时事分析 | 创新及科技发展 | 2019-05-23 | 《经济日报》

业余运动训练专业化 虚拟实境开拓出路



「日日运动身体好,男女老幼做得到。」[1]这句宣传健体运动普及化的官方口号,令人印象深刻。而闲时抽空在公园慢跑,或相约良朋知己切磋球技,藉此锻炼身体,也成为不少都市人的生活写照。在云云的运动爱好者中,有人追求较为专业的训练,旨在提升运动表现,精益求精。近年外国兴起把虚拟实境(Virtual Reality,简称VR)技术与运动结合[2],这股潮流不仅成为相关行业的新财路,更有潜力将平民化的体育活动提升至另一层面。

根据世界卫生组织制订的健康标准,成年人每周应至少进行75分钟剧烈运动,或150分钟中等强度运动。[3]立法会秘书处近日发表一项有关社区体育的研究,发现本港成年人口有足够运动量的比率,由2014年的37.4%,上升至2016年的43.6%。[4]另有政党去年以电话随机抽样方式,访问本港663名12岁或以上人士,发现79.6%受访者有运动习惯,相关比率较2017年时的71.7%,增加近八个百分点。[5]以上数据均反映市民有运动习惯的比率,呈现上升的趋势。

运动心态起变化 业余兴趣认真练

运动有所普及之际,市民做运动的心态也起了变化,不少人对此业余兴趣相当认真,更会追求专业的指导及训练。以长跑为例,曾完成70个马拉松的长跑达人张树槐接受媒体访问时直言[6],早年要学习专业长跑知识只能从外地邮购书籍,边试边学,但随着长跑风气日盛,不少长跑爱好者也愿意花钱聘请教练,传授跑步的专业知识,以提升技巧。[7]

现时坊间有不少体育组织定期开办训练班,课程不限于教授基本动作,还会按参加者的程度教授不同技巧[8],部分课程更会加入体能训练[9],多方面协助参加者提升运动表现,甚至在业余赛事取得理想成绩。

近年外国流行把VR,即由电脑动画或实境影片制作出来的虚拟环境[10],融入运动训练。[11]这股热潮,令VR的商业价值不断扩大,市场调查机构Zion曾发表研究报告,预测全球VR软硬件市场规模,由2016年的20.2亿美元,急速上升至2022年的268.9亿美元。[12]究竟这股VR热潮能如何与运动结合?VR训练与传统训练又有何不同之处?

应用方向一:提升体能锻练的效率

多名来自英国及塞浦路斯的学者,早前进行一项关于VR运动的研究。他们邀请80名参加者到实验房间,坐着接受二头肌力量测试,其间哑铃的重量会渐渐增加,直至参加者不能完全屈曲或伸展手肘。[13]参加者被分成非VR及VR组别,前者没有戴上VR装备,后者则被安排戴上VR眼罩,见到自己坐在一间虚拟房间中的椅子上,眼前还有一张放有瑜伽垫的桌子。[14]在过程中,实验人员会记录参加者心跳速度和完成伸展测试的时间,及后透过问卷了解参加者感受的痛楚程度等。[15]

研究发现,VR组别在第一及第二分钟感觉的痛楚程度,分别较非VR组别少10%及13%;而整体VR组别感觉的用力程度,亦比非VR组别较少。[16]研究又指出,VR组别参加者的运动时间,平均较另一组别长约两分钟,认为VR技术能有效地改变使用者对时间的认知,以及分散他们的注意力。[17]

从上述研究可见,VR技术的其中一项优胜之处,是可使用家进行更长时间的力量训练,同时帮助用家稍为突破体能极限,令他们得到更佳的训练效果。

德国公司ICAROS则运用这项优点,把VR游戏和健身器材结合[18],并制作多款模拟飞行健身游戏,让用家可配合VR 头戴装置、控制器及相关的健身器材,靠个人身体力量支撑器材,并利用身体肌肉控制方向,以及利用手柄上的控制器加速、减速和射击,完成游戏中的各项任务。[19]而每款VR游戏均有不同模式及难度,每项游戏长度介乎2至15分钟[20],有助锻炼上身及核心肌肉,同时可改善平衡、反应及协调能力。[21]

应用方向二:改善心理质素

运动与VR结合,除了让运动参与者在体能上有更佳的发挥,也有潜力协助他们应付竞赛时遇到的心理压力。美国滑雪协会早年与从事VR培训的公司Strivr合作,为去年参加韩国平昌冬季奥运会的滑雪运动员进行赛前训练。[22]该公司利用4K摄影机拍摄实际比赛的雪道场景,以建立360度的模拟比赛场地,让选手戴上VR头盔,便能在室内展开模拟演练,有助熟习赛道环境,同时降低因为赛前训练,而导致意外受伤的风险。[23]

有意见认为,运动心理学家可利用VR技术,模拟不同运动竞赛进行时,一般会使参加者感到压力的特定情境,包括场边观众、灯光及声浪等,从而让他们在模拟的环境下接受训练,甚至不断重复同一行动、事件或情境,以协助他们适应压力,及训练他们在竞赛时能作出最合适的反应。[24]

应用方向三:全方位训练单一项目

要精于一项运动,技巧、体能及心理质素,缺一不可。来自荷兰的SportsImproVR研发VR软件程式,帮助用家提升网球及棒球的技巧及战术等,同时协助他们训练力量及敏捷性。[25]

以网球训练为例,用家可利用SportsImproVR的软件及应用程式,配合特定型号的VR穿戴装置[26],进行四项基础训练,包括(一)技巧──其技术练习资料库,提供击球等各类简短技术练习予不同程度的用家;(二)体能──协助练习步法及提升移动速度;(三)策略──模拟场上的情况,由用家自行应付,而当中每个细节都可以在训练后翻看,程式也会就用家的表现提供意见;(四)心理及情绪──根据个人的特质设计不同的心理训练,以应对场上的不同情况。[27]

应用方向四:熟习队际战术

除了个人训练外,VR技术也可应用在团队训练。有研究运动科学的台湾学者认为,战术训练对于篮球队相当重要,因训练能有助提升执行战术的流畅度和效率,而学者提出的VR训练系统,则可让篮球员在像真度极高的模拟空间,与人工智能对手进行练习。[28]

在系统中,教练不但可设定及输入球员的进攻轨迹和方向等战术,也可上载球员的照片、输入其身型及发型等身体特征到系统,让队员观察及训练时更有真实感。[29]此外,动态捕捉装置会记录球员的动作,分析和找出他们不正确的动向,而系统亦会适时提示球员做出假动作或传球。[30]

VR的应用,确有潜力协助业余运动发烧友提升表现,并且为训练带来更多乐趣。然而,VR若被过度使用,也可引发健康风险。有专家指出,由于用家的动作及装置所显示的相应影像,在时间上会存在时延,因此用家有机会感到头晕。[31]另有专家警告,长期使用VR装置或令用家近视加深[32],建议每使用VR装置30分钟,便应稍作休息10至15分钟。[33]

话说回来,运动对不同人有不同的意义,有的旨在强身健体;有的喜欢流汗舒压;有的追求竞赛带来的刺激感觉。然而,过量运动或有机会导致肌肉和关节劳损,因此运动爱好者在锻炼时,也应多留意自己的身体状况,量力而为,享受做运动的时光。

1 「『普及健体运动』的目的」。取自康乐及文化事务署网站:https://www.lcsd.gov.hk/tc/healthy/,最后更新日期2018年7月24日。
2 “About Us,” SportsImproVR, http://sportsimprovr.com/en/home, accessed April 29, 2019; “Mission,” ICAROS, https://www.icaros.com/about/, accessed April 29, 2019.
3 「香港的社区及精英体育」,立法会秘书处资料研究组,ISSH24/18-19号文件,2019年4月17日,第1页。
4 同3。
5 「市民运动习惯调查」。取自民建联网站:http://www.dab.org.hk/jm/images/news/doc/2018/08/新闻稿市民运动习惯调查.pdf,最后更新日期2018年8月3日。
6 「张树槐」。取自体路Sportsroad网站:https://www.sportsroad.hk/archives/author/waltercheung,查询日期2019年4月26日。
7 张树槐,「教练达人」。取自灼见名家网站:https://www.master-insight.com/教练达人/,最后更新日期2016年8月20日。
8 「普及训练计划」。取自香港网球总会网站:http://www.tennishk.org/hk/training/adult-training/tennis-for-all-training-scheme,最后更新日期2019年5月11日。
9 「训练班」。取自乐家跑会网站:https://www.runner.hk/training.html,查询日期2019年4月26日。
10 「小精灵热潮引爆AR商机」。取自香港生产力促进局网站:https://www.hkpc.org/zh-HK/industry-support-services/latest-information/6584-poke-ar?template=hkpc_text,查询日期2019年4月26日。
11 同2。
12 “Virtual Reality (VR) Market To Report Impressive Growth, Revenue To Surge To US$ 26.89 Billion by 2022,” Zion Market Research, https://www.zionmarketresearch.com/news/virtual-reality-market, last modified September 11, 2018.
13 Maria Matsangidou et al., “Is your virtual self as sensational as your real? Virtual Reality: The effect of body consciousness on the experience of exercise sensations,” Psychology of Sport & Exercise 41 (2018), p.219.
14 同13。
15 同13,第220至221页。
16 同13,第222页。
17 同13,第223页。
18 “Mission,” ICAROS, https://www.icaros.com/about/, accessed April 29, 2019.
19 张岑宇,「影/玩 VR 也能练马甲线!德国虚拟实境健身平台 家用版要价新台币 6 万元」。取自Limitless IQ网站:https://www.limitlessiq.com/news/post/view/id/1664/,最后更新日期2017年8月14日。
20 “Virtual Worlds, Total Immersion,” ICAROS, https://www.icaros.com/experiences/, accessed April 29, 2019.
21 同18。
22 余至浩,「AR‧VR双周报第3期:为争夺冬奥金牌!美国滑雪队结合VR演练辅助选手做好万全参赛准备」。取自iThome网站:https://www.ithome.com.tw/news/121066,最后更新日期2018年2月12日。
23 同22。
24 “3 Ways Virtual Reality is Enhancing Sports Psychology,” Ohio University, https://onlinemasters.ohio.edu/blog/3-ways-virtual-reality-is-enhancing-sports-psychology/, accessed April 29, 2019.
25 “About Us,” SportsImproVR, http://sportsimprovr.com/en/home, accessed April 29, 2019.
26 同25。
27 同25。
28 Wan-Lun Tsai and Min-Chun Hu, “Training Assistant : Strengthen Your Tactical Nous with Proficient Virtual Basketball Players,” Proceedings of SIGGRAPH (2018), p.1.
29 同28,第2页。
30 同28,第2页。
31 Jacob Pramuk, “Virtual reality helps pro, college athletes train,” CNBC, https://www.cnbc.com/2016/03/03/virtual-reality-helps-pro-college-athletes-train.html, last modified March 4, 2016.
32 “Pros and Cons of Virtual Reality,” National Youth Tech Journal, https://nytjournal.org/articles/ar_vr_articles/vr_pros_cons.php, last modified February 18, 2018.
33 同32。