Technologiniai naujovės vis labiau formuoja šiuolaikinį sportą visais lygmenimis. Virtualioji realybė (VR) ir papildyta realybė (AR) – kadaise buvusios nišinės technologijos – dabar įsitvirtino kaip patikimi treniruočių ir mokymo įrankiai įvairiose disciplinose. Nuo sudėtingų aplinkų modeliavimui iki sudėtingų motorinių įgūdžių tobulinimo per virtualius pratybų ciklus, šios įtraukiančios medijos suteikia nepaprastų galimybių sportiniam vystymuisi.
Įvadas į VR ir AR sporte
1.1 Virtualiosios ir papildytos realybės apibrėžimas
Virtualioji realybė (VR) – tai visiškai įtraukiantys skaitmeniniai aplinkai, paprastai patiriami per ant galvos montuojamus ekranus (HMD) ir judesio sekimo įrenginius. Vartotojai yra vizualiai atskirti nuo realaus pasaulio ir sąveikauja simuliacijoje, kurią generuoja kompiuteris (Gray, 2019).
Papildyta realybė (AR) – tai realiame pasaulyje pateikiami skaitmeniniai komponentai, tokie kaip virtualios grafikos, tekstai ar garsai, dažniausiai matomi naudojant išmaniuosius telefonus, planšetinius kompiuterius ar specializuotas AR ausines (Stojan et al., 2019).
1.2 Kodėl įtraukiančios technologijos svarbios sporte
Saugus sąlyčiavimas su įvairiomis aplinkomis: VR ir AR leidžia sportininkams treniruotis scenarijuose, kurie realiame gyvenime gali būti pernelyg pavojingi, brangūs ar sunkiai atkuriami.
Nuoseklumas ir pakartojamumas: Šios technologijos suteikia galimybę kartoti pratimus identiškomis sąlygomis, padedančiomis sportininkams sutelkti dėmesį į specifinių technikų tobulinimą be išorinių kintamųjų (Bideau et al., 2010).
Aktyvus grįžtamasis ryšys: Paaukštintų jutiklių ir analitinių sistemų integracija gali pateikti realiu laiku duomenis apie našumo rodiklius, kas padeda greičiau ir efektyviau taisyti klaidas (Mihelj et al., 2013).
2. Tobulintos treniruočių aplinkos: įvairių sąlygų modeliavimas
Viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl įtraukiančios technologijos patrauklios sporte, yra galimybė sukurti ar atkurti treniruočių kontekstus, kurie atspindi realius varžybų scenarijus arba net juos sudėtingina.
2.1 Oro ir reljefo sąlygų modeliavimas
Prisitaikymas prie ekstremalių oro sąlygų: Treniruotės maratonams, triatlonams ar nuotykių lenktynėms dažnai reikalauja pasirengti nenumatytoms aplinkos iššūkiams. VR leidžia sportininkams patirti aukštos viršukalnės sąlygas, ekstremalią karštį, šaltį ar vėją kontroliuojamoje aplinkoje. Tyrimai rodo, kad bėgikai, treniruojantys VR simuliuotoje aukštos viršukalnės sąlygoje, įgijo geresnę aerobinę ištvermę, nei tie, kurie naudojo tradicines treniruočių aplinkas (Perry et al., 2021).
Žaidimo grindinio atkūrimas: Nesvarbu, ar tai būtų molis, žolė ar sintetinė aikštelė, teniso žaidėjams reikalingos skirtingos strategijos ir technikos kiekvienai dangai. VR sistemos gali tiksliai atkurti vizualius ir garso signalus iš šių aplinkų, leidžiančius žaidėjams praktikuotis pozicionavimo aikštelėje ir kojų darbų koregavimą (Stelzer, 2021).
2.2 Virtualūs varžovai ir minios atmosfera
Varžybų scenarijai: Sportininkai gali treniruotis prieš skaitmeninę aukšto lygio varžovo versiją, imituojant realius varžovo judesius ir strategijas. Tai padeda pasiruošti rungtynėms ir sudaryti strateginį planą (Gray, 2019).
Simuliuotas spaudimas: Tokiuose sportuose kaip futbolas, krepšinis ar gimnastika psichologinis spaudimas gali būti lemiamas veiksnys. VR atkurtos didelių, triukšmingų minios ir didelio statulio rungtynių scenarijai padeda žaidėjams priprasti prie spaudimo, sumažinti atlikimo nerimą ir sustiprinti psichologinį atsparumą (Neumann & Morgan, 2020).
2.3 Traumų prevencija ir reabilitacija
Fizinio streso mažinimas: VR pagrindu vykdomos treniruotės gali pakeisti kai kuriuos intensyvius ar rizikingus pratimus simuliuotais, tokiu būdu sumažinant sportininko kūno apkrovą, ypač svarbu kontaktiniuose sportuose (Mihelj et al., 2013).
Laipsniškas sąlytis reabilitacijoje: Sužeisti sportininkai gali palaipsniui sugrįžti prie specifinių judesių virtualioje aplinkoje. Tai sumažina persižeidimo riziką ir suteikia pasitikėjimo grįžtant į pilną fizinį aktyvumą (Stojan et al., 2019).
2.4 Personalizacija ir prisitaikantis sudėtingumas
Prisitaikančios algoritmai: Paaukštintoji programinė įranga analizuoja atlikimą realiu laiku ir reguliuoja sunkumo lygį – pavyzdžiui, koreguoja kamuolio greitį, trajektoriją ar aplinkos sudėtingumą, reaguodama į sportininko pažangą (Bertani et al., 2021).
Individualizuoti scenarijai: Treneriai gali pritaikyti treniruočių modulius, kad sutelktų dėmesį į specifinius silpnumo aspektus (pvz., trumpų perdavimų atlikimą futbole ar baudimų situacijas) ir pamažu didinti virtualios aplinkos intensyvumą, atitinkantį sportininko vystymąsi.
3. Įgūdžių įgijimas: fizinių įgūdžių virtualus tobulinimas
Be įvairių sąlygų modeliavimo, VR ir AR pasitarnavo ir fizinių įgūdžių tobulinimui bei sudėtingų judesių meistriškumui lavinti. Įtraukiančios platformos ypač naudingos raumenų atminties, erdvinio suvokimo bei taktinio sprendimų priėmimo lavinimui.
3.1 Motorinio mokymosi principai VR/AR
Kognityvinė fazė: Sportininkai pradeda mokytis naujo įgūdžio, suprasdami jo pagrindinę struktūrą. VR ir AR sąsajos gali rodyti ekrane pateiktas instrukcijas, pabrėžti judesių modelius arba pateikti realiu laiku korekcijas. Pavyzdžiui, meškantysis, praktikuojantis naują metimo techniką, gali matyti savo rankos kampų per AR ausines (Gray, 2019).
Asociacinė fazė: Kai sportininkas įsisavina pagrindus, nuolatinė praktika padeda tobulinti judesius. VR simuliacijose, skirtose golfo pataikymams arba baidarinėms metimams, nuolatinis pakartojimas kontrolėmis sąlygomis užtikrina, kad sportininkas įsisavintų teisingą formą (Bideau et al., 2010).
Autonominė fazė: Pažengusioje stadijoje sportininkai atlieka įgūdį be sąmoningo pastangų. Konkurencinės VR simuliacijos padeda išlaikyti šiuos įgūdžius įvairiuose išoriniu stresu paveiktuose scenarijuose, užtikrinant patikimą atlikimą (Mihelj et al., 2013).
3.2 Konkrečios taikymo sritys skirtinguose sportuose
Beisbolas/Softbolas
Metimų atpažinimas: VR sistema, skirta mušimo treniruotėms, leidžia mušėjams susidurti su šimtų skirtingų virtualių metimų, nuo greitųjų iki kreivių metimų, rinkdama tikslius duomenis apie reakcijos laiką ir smūgio tikslumą (Perry et al., 2021).
Mėjimo mechanika: Kameros fiksuoja metėjo biomechaniką ir atkartoja ją virtualiai, todėl treneriai gali realiu laiku pastebėti neveiksmingumą arba traumos riziką.
Futbolas
Taktinis sprendimų priėmimas: Žaidėjai peržiūri 360 laipsnių rungtynių įrašus, kad suprastų pozicionavimą, atstumus ir judesius be kamuolio. Tai skatina taktinį mąstymą be pilno masto žaidimo simuliacijų (Stelzer, 2021).
Vartininkų pratimai: VR scenarijai imituoja rungtynių situacijas, pavyzdžiui, laisvus smūgius ar baudimus, leidžiant vartininkams lavinti greitus refleksus ir sekti virtualų kamuolį beveik realiomis sąlygomis.
Tenisas
Smūgių analizė: Paaukštintieji jutikliai matuoja raketės kampus, greitį ir smūgių kryptis. Šie rodikliai perduodami į VR sistemą, kuri pateikia akimirksniu vizualų atsiliepimą apie technikos koregavimus (Gray, 2019).
Patiekimo ir gražinimo pratimai: Teniso žaidėjai praktikuoja atsitiktinius smūgius prieš nuosekliai tiksliai modeliavimo VR metimus, lavindami raumenų atmintį reaguojant į skirtingus sukimo kampus ir greičius.
Krepšinis
Baudos metimų praktika: VR treniruotės padeda sportininkams susidoroti su situaciniu spaudimu (pvz., minios triukšmu, paskutinėmis žaidimo sekundėmis). Tyrimai rodo, kad VR pagrindu vykdomi pratimai gali sumažinti nerimą ir pagerinti metimų nuoseklumą (Neumann & Morgan, 2020).
Žaidimo vizijos treniruotės: AR perdavimai gali paryškinti optimalias perdavimo linijas arba gynėjų judesio modelius, aštrindami sportininkų erdvinį suvokimą aikštelėje.
3.3 Papildyta realybė technikos tobulinimui
Aktyvios perdangos: AR gali atvaizduoti skeletinį kūno judesių sekimą arba biomechanikos gaires ant sportininko kūno realiu laiku, rodydama, kaip turėtų judėti. Toks momentinis grįžtamasis ryšys ženkliai sumažina laiko sąnaudas mikro korekcijoms atlikti (Stojan et al., 2019).
Vaizdo įrašų anotacijos: Treneriai ir sportininkai gali įrašyti judesį, o vėliau ant vaizdo uždėti linijas arba kampus, iliustruojančius teisingą laikyseną, sąnarių sąveiką ir jėgos panaudojimą.
3.4 Žaidybinimo vaidmuo
Įsitraukimas ir motyvacija: Žaidybinami pratimai – pavyzdžiui, gaunant taškus už pataikymą į virtualius taikinius – gali palaikyti sportininkų motyvaciją ilgo ir monotoniško pratimo metu (Mihelj et al., 2013).
Rezultatų stebėjimas: Įrankiai, matuojantys pažangą per tam tikrą laiką, padeda sportininkams nustatyti konkrečius tikslus ir vizualiai sekti savo tobulėjimą, stiprindami pasiekimų jausmą.
4. Galimi iššūkiai ir svarstymai
Nors privalumai yra reikšmingi, visuotinė VR ir AR taikymo sporte įsisavinimas susiduria su keliais iššūkiais:
Įrangos kaina ir prieinamumas: Aukštos klasės VR ausinės, judesio sekimo jutikliai ir specializuota programinė įranga gali būti nepasiekiami mažiau turtingoms sporto bendruomenėms ar jaunimo sporto programoms (Stojan et al., 2019).
Realizmo trūkumas ir judesio sukelta svaigulys: Norint pasiekti hiperrealistines simuliacijas reikia labai išvystyto grafikos variklio ir žemos delsos. Priešingu atveju, vartotojams gali kilti svaigulys ar diskomfortas, kas stabdo nuolatinį naudojimą (Neumann & Morgan, 2020).
Per didelis priklausomumas nuo technologijų: Pernelyg didelis virtualių treniruočių naudojimas gali sumažinti laiko, praleidžiamo praktikuojantis realioje aplinkoje, kiekį, dėl ko gali susidaryti skirtumas tarp virtualių įgūdžių ir realaus žaidimo atlikimo (Bertani et al., 2021).
Duomenų saugumas ir privatumas: Paaukštintųjų VR/AR sistemų naudojimas renka detalią biomechaninę ir fiziologinę informaciją. Svarbu užtikrinti duomenų apsaugą, ypatingai kai kalbama apie elitinius sportininkus, kurių našumo duomenys gali būti vertingi konkurentams (Gray, 2019).
Individualūs skirtumai: Atsakymas į VR gali skirtis – kai kurie sportininkai greitai prisitaiko prie skaitmeninių aplinkų, o kitiems reikia lėtesnio įsitraukimo, kad būtų sumažintas kognityvinis krūvis (Mihelj et al., 2013).
5. Ateities tendencijos
Kad VR ir AR įranga taptų labiau prieinama ir draugiška vartotojui, jos integracija į sportą greičiausiai taps dar labiau paplitusi. Tarp besiformuojančių tendencijų yra:
Dirbtinis intelektas (DI) ir mašininis mokymasis: DI integracija galėtų leisti realiu laiku pritaikyti VR scenarijus pagal sportininkų atlikimą, dar labiau personalizuojant treniruotes (Orekhov et al., 2021).
Smegenų-kompiuterio sąsajos (BCI): Nors dar tik pradiniame etape, BCI technologija galbūt leis sportininkams valdyti tam tikrus žaidimo parametrus mintimi, gerinant reakcijos laiką ir sprendimų priėmimą.
Taktilės atgalinio ryšio sistemos: Mokslininkai kuria haptiškas striukes ir pirštines, kurios suteikia realistišką jutimo patirtį, praturtindamos įtraukiančią patirtį ir dar labiau autentiškai imituodamos treniruotes.
Virtualiosios ir papildytos realybės technologijos esmingai išplėtė sportinių treniruočių ir įgūdžių įsisavinimo kraštovaizdį. Modeliuodamos įvairias aplinkos sąlygas, teikdamos momentinį grįžtamąjį ryšį ir leisdamos kartoti pratimus kontroliuojamomis bei pritaikomomis scenarijomis, šie įtraukiančios įrankių padeda sportininkams tobulinti techniką, valdyti našumo nerimą ir gerinti taktinius sprendimus. Nepaisant iššūkių, susijusių su kaina, realizmo trūkumu bei vartotojų prisitaikymu, nuolatinės aparatūros ir programinės įrangos pažangos rodo, kad VR ir AR ir toliau keis sporto treniruočių metodus bei pakels pasiekimus įvairiose disciplinose.
Naudota literatūra
Bertani, R., Melegari, C., De Cola, M. C., Bramanti, A., Bramanti, P., & Calabrò, R. S. (2021). Effects of robot-assisted upper limb rehabilitation in stroke patients: A systematic review with meta-analysis. Neurological Sciences, 42(2), 1–11.
Bideau, B., Kulpa, R., Vignais, N., Brault, S., & Multon, F. (2010). Using Virtual Reality to Analyze Sports Performance. IEEE Computer Graphics and Applications, 30(2), 14–21.
Gray, R. (2019). Virtual Reality in Sports: A Deeper Look. Current Issues in Sport Science, 4(1), 44–53.
Mihelj, M., Novak, D., & Beguš, S. (2013). Virtual reality technology in sports training. Journal of Sports Engineering and Technology, 227(4), 202–209.
Neumann, D. L., & Morgan, D. (2020). Immersive virtual reality to improve health-related outcomes in youth: A systematic review. Computers in Human Behavior, 105, 105312.
Orekhov, A. L., Basarab, D. C., Sornkarn, N., & Nanayakkara, T. (2021). Shared autonomy in assistive robotics: A survey. Sensors, 21(19), 6468.
Perry, C., Morris, M., & Unruh, S. (2021). Virtual and augmented reality for athlete skill development. Journal of Sport, 23(4), 345–361.
Stelzer, E. M. (2021). Evaluating the effectiveness of VR-based soccer training systems. Soccer and Society, 22(8), 56–70.
Stojan, R. S., Szekeres, Z. E., & McCrea, A. O. (2019). Immersive augmented reality for sports performance enhancement: A systematic review. Journal of Technology in Sport, 12(2), 45–54.
Šis straipsnis skirtas pateikti informaciją apie VR ir AR taikymą sporte. Jis nepakeičia profesionalių trenerių ar medicinų patarimų. Visada kreipkitės į specialistus dėl specifinių treniruočių ar sveikatos poreikių.
← Ankstesnis straipsnis Kitas straipsnis →
- Pažanga sporto moksluose
- Dėvimų technologijų naujovės
- Genetinės ir ląstelinės terapijos
- Mitybos mokslas
- Farmakologinės priemonės sporte
- Dirbtinis intelektas ir mašininis mokymasis sporte
- Robotika ir egzoskeletonai
- Virtualioji ir papildyta realybė sporte
- Kosmoso ir ekstremalių sąlygų treniruotės
- Etiniai ir visuomeniniai pažangų aspektai