì)條件的不足

籃球裁判培訓(xùn)主要是在戶外進(jìn)行，會(huì)遇到天氣和場(chǎng)地的限制，這也是影響裁判教學(xué)能否順利實(shí)施的重要因素，此時(shí)采用VR技術(shù)把籃球場(chǎng)地通過(guò)3DS max模擬三維空間呈現(xiàn)在虛擬設(shè)備中，學(xué)生通過(guò)穿戴VR設(shè)備開(kāi)展學(xué)習(xí)以此來(lái)解決場(chǎng)地限制的問(wèn)題，從而彌補(bǔ)物質(zhì)條件的不足。此外，在人員方面也可能出現(xiàn)不足。例如：一場(chǎng)比賽需要一個(gè)主裁判員和兩個(gè)副裁判員，而一次裁判培訓(xùn)課中有幾十個(gè)學(xué)生，一場(chǎng)比賽只有三名裁判員，以及協(xié)助裁判的記錄員、計(jì)時(shí)員等，一堂課的時(shí)間無(wú)法使每個(gè)學(xué)生都能得到充分地鍛煉，因此，借助VR技術(shù)模擬比賽場(chǎng)景，學(xué)生通過(guò)VR設(shè)備觀看比賽和模擬執(zhí)裁，VR的反饋功能又能對(duì)學(xué)生做出的判罰進(jìn)行糾正和指導(dǎo)，學(xué)生在課后也可以反復(fù)進(jìn)行模擬練習(xí)，促使學(xué)生對(duì)裁判技能的掌握。就如科技媒體專家蘇凱所說(shuō)，“VR技術(shù)能擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)有限空間，通過(guò)虛擬空間帶給我們無(wú)限的可能，VR技術(shù)在教育中的應(yīng)用能夠提高學(xué)習(xí)效果和積極性。”

（二）跟蹤教學(xué)，自主優(yōu)化

隨著籃球比賽強(qiáng)度和觀賞性的不斷提高，比賽規(guī)則也日益完善，對(duì)裁判員能力的要求也越來(lái)越高。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的大步發(fā)展和WI-FI6.0的完善，加上VR技術(shù)的開(kāi)發(fā)性特征，VR可以實(shí)時(shí)記錄教師的教學(xué)過(guò)程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，有效地監(jiān)控教學(xué)行為，對(duì)教學(xué)過(guò)程、學(xué)習(xí)過(guò)程等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也可根據(jù)國(guó)家體育總局頒布的關(guān)于籃球裁判規(guī)則的新文件，實(shí)時(shí)更新裁判規(guī)則，這也給裁判員提供了更新裁判知識(shí)的途徑，裁判知識(shí)的 學(xué)習(xí)就會(huì)如虎添翼，學(xué)習(xí)效率也會(huì)大大提高。

然而，現(xiàn)階段關(guān)于籃球裁判教學(xué)以及其他教學(xué)領(lǐng)域引入VR技術(shù)并不多見(jiàn)，有關(guān)該方面的技術(shù)研發(fā)也相對(duì)較少，隨著VR技術(shù)與裁判教學(xué)的結(jié)合不斷提升和完善，就可以將其充分的運(yùn)用在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，VR技術(shù)在裁判教學(xué)領(lǐng)域以及其他教學(xué)領(lǐng)域的普及率也將會(huì)顯著上升。

（三）籃球裁判教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變

目前在高校籃球?qū)ｍ?xiàng)課中，主要是通過(guò)教師在課堂中的講解來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的籃球裁判技能，從最初的課本教學(xué)，到ppt課件的呈現(xiàn)，再到視頻播放，一步步拉近了籃球裁判理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)的距離。盡管高校擁有相對(duì)完善的教學(xué)場(chǎng)地，但這些仍然不能很好地解決學(xué)生親身體驗(yàn)不足的問(wèn)題，關(guān)于籃球裁判課程的設(shè)置仍需要不斷地發(fā)展和完善。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和籃球裁判教學(xué)的結(jié)合，有助于促進(jìn)籃球裁判教學(xué)內(nèi)容的多樣性和體系的標(biāo)準(zhǔn)化，便于學(xué)生更直觀地、多角度地觀察賽場(chǎng)中出現(xiàn)的違例、違規(guī)情況，精確地理解和掌握籃球裁判規(guī)則。此外，VR的相對(duì)獨(dú)立性又避免了外界因素的干擾，高度的沉浸感能讓學(xué)生快速地融入到學(xué)習(xí)中。場(chǎng)上的對(duì)抗性特征又可以有效地對(duì)球員受傷的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避。

基于VR技術(shù)的籃球裁判模擬系統(tǒng)，打破了以往傳統(tǒng)籃球教學(xué)“理論+實(shí)踐”的局限，而且還有助于提升籃球裁判培訓(xùn)和考核的質(zhì)量，更重要的是開(kāi)辟了VR技術(shù)應(yīng)用于籃球裁判教學(xué)領(lǐng)域的先河。

五、結(jié)語(yǔ)

總而言之，科技必然會(huì)在未來(lái)體育領(lǐng)域得到廣泛的普及，隨著科技水平的提高，會(huì)使得VR設(shè)備的功能越發(fā)完善，人們對(duì)于新事物的認(rèn)知時(shí)間會(huì)慢慢縮短，認(rèn)知廣度也會(huì)不斷地?cái)U(kuò)寬?；赩R技術(shù)的籃球裁判教學(xué)的模擬系統(tǒng)，不僅為籃球裁判的培訓(xùn)和考核提供了支持，還為我國(guó)其他裁判領(lǐng)域的學(xué)習(xí)開(kāi)辟了道路，更是推動(dòng)“VR+教學(xué)”的發(fā)展，讓虛擬現(xiàn)實(shí)課堂成為新型的教學(xué)課堂。

目前VR技術(shù)在體育領(lǐng)域上也沒(méi)有達(dá)到穩(wěn)定的階段，它需要強(qiáng)大的程序編寫(xiě)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的能力，制作成本較高，VR硬件和內(nèi)容研發(fā)等都還需要財(cái)力和人力的支持。值得欣慰的是，隨著VR技術(shù)被越來(lái)越多的領(lǐng)域廣泛運(yùn)用到，其價(jià)格也會(huì)慢慢被大眾所接納，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，VR技術(shù)將會(huì)是裁判培訓(xùn)領(lǐng)域上不可以避免的趨向。