時事分析 | 創新及科技發展 | 2019-05-23 | 《經濟日報》

業餘運動訓練專業化 虛擬實境開拓出路



「日日運動身體好,男女老幼做得到。」[1]這句宣傳健體運動普及化的官方口號,令人印象深刻。而閒時抽空在公園慢跑,或相約良朋知己切磋球技,藉此鍛鍊身體,也成為不少都市人的生活寫照。在云云的運動愛好者中,有人追求較為專業的訓練,旨在提升運動表現,精益求精。近年外國興起把虛擬實境(Virtual Reality,簡稱VR)技術與運動結合[2],這股潮流不僅成為相關行業的新財路,更有潛力將平民化的體育活動提升至另一層面。

根據世界衞生組織制訂的健康標準,成年人每周應至少進行75分鐘劇烈運動,或150分鐘中等強度運動。[3]立法會秘書處近日發表一項有關社區體育的研究,發現本港成年人口有足夠運動量的比率,由2014年的37.4%,上升至2016年的43.6%。[4]另有政黨去年以電話隨機抽樣方式,訪問本港663名12歲或以上人士,發現79.6%受訪者有運動習慣,相關比率較2017年時的71.7%,增加近八個百分點。[5]以上數據均反映市民有運動習慣的比率,呈現上升的趨勢。

運動心態起變化 業餘興趣認真練

運動有所普及之際,市民做運動的心態也起了變化,不少人對此業餘興趣相當認真,更會追求專業的指導及訓練。以長跑為例,曾完成70個馬拉松的長跑達人張樹槐接受媒體訪問時直言[6],早年要學習專業長跑知識只能從外地郵購書籍,邊試邊學,但隨着長跑風氣日盛,不少長跑愛好者也願意花錢聘請教練,傳授跑步的專業知識,以提升技巧。[7]

現時坊間有不少體育組織定期開辦訓練班,課程不限於教授基本動作,還會按參加者的程度教授不同技巧[8],部分課程更會加入體能訓練[9],多方面協助參加者提升運動表現,甚至在業餘賽事取得理想成績。

近年外國流行把VR,即由電腦動畫或實境影片製作出來的虛擬環境[10],融入運動訓練。[11]這股熱潮,令VR的商業價值不斷擴大,市場調查機構Zion曾發表研究報告,預測全球VR軟硬件市場規模,由2016年的20.2億美元,急速上升至2022年的268.9億美元。[12]究竟這股VR熱潮能如何與運動結合?VR訓練與傳統訓練又有何不同之處?

應用方向一:提升體能鍛練的效率

多名來自英國及塞浦路斯的學者,早前進行一項關於VR運動的研究。他們邀請80名參加者到實驗房間,坐着接受二頭肌力量測試,其間啞鈴的重量會漸漸增加,直至參加者不能完全屈曲或伸展手肘。[13]參加者被分成非VR及VR組別,前者沒有戴上VR裝備,後者則被安排戴上VR眼罩,見到自己坐在一間虛擬房間中的椅子上,眼前還有一張放有瑜伽墊的桌子。[14]在過程中,實驗人員會記錄參加者心跳速度和完成伸展測試的時間,及後透過問卷了解參加者感受的痛楚程度等。[15]

研究發現,VR組別在第一及第二分鐘感覺的痛楚程度,分別較非VR組別少10%及13%;而整體VR組別感覺的用力程度,亦比非VR組別較少。[16]研究又指出,VR組別參加者的運動時間,平均較另一組別長約兩分鐘,認為VR技術能有效地改變使用者對時間的認知,以及分散他們的注意力。[17]

從上述研究可見,VR技術的其中一項優勝之處,是可使用家進行更長時間的力量訓練,同時幫助用家稍為突破體能極限,令他們得到更佳的訓練效果。

德國公司ICAROS則運用這項優點,把VR遊戲和健身器材結合[18],並製作多款模擬飛行健身遊戲,讓用家可配合VR 頭戴裝置、控制器及相關的健身器材,靠個人身體力量支撐器材,並利用身體肌肉控制方向,以及利用手柄上的控制器加速、減速和射擊,完成遊戲中的各項任務。[19]而每款VR遊戲均有不同模式及難度,每項遊戲長度介乎2至15分鐘[20],有助鍛鍊上身及核心肌肉,同時可改善平衡、反應及協調能力。[21]

應用方向二:改善心理質素

運動與VR結合,除了讓運動參與者在體能上有更佳的發揮,也有潛力協助他們應付競賽時遇到的心理壓力。美國滑雪協會早年與從事VR培訓的公司Strivr合作,為去年參加韓國平昌冬季奧運會的滑雪運動員進行賽前訓練。[22]該公司利用4K攝影機拍攝實際比賽的雪道場景,以建立360度的模擬比賽場地,讓選手戴上VR頭盔,便能在室內展開模擬演練,有助熟習賽道環境,同時降低因為賽前訓練,而導致意外受傷的風險。[23]

有意見認為,運動心理學家可利用VR技術,模擬不同運動競賽進行時,一般會使參加者感到壓力的特定情境,包括場邊觀眾、燈光及聲浪等,從而讓他們在模擬的環境下接受訓練,甚至不斷重複同一行動、事件或情境,以協助他們適應壓力,及訓練他們在競賽時能作出最合適的反應。[24]

應用方向三:全方位訓練單一項目

要精於一項運動,技巧、體能及心理質素,缺一不可。來自荷蘭的SportsImproVR研發VR軟件程式,幫助用家提升網球及棒球的技巧及戰術等,同時協助他們訓練力量及敏捷性。[25]

以網球訓練為例,用家可利用SportsImproVR的軟件及應用程式,配合特定型號的VR穿戴裝置[26],進行四項基礎訓練,包括(一)技巧──其技術練習資料庫,提供擊球等各類簡短技術練習予不同程度的用家;(二)體能──協助練習步法及提升移動速度;(三)策略──模擬場上的情況,由用家自行應付,而當中每個細節都可以在訓練後翻看,程式也會就用家的表現提供意見;(四)心理及情緒──根據個人的特質設計不同的心理訓練,以應對場上的不同情況。[27]

應用方向四:熟習隊際戰術

除了個人訓練外,VR技術也可應用在團隊訓練。有研究運動科學的台灣學者認為,戰術訓練對於籃球隊相當重要,因訓練能有助提升執行戰術的流暢度和效率,而學者提出的VR訓練系統,則可讓籃球員在像真度極高的模擬空間,與人工智能對手進行練習。[28]

在系統中,教練不但可設定及輸入球員的進攻軌跡和方向等戰術,也可上載球員的照片、輸入其身型及髮型等身體特徵到系統,讓隊員觀察及訓練時更有真實感。[29]此外,動態捕捉裝置會記錄球員的動作,分析和找出他們不正確的動向,而系統亦會適時提示球員做出假動作或傳球。[30]

VR的應用,確有潛力協助業餘運動發燒友提升表現,並且為訓練帶來更多樂趣。然而,VR若被過度使用,也可引發健康風險。有專家指出,由於用家的動作及裝置所顯示的相應影像,在時間上會存在時延,因此用家有機會感到頭暈。[31]另有專家警告,長期使用VR裝置或令用家近視加深[32],建議每使用VR裝置30分鐘,便應稍作休息10至15分鐘。[33]

話說回來,運動對不同人有不同的意義,有的旨在強身健體;有的喜歡流汗舒壓;有的追求競賽帶來的刺激感覺。然而,過量運動或有機會導致肌肉和關節勞損,因此運動愛好者在鍛煉時,也應多留意自己的身體狀況,量力而為,享受做運動的時光。

1 「『普及健體運動』的目的」。取自康樂及文化事務署網站:https://www.lcsd.gov.hk/tc/healthy/,最後更新日期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 「香港的社區及精英體育」,立法會秘書處資料研究組,ISSH24/18-19號文件,2019年4月17日,第1頁。
4 同3。
5 「市民運動習慣調查」。取自民建聯網站:http://www.dab.org.hk/jm/images/news/doc/2018/08/新聞稿市民運動習慣調查.pdf,最後更新日期2018年8月3日。
6 「張樹槐」。取自體路Sportsroad網站:https://www.sportsroad.hk/archives/author/waltercheung,查詢日期2019年4月26日。
7 張樹槐,「教練達人」。取自灼見名家網站:https://www.master-insight.com/教練達人/,最後更新日期2016年8月20日。
8 「普及訓練計劃」。取自香港網球總會網站:http://www.tennishk.org/hk/training/adult-training/tennis-for-all-training-scheme,最後更新日期2019年5月11日。
9 「訓練班」。取自樂家跑會網站:https://www.runner.hk/training.html,查詢日期2019年4月26日。
10 「小精靈熱潮引爆AR商機」。取自香港生產力促進局網站:https://www.hkpc.org/zh-HK/industry-support-services/latest-information/6584-poke-ar?template=hkpc_text,查詢日期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頁。
16 同13,第222頁。
17 同13,第223頁。
18 “Mission,” ICAROS, https://www.icaros.com/about/, accessed April 29, 2019.
19 張岑宇,「影/玩 VR 也能練馬甲線!德國虛擬實境健身平台 家用版要價新台幣 6 萬元」。取自Limitless IQ網站:https://www.limitlessiq.com/news/post/view/id/1664/,最後更新日期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雙周報第3期:為爭奪冬奧金牌!美國滑雪隊結合VR演練輔助選手做好萬全參賽準備」。取自iThome網站:https://www.ithome.com.tw/news/121066,最後更新日期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頁。
30 同28,第2頁。
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。