星集寶 高宏娟

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，三維動畫技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。本文以跆拳道教學(xué)為背景，研究了三維動畫技術(shù)在跆拳道教學(xué)中的應(yīng)用。教師通過構(gòu)建跆拳道技術(shù)圖像模型，采集真實的運動數(shù)據(jù)，并使用三維動畫技術(shù)進(jìn)行模擬，輔助學(xué)生理解和掌握跆拳道技巧。研究結(jié)果顯示，三維動畫技術(shù)在跆拳道教學(xué)中具有較高的可行性，它能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：三維動畫技術(shù)；跆拳道；教學(xué)應(yīng)用

跆拳道作為一項傳統(tǒng)的格斗運動，越來越受到人們的關(guān)注和喜愛。然而傳統(tǒng)的教學(xué)方式不可避免地存在一些局限性，使得教師在實際教學(xué)中較難直觀地展示跆拳道技巧和動作，學(xué)生在理解和模仿的過程中存在一些困難。為了更好地提升跆拳道的教學(xué)效果，補(bǔ)齊跆拳道教學(xué)短板，本研究提出了利用三維動畫技術(shù)輔助跆拳道教學(xué)的思路。

1 傳統(tǒng)跆拳道教學(xué)的短板

1.1難以直觀地展示技巧和動作

傳統(tǒng)的跆拳道教學(xué)的短板主要集中在不易直觀地展示技術(shù)動作、有限制、反饋不及時和缺乏個性化等方面。傳統(tǒng)的跆拳道教學(xué)主要通過教師的語言講解和示范來傳授技術(shù)，學(xué)生不易實現(xiàn)多角度的觀察，這在某種程度上縮小了教學(xué)范圍，同時會導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)理解誤差或者關(guān)鍵步驟錯誤等情況。教師在有限的教學(xué)空間中進(jìn)行示范時，學(xué)生較難完全看清每個動作的細(xì)節(jié)，這種限制會影響學(xué)生對技術(shù)動作的準(zhǔn)確理解，增加他們學(xué)習(xí)的困難。

1.2難以讓學(xué)生更好地理解和模仿一些動作

教師在傳統(tǒng)教學(xué)中的時間有限，有些時候，由于沒有給予學(xué)生足夠的解釋和說明，導(dǎo)致學(xué)生在理解一些復(fù)雜動作的關(guān)鍵步驟和技巧時存在一定的困難，這使得學(xué)生很難準(zhǔn)確地模仿和執(zhí)行動作。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師的示范和學(xué)生的實踐機(jī)會稍顯欠缺，這也限制了學(xué)生對動作的理解和模仿，學(xué)生只能在有限的時間里觀察一兩次示范，隨后嘗試幾次實踐，這樣的方式往往不足以使他們完全理解和掌握動作。另外，教師可能使用一些不恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，這些方法會妨礙學(xué)生準(zhǔn)確地理解和模仿動作。

1.3難以滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求

傳統(tǒng)的跆拳道教學(xué)往往以固定的教材和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，所有學(xué)生都要按照同樣的教學(xué)步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣的教學(xué)模式難免會忽視學(xué)生的個體差異，加大了根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、興趣和能力進(jìn)行個性化指導(dǎo)的落實難度，影響學(xué)習(xí)效果。傳統(tǒng)的跆拳道教學(xué)通常采用集體教學(xué)的方式，教師一對多地進(jìn)行指導(dǎo)，這種教學(xué)方式很難針對每個學(xué)生的不同需求和特點進(jìn)行細(xì)致的教學(xué)，學(xué)生難以獲得個性化的動作糾正和技術(shù)指導(dǎo)。

2 三維動畫技術(shù)在跆拳道教學(xué)中的應(yīng)用意義

跆拳道是一項需要長時間和大量練習(xí)的體育運動，學(xué)生往往會出現(xiàn)因?qū)W習(xí)內(nèi)容枯燥而導(dǎo)致興趣下降的情況，而通過三維動畫技術(shù)展示跆拳道的技巧和動作，可以增添一定的趣味性，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們持續(xù)學(xué)習(xí)的動力。三維動畫技術(shù)能夠通過逼真的動畫效果，如動作角度路線姿態(tài)、各關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)、動作發(fā)力順序等，幫助學(xué)生更好地理解和模仿技術(shù)動作，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生往往只能通過教師的現(xiàn)場觀察來檢查自己的動作是否正確，而利用三維動畫技術(shù)，教師可以實時觀察和分析學(xué)生的跆拳道動作，并給予他們實時反饋和調(diào)整意見。每個學(xué)生對跆拳道技術(shù)動作的理解和掌握程度都有所差異，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難滿足其個性化學(xué)習(xí)的需求，而三維動畫技術(shù)可以根據(jù)學(xué)生的不同需要和水平，為其提供個性化的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生能夠更有針對性地進(jìn)行訓(xùn)練。三維動畫可以記錄和保存不同動作和技巧的模擬效果，并作為學(xué)習(xí)資源供學(xué)生和教師隨時查閱和參考。

3 三維動畫技術(shù)在跆拳道教學(xué)中的應(yīng)用方法

3.1跆拳道技術(shù)圖像模型的構(gòu)建

在跆拳道教學(xué)中，三維動畫技術(shù)可以應(yīng)用于跆拳道技術(shù)的圖像模型構(gòu)建，以提供更直觀、生動的教學(xué)效果。為了實現(xiàn)三維動畫的模擬，首先，需要構(gòu)建跆拳道技術(shù)圖像模型，該模型包括人體骨骼、肌肉和各種關(guān)節(jié)的運動范圍等信息，以及跆拳道技術(shù)的動作和動作序列，三維動畫技術(shù)可以模擬出跆拳道技術(shù)的動作過程，并將其分解成不同的關(guān)鍵步驟和動作要點。其次，教師可以通過動畫展示每個動作的正確執(zhí)行方式和細(xì)節(jié)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握技術(shù)要領(lǐng)。最后，三維動畫技術(shù)可以靈活調(diào)整視角和觀察角度，幫助學(xué)生更全面地觀察和理解跆拳道技術(shù)。學(xué)生可以通過多個角度觀看動作的實施，以便更好地理解技術(shù)細(xì)節(jié)和動作軌跡。三維動畫技術(shù)可以構(gòu)建出逼真的跆拳道技術(shù)圖像模型，同時可以根據(jù)真實的跆拳道動作進(jìn)行建模，并能根據(jù)運動學(xué)原理和身體力學(xué)規(guī)律模擬動作的運動軌跡，從而更直觀地展示技術(shù)的執(zhí)行過程和技術(shù)要領(lǐng)，便于學(xué)生理解和模仿。

3.2運動數(shù)據(jù)的采集和處理

為了提高模型的準(zhǔn)確性和真實性，教師需要采集真實的跆拳道運動數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行處理和優(yōu)化。傳感器等設(shè)備可以采集到運動員在實際操作中的各種動作數(shù)據(jù)，如身體姿勢、關(guān)節(jié)角度、肌肉活動等，這些數(shù)據(jù)可以用于模型的動作還原和優(yōu)化。在跆拳道教學(xué)中應(yīng)用三維動畫技術(shù)，通過運動數(shù)據(jù)的采集和處理，可以為學(xué)生提供更具體和準(zhǔn)確的教學(xué)資源及指導(dǎo)，幫助他們正確理解動作技巧，并提高技術(shù)水平。傳感器可以記錄身體部位的運動軌跡、角度和速度等信息，攝像頭可以捕捉動作和姿勢的圖像，將采集到的運動數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)換，如數(shù)據(jù)校正、去除噪聲、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等，以獲得準(zhǔn)確和一致的運動數(shù)據(jù)。經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)可以視為初始模型或運動序列，通過使用計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）軟件，根據(jù)運動數(shù)據(jù)建立虛擬三維模型，這些模型可以是人體模型、手部或腳部模型，以及其他相關(guān)的物體，模型的構(gòu)建可以參考運動員的身體比例和姿勢。使用三維建模和動畫軟件，將運動數(shù)據(jù)應(yīng)用到三維模型上，創(chuàng)建運動序列的動畫效果，通過幀動畫或骨骼動畫等技術(shù)，模擬和展示運動員的各個動作。

3.3三維動畫模擬

三維動畫模擬在跆拳道教學(xué)中可以提供直觀、全方位和個性化的教學(xué)方式，這不僅有助于學(xué)生更好地理解和模仿技術(shù)動作，而且可以幫助教師為其提供更準(zhǔn)確和有效的指導(dǎo)。三維動畫模擬可以呈現(xiàn)跆拳道的各種技術(shù)動作和招式，教師可以利用三維動畫模擬的視頻資料，向?qū)W生展示正確的姿勢、動作和技術(shù)要領(lǐng)，幫助學(xué)生理解和模仿技術(shù)動作，這樣有助于學(xué)生正確掌握技術(shù)動作的形象和要點。三維動畫模擬可以呈現(xiàn)跆拳道動作和技術(shù)的全方位視角，學(xué)生可以從不同角度觀察和研究技術(shù)動作，如觀察攻擊目標(biāo)、觀察身體姿勢和動作軌跡等，這樣有助于學(xué)生全面了解和掌握技術(shù)的要領(lǐng)，以及相關(guān)的動作細(xì)節(jié)。通過三維動畫模擬，學(xué)生可以根據(jù)自身的實際情況進(jìn)行個性化訓(xùn)練，教師可以根據(jù)自己的水平和需求，選擇合適的動作和難度設(shè)置模擬練習(xí)，以幫助學(xué)生在自己的舒適區(qū)內(nèi)設(shè)置訓(xùn)練，并逐步提高技術(shù)水平。

3.4交互操作與互動化學(xué)習(xí)

通過交互操作和互動化學(xué)習(xí)，三維動畫技術(shù)可以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和互動性。同時，學(xué)生可以通過反饋和討論，不斷改進(jìn)和提高自己的技術(shù)水平，這種學(xué)習(xí)方式不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，也提升了教學(xué)的效果和效率。通過三維動畫技術(shù)，學(xué)生可以進(jìn)行實時的交互操作，并獲得即時的反饋。例如，學(xué)生可以通過互動設(shè)備模擬跆拳道的攻擊動作，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生的動作進(jìn)行實時評估和反饋，指導(dǎo)學(xué)生在訓(xùn)練中對動作進(jìn)行糾正和改進(jìn)。教師借助三維動畫技術(shù)，可以創(chuàng)建虛擬對手，讓學(xué)生進(jìn)行模擬對抗。學(xué)生與虛擬對手進(jìn)行實戰(zhàn)訓(xùn)練，這樣有助于他們在真實對抗之前提前磨煉自身技術(shù)和提升對抗能力。

3.5錯誤糾正與實時反饋

通過應(yīng)用實時反饋功能，三維動畫技術(shù)能夠提高學(xué)生在跆拳道教學(xué)中的動作準(zhǔn)確性、流暢度和姿勢規(guī)范性，這樣的教學(xué)方式可以讓學(xué)生在不斷的練習(xí)中得到準(zhǔn)確的指導(dǎo)和反饋，從而更快地掌握技術(shù)要領(lǐng)，提高技術(shù)水平。同時，學(xué)生可以對自己的動作及時進(jìn)行自我評估和改進(jìn)，提升學(xué)習(xí)效果和成就感。系統(tǒng)通過傳感器捕捉學(xué)生的動作數(shù)據(jù)，并與動畫中虛擬人物的動作進(jìn)行比對，可以實時評估學(xué)生的動作準(zhǔn)確度，并通過圖形或數(shù)字展示給學(xué)生，學(xué)生可以及時地進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。三維動畫技術(shù)可以模擬跆拳道動作的正確執(zhí)行過程，并與學(xué)生的動作進(jìn)行比對。通過實時比較，學(xué)生可以了解自己的動作是否流暢，是否存在錯誤的部分，從而更好地掌握動作的整體節(jié)奏和流程，并及時糾正不規(guī)范的動作習(xí)慣。三維動畫可以展示正確的跆拳道技術(shù)姿勢，并與學(xué)生的動作進(jìn)行比對，它能實時反饋并明確地告知學(xué)生其姿勢是否準(zhǔn)確，是否符合標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生則可以根據(jù)反饋進(jìn)行調(diào)整，在不斷練習(xí)中逐漸接近和維持正確的姿勢，從而提高技術(shù)水平。

4 結(jié)語

三維動畫技術(shù)在跆拳道教學(xué)中的應(yīng)用具有提升學(xué)習(xí)效果、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、實時反饋和調(diào)整、個性化學(xué)習(xí)和自主訓(xùn)練等作用。這種技術(shù)的運用，可以有效提高學(xué)生對跆拳道技術(shù)動作的理解和掌握水平，使跆拳道教學(xué)更加高效和有趣。此外，不同的學(xué)生對于三維動畫技術(shù)的接受程度可能會有所不同，需要進(jìn)一步進(jìn)行探究和驗證。未來的研究可以進(jìn)一步拓展三維動畫技術(shù)在跆拳道教學(xué)中的應(yīng)用，并將其運用于其他體育教學(xué)領(lǐng)域。

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課題信息：

吉林動畫學(xué)院2022年度教學(xué)改革與建設(shè)基金項目“三維動畫技術(shù)在高校跆拳道教學(xué)中的實踐研究”（課題編號：Y2213）