体育三维展示技术：以太极拳交互平台为例周彤中国地质大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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周彤著

图书标签:

体育科技
虚拟现实
增强现实
人机交互
太极拳
三维展示
运动训练
数字媒体
计算机辅助教学
健康运动

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店铺：河北省新华书店图书专营店

出版社：中国地质大学出版社

ISBN：9787562538516

商品编码：29719765807

包装：平装

出版时间：2016-12-01

具体描述

基本信息

书名：体育三维展示技术：以太极拳交互平台为例

定价：45.00元

作者：周彤

出版社：中国地质大学出版社

出版日期：2016-12-01

ISBN：9787562538516

字数：

页码：201

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

我们处于一个信息表现形式多样化的时代，多媒体技术的创新正挑战着我们传统的信息传播方式。体育领域也需要新技术的渗入，如何利用多媒体技术辅助传统体育教学和训练，是众多体育组织和单位面临的共同问题。而这个问题的解决又依赖两方面的技术：一是对体育的专业技术要求，特别是对技术动作的表现方式和教学方法的运用；二是能将技术动作进行数字化处理，并能通过多种平台进行展示。因此，寻求一个合理可靠的体育多媒体展示解决方案是目前体育领域的热点与重点。
　　一、为什么要选择太极拳？
　　体育运动项目数量庞大，我们目前还没有能力将所有的体育项目技术动作进行数字化处理。鉴于以下原因，我们选择太极拳作为本课题的研究对象。
　　(1)太极拳是我国民族传统文化重要的组成部分，由于其起源和发展中融入了中国的文化内涵和哲学思想，成为*能体现中国传统思想文化的拳术。太极拳在有着广泛的群众基础，伴随中国改革开放的不断推进，太极拳在国外也已不断推广和普及，深受外武术爱好者的喜爱。
　　(2)太极拳运动对环境的要求不高，在面积不大的空间即可完成整套动作，这为数字化采集工作带来了极大的便利，同时由于技术动作的特点是'刚柔相济，快慢相间'，也将大大提高动作捕捉的精度和准确度。
　　(3)科技的发展改变了人们认识事物的传统方式，人们更希望愉快地学习，动作捕捉技术的成熟与应用，使人们与计算机的交互有了新的选择，传统的教授和学习太极拳的方式已很难再满足人们的需求。

章太极拳教学发展现状
节太极拳运动发展简史
第二节太极拳运动特点
第三节太极拳的发展瓶颈
第四节展望未来

第二章人体运动仿真技术现状
节人体运动仿真的应用领域
第二节计算机模拟人体运动的关键技术
一、人体模型构建技术
二、骨骼与皮肤绑定技术
三、运动控制方法
四、运动捕捉技术

第三章太极拳动作分析
节受影响关节分析
一、太极拳的基本动作
二、以二十四式太极拳作为代表性的研究对象
三、二十四式太极拳动作中各主要关节部位的活跃情况
第二节生物力学角度分析

第四章开发平台应用技术介绍
节 Unity3D
第二节 3ds Max建模技术
一、基础建模
二、高级建模
第三节 Kinect开发技术
一、Kinect设备硬件结构
二、Kinect for Windows SDK简介
三、Kinect骨骼追踪技术

第五章平台设计与实现
节平台设计
一、设计思想
二、设计目标与原则
三、系统的总体结构
四、技术路线
五、接口设计
第二节平台实现
一、专业太极拳运动数据的采集
二、人体模型的建立
三、脚本编写
四、太极拳学习-反馈功能模块实现
参考文献

作者介绍

周彤，男，1977年生，湖北武汉人，硕士研究生，武汉体育学院副教授，中国体育科学学会会员。主要从事多媒体技术在体育领域中的应用研究，主编教材1部，主持省部级课题2项，厅局级课题3项，在各级学术刊物公开发表多篇学术论文。

文摘

序言

体育三维展示技术：以太极拳交互平台为例深度解析运动表现与科技融合的创新实践本书并非对单一运动项目或技术进行零散的阐述，而是聚焦于一个具有前瞻性的领域：体育三维展示技术。它深入探讨了如何运用先进的三维可视化与交互技术，对体育运动进行全面、直观、深入的展示，进而革新我们理解、学习、训练和体验体育的方式。全书以太极拳交互平台为例，作为这一宏大主题下的一个具体而生动的实践范例，以此引申和阐释体育三维展示技术的广泛应用潜力及其核心要素。第一部分：体育三维展示技术的理论基石与发展脉络本部分将为读者构建一个坚实的理论框架，帮助理解体育三维展示技术为何以及如何成为当下体育领域的重要发展方向。体育运动的本质与展示需求的演变：我们首先回顾体育运动的本质，即身体活动、技巧、策略、体能以及文化传承的综合体现。在此基础上，分析传统体育展示方式（如平面媒体、二维视频、静态图像）的局限性，以及在信息爆炸和技术飞速发展的时代，人们对于更沉浸式、更具交互性、更精准的体育信息获取需求的不断增长。例如，单纯的比赛录像难以充分展现运动员身体的细微动作、发力轨迹以及空间位置关系，而三维技术则能提供全方位的视角和深度信息。三维技术的核心概念与发展历程：本节将梳理三维技术的核心概念，包括三维建模、渲染、动画、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、运动捕捉（Motion Capture）等。我们会追溯这些技术的发展历程，从早期的图形学研究到如今在游戏、影视、工程等领域的广泛应用，并重点关注它们如何逐渐渗透到体育领域，为体育展示带来革命性的改变。我们将讨论从简单的三维模型到复杂的物理仿真，再到实时交互式体验的技术演进。体育三维展示技术的应用范畴与价值：在明确了技术基础后，我们将系统阐述体育三维展示技术在不同维度上的应用潜力。这包括但不限于：运动训练与教学：利用三维人体模型、动作捕捉数据，生成精确的动作分解、错误纠正提示，提供个性化的训练方案。例如，可以为初学者构建一个可以反复观察、模仿的虚拟教练，帮助他们理解动作要领。赛事分析与评论：将比赛数据、运动员轨迹、战术意图等转化为直观的三维可视化场景，使观众和分析师能够更深入地理解比赛进程和决策。例如，在足球比赛中，可以用三维视角展示球员跑位、传球路线以及防守站位，揭示战术安排。体育内容创作与传播：制作更具吸引力的体育纪录片、宣传片、VR体验内容，打破地域和时间的限制，让更多人能够“身临其境”地感受体育的魅力。体育文化与历史的传承：以三维形式复现历史上的经典赛事、传奇人物，或以互动体验的方式展示特定体育项目的起源和发展，让体育文化得到更生动的传播。构建体育三维展示的挑战与机遇：任何新兴技术的发展都伴随着挑战。我们将探讨在体育三维展示领域可能遇到的技术难题（如高精度动作捕捉的成本与精度、复杂场景的渲染效率、交互设计的用户体验）、数据获取与处理的难度、以及跨学科合作的需求。同时，也会强调由此带来的巨大机遇，包括推动体育产业升级、提升全民健身的科学性、以及拓展体育教育的新模式。第二部分：以太极拳交互平台为例——体育三维展示技术的实践探索本部分将聚焦于一个具体的应用场景——太极拳交互平台，通过这一平台的设计、实现与应用，来具体展现体育三维展示技术的落地过程及其产生的实际价值。太极拳的特性与三维展示的契合点：我们首先分析太极拳作为一种内功与外形相结合、强调意念、呼吸与动作协调的传统武术，其内在的复杂性和对精确度的要求，使得二维描述显得尤为不足。太极拳强调的“身法”、“步法”、“劲力”、“气息”等概念，在空间中具有精妙的走向和变化，三维可视化能够极大地帮助理解和掌握这些精髓。例如，通过三维模型展示身体重心的转移、脊柱的转动、动作的螺旋发力等，是二维图像难以比拟的。太极拳交互平台的系统设计与技术实现：数据采集与建模：探讨如何通过动作捕捉技术（如光学式、惯性式）采集太极拳名家的高精度动作数据。分析如何基于采集到的数据，建立高保真度、细节丰富的虚拟太极拳运动员模型，包括人体骨骼、肌肉、服装等，并确保模型在运动中的真实感。三维场景构建：设计并构建符合太极拳练习环境的虚拟场景，如室内练功房、自然山水等，并考虑光影、材质等对沉浸感的影响。交互机制设计：这是平台的核心。我们将详细介绍如何设计用户与虚拟教练、虚拟场景之间的交互方式。例如：动作模仿与对比：用户可以通过VR/AR设备，在虚拟环境中与三维虚拟教练进行动作模仿，系统实时捕捉用户的动作，并与教练的动作进行对比，通过颜色、线条、文字等方式直观地指出用户的偏差，如重心过高、肩部耸起、动作幅度不足等。动作分解与慢放：提供对经典套路动作的逐帧分解、多角度慢放功能，方便用户观察和学习每个细节。关键节点提示与反馈：在关键的动作节点，通过视觉、听觉甚至触觉反馈，提示用户发力点、呼吸节奏、意念集中等。例如，在“揽雀尾”的动作中，用可视化箭头指示手臂的运行轨迹和发力方向，用呼吸指示器提示吸气与呼气时机。虚拟教练指导模式：设计智能化的虚拟教练，能够根据用户的动作错误，主动提供个性化的纠正指导，甚至生成针对性的练习组合。沉浸式套路演练：用户可以在虚拟环境中，跟随虚拟教练完成一套完整的太极拳套路，获得身临其境的练习体验。关键技术选型与集成：讨论在平台开发过程中所使用的核心技术，如Unity/Unreal Engine等游戏引擎，VTK、Open3D等三维处理库，以及VR/AR硬件设备（如HTC Vive, Oculus Quest, HoloLens等）的集成方案。太极拳交互平台的应用场景与评估：远程教学与自学：降低学习门槛，让全球范围内的用户都能方便地接触和学习太极拳。个性化训练辅助：为不同水平的用户提供定制化的学习和训练计划。动作规范化与质量提升：帮助练习者纠正不良习惯，提升动作的准确性和规范性。运动损伤预防：通过对动作的精确分析，减少因动作不当造成的运动损伤。科学研究辅助：为太极拳的生物力学、神经科学研究提供数据支持。用户体验评估：探讨如何通过用户反馈、行为数据分析，评估平台的易用性、有效性和趣味性，并进行迭代优化。第三部分：体育三维展示技术的未来展望与发展趋势在对理论基础和实践案例进行深入剖析后，本部分将目光投向未来，勾勒体育三维展示技术的发展蓝图。技术融合与创新：探讨人工智能（AI）、大数据、5G通信、区块链等前沿技术如何与体育三维展示技术深度融合。例如，AI驱动的动作分析可以实现更智能化的指导，大数据分析可以为个性化训练提供更科学的依据，5G则能支持更流畅的实时交互体验。泛化应用与拓展：预测体育三维展示技术将超越现有应用范畴，触及更多运动项目，甚至与其他产业（如健康管理、康复医疗、旅游娱乐）产生联动。伦理与社会影响：讨论在推广和应用过程中可能出现的伦理问题，如数据隐私、技术公平性、以及对传统体育教学模式的冲击等，并提出相应的思考与应对。开放生态与合作：强调建立开放的技术生态系统，鼓励学术界、产业界、开发者之间的合作，共同推动体育三维展示技术的进步与普及。本书旨在为体育科学研究者、技术开发者、教育工作者、以及广大体育爱好者提供一个全面、深入、富有启发性的视角，理解体育三维展示技术的强大力量，并从中获得新的灵感与启示，共同探索科技与体育融合的美好未来。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度足以让专业研究人员满意，同时其详尽的步骤拆解又保证了初学者能够找到切入点。我特别关注了其中关于“交互优化”的那几个章节，作者对于人机交互界面（HCI）在武术训练中的特殊性有着非常深刻的洞察。比如，书中讨论了如何设计一个既能提供即时纠错反馈，又不会过度干扰练习者心流（Flow State）的虚拟环境，这绝非简单的技术堆砌就能实现，它关乎到对人类学习心理的深刻理解。书中举例的那些虚拟教练的“脾气”和“反应速度”，简直栩栩如生，让我联想到我过去使用的一些僵硬的训练软件，简直是天壤之别。这种将“人”的需求置于技术实现之上的设计哲学，是这本书最打动我的地方，它让技术真正服务于人的成长，而非反过来奴役学习者的注意力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝色调与封面上那行洒脱的烫金字体形成了鲜明的对比，既有学术的严谨感，又不失传统文化所应有的那种韵味。我尤其欣赏出版社在纸张选择上的用心，那种微微带有纹理的哑光纸张，拿在手里触感极佳，即便是长时间翻阅，眼睛也不会感到疲劳。内页的排版也很有章法，图文的间距恰到好处，复杂的公式和技术图表都清晰地被安置在最合适的位置，使得阅读体验流畅而舒适。可以看得出，出版方在每一个细节上都倾注了匠心，绝非市面上那些粗制滥造的教材可比拟。尤其是那些案例部分的插图，色彩的还原度非常高，即便是最细微的动作细节也能被清晰地捕捉和呈现出来，对于我们这些需要精确模仿和理解的人来说，这简直是福音。这本书的实体书拿在手上，本身就是一种享受，它不仅仅是一本知识的载体，更像是一件精心打磨的艺术品。

评分☆☆☆☆☆

从一个图书馆员的角度来看，这本书的学术价值和应用前景都非常广阔。它的参考文献部分做得非常扎实，涵盖了从计算机图形学到运动生物力学等多个交叉学科的前沿文献，为进一步的深入研究提供了坚实的阶梯。此外，书中对未来平台迭代的展望部分，虽然是推测性的，但也极具启发性，它描绘了一个更加智能、更加个性化的未来武术训练场景，让人对这项技术的发展充满期待。这本书的结构逻辑清晰，论证严密，绝不是那种只停留在概念炒作层面的出版物，它有着坚实的理论基础和可操作的技术路线图。对于高校的课程设置，无论是体育学、计算机科学还是艺术设计等专业，这本书都能提供一个极具价值的跨学科案例支撑，它无疑是该领域内一本值得被长期珍藏和引用的重要参考著作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注传统文化数字化转型的实践者，我总是在寻找那种能够真正体现“神形兼备”的数字化解决方案。这本书在这一点上做得尤为出色。它没有将太极拳仅仅简化为一组几何坐标的移动，而是深入探讨了如何通过三维重建技术，捕捉并量化那些难以言喻的“气韵”和“劲力”的微妙变化。书中对人体骨骼标记点（Marker Points）如何映射到太极动作的重心转移和螺旋劲的生成，有着独到的数学模型构建。这种对传统内涵的尊重和对现代技术的审慎运用，使得整本书散发出一种古典与现代交融的独特魅力。我甚至觉得，这本书本身就可以作为研究文化遗产数字化保护的一个优秀范例来参考，它展示了如何用最前沿的技术，去致敬最古老的智慧，而不是简单地进行表面的技术嫁接。

评分☆☆☆☆☆

我对技术类书籍的接受度一直不高，总觉得它们要么过于晦涩难懂，充满了冰冷的术语堆砌，要么就是过于侧重理论而缺乏实际应用的指导。然而，这本书的叙事方式却有一种奇特的魔力，它成功地将深奥的计算机图形学、传感器技术与我们熟悉的太极拳运动巧妙地编织在一起。作者似乎深谙如何引导读者，从一个相对熟悉的领域（比如太极的招式名称）入手，逐步揭示其背后支撑的三维建模、运动捕捉以及实时反馈系统的复杂架构。读起来，我完全没有那种“啃硬骨头”的感觉，反而更像是在跟随一位经验丰富的工程师兼武术指导，进行一场充满启发的探索之旅。书中对不同算法优劣势的比较分析，也写得十分公允，没有盲目吹捧新技术，而是基于实际应用场景给出判断，这种平衡感在同类著作中是极其难得的。