王慧
(南京大學(xué) 江蘇 南京 210023)
籃球作為一項(xiàng)具有激烈競爭性的團(tuán)隊(duì)運(yùn)動,不僅考驗(yàn)著球員的身體素質(zhì),還要求球員具備卓越的技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)認(rèn)知能力。在這個競技水平不斷提高的領(lǐng)域中,運(yùn)動表現(xiàn)分析技術(shù)已經(jīng)成為籃球訓(xùn)練和比賽準(zhǔn)備中不可或缺的工具。本文將探討的主題:運(yùn)動表現(xiàn)分析技術(shù)在籃球運(yùn)動中的應(yīng)用、對球員的幫助,以及如何合理運(yùn)用這些技術(shù)以提高競技水平?;@球領(lǐng)域的技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)發(fā)展一直在不斷演進(jìn)。教練和球員需要不斷尋求新的方法來提高自己的技能和團(tuán)隊(duì)的績效。正是在這個背景下,信息技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)工具嶄露頭角。這些工具能夠提供詳盡的數(shù)據(jù)和視頻分析,為教練和球員提供寶貴的信息,有助于改善技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)。
Vicon 的紅外3D 動作捕捉與解析系統(tǒng)利用紅外高速相機(jī)捕捉無源熒光標(biāo)志點(diǎn),搭建了一個3D 數(shù)據(jù)獲取和分析平臺,可以支持244 臺高性能高頻相機(jī)。該系統(tǒng)的紅外高速相機(jī)采用威康公司自行開發(fā)的CMOS 傳感器,具備1600 萬像素的紅外相機(jī)。其專注于動作捕捉,通過快速和高精度的三維動作捕捉,在運(yùn)動訓(xùn)練、人機(jī)工程、生物力學(xué)、動畫制作和互動游戲等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。
澳大利亞Sports Code 視頻戰(zhàn)術(shù)分析軟件是由澳大利亞Sportec公司開發(fā)的,專門用于群體對抗球類項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)和分析。該軟件可用于分析球員或球隊(duì)的技戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用,通常包括獲取視頻資料、設(shè)置軟件操作編碼、導(dǎo)出數(shù)據(jù)、二次處理數(shù)據(jù)和生成定性分析報(bào)告等步驟。通過代碼窗口,可以根據(jù)個人要求創(chuàng)建個性化的模板??梢栽O(shè)定所期望的技術(shù)參數(shù),例如14 號中鋒在高位成功策應(yīng)的次數(shù)、從中路上籃的次數(shù)、在禁區(qū)內(nèi)投籃的次數(shù)、在前轉(zhuǎn)身之后的投籃次數(shù)等。在分類窗口中,用戶可以對視頻進(jìn)行任意分類、編輯和標(biāo)記編碼;利用統(tǒng)計(jì)窗,可以將所需數(shù)據(jù)以任意格式輸出;利用動態(tài)矩陣函數(shù),可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化處理,快速查看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),具備較強(qiáng)的邏輯檢索能力,并能將數(shù)據(jù)信息以多種形式輸出。利用該系統(tǒng),教練可以獲取對手的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),并根據(jù)這些信息制定相應(yīng)的策略,以戰(zhàn)勝對手。
本研究的目的是設(shè)計(jì)幾個不同的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行詳細(xì)分析。該實(shí)驗(yàn)通過使用Vicon3D 動力學(xué)捕獲技術(shù),構(gòu)建球員的最佳投籃計(jì)劃以提高運(yùn)動員的投籃能力。研究的目標(biāo)是了解球員在投籃方面的訓(xùn)練效果,并提高運(yùn)動員的投籃命中率。實(shí)驗(yàn)采用了隨機(jī)分組的方法,將籃球運(yùn)動員分為兩組。經(jīng)過4 個星期的實(shí)驗(yàn),研究人員對實(shí)驗(yàn)組球員的投籃命中率和出手速度等方面進(jìn)行了調(diào)查,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和歸納。為了進(jìn)行測試,使用了由美國Oxford Metrics Group 公司提供的Vicon 紅外高速攝像設(shè)備,在籃球場上放置了9 個高速攝像機(jī),通過3D 成像技術(shù)準(zhǔn)確地記錄每個Mark 點(diǎn)的狀態(tài)。在測試的4 名參與者中,分別選取了頭部、上半身(平均每側(cè)14 只)、下半身(平均每側(cè)14 只)和腳部(平均每側(cè)14 只)進(jìn)行射擊實(shí)驗(yàn)。在測試前,參與者進(jìn)行了充分的熱身運(yùn)動,并進(jìn)行了場地的調(diào)整,以確保在測試開始時(shí)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。
在第一次測驗(yàn)中,試驗(yàn)對象包括實(shí)驗(yàn)組和普通組各4 人,使用了2 分投籃,選擇固定地點(diǎn),每個人投籃50 次,并測量兩組。利用3D 運(yùn)動捕捉技術(shù),收集了投籃動作和投籃時(shí)機(jī)的信息。試驗(yàn)中采用了單手站在地上投籃的方式,在投籃者旁邊有人喂球,以保持喂球的持續(xù)性。
在初始測試結(jié)束之后,對實(shí)驗(yàn)組的投籃動作進(jìn)行了數(shù)據(jù)化,同時(shí)還捕捉到了運(yùn)動員的出手時(shí)刻。通過對投籃動作和沒有命中的動作的3D 建模和分析,探究了投籃動作的不穩(wěn)定因素。同時(shí),通過解析軟件建立了最佳投籃動作與命中之間的聯(lián)系,并分析了運(yùn)動員的最佳投籃動作。實(shí)驗(yàn)組收到了運(yùn)動員最佳的投籃動作信息,知道應(yīng)該用什么姿勢去投籃,以及如何運(yùn)用一些常見的細(xì)節(jié)動作來提高命中率。另外,將最佳投籃動作制作成3D 動態(tài)圖形,供實(shí)驗(yàn)組選手在以后的訓(xùn)練中使用,而控制組則沒有通知。
在接下來的3 個星期內(nèi)(每周7 次),每位球員都要進(jìn)行1次特殊的投籃練習(xí),每次進(jìn)行200 個超過2 分的遠(yuǎn)距離投籃,練習(xí)時(shí)間至少為1h。在訓(xùn)練過程中,實(shí)驗(yàn)組球員盡可能模仿最佳投籃動作,而控制組則進(jìn)行常規(guī)的自由投籃練習(xí)。在第二次考核中,時(shí)間、地點(diǎn)和天氣都要盡可能地模擬第一次考核。4 名運(yùn)動員在各自的初始測量點(diǎn)上進(jìn)行了投籃試驗(yàn),每人投擲了50 個球,其中2 個進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),并使用3D-Motion 捕獲技術(shù)對被測試人的投籃動作和投籃時(shí)機(jī)進(jìn)行了捕捉。
(1)實(shí)驗(yàn)前及對照組單手肩上投籃命中率及出手時(shí)長分析
在對試驗(yàn)組和控制組各選取了4 名籃球運(yùn)動員進(jìn)行試驗(yàn)前,研究人員遵循實(shí)驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn),對運(yùn)動員的2 分遠(yuǎn)投技術(shù)進(jìn)行了測試。試驗(yàn)者經(jīng)過充分熱身后,站在圓弧外側(cè),由專業(yè)人士給予投籃機(jī)會,并盡可能接近正常速度,進(jìn)行了50 次2 分遠(yuǎn)投,進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)。
通過表1 可以看出,這些運(yùn)動員的投籃水平都非常出色,投籃命中率都超過了60%,而且出手時(shí)間也比較穩(wěn)定。然而,就籃球項(xiàng)目而言,這次的投籃形式并不算很強(qiáng),在高強(qiáng)度的防守下,應(yīng)該盡量提高出手速度,并且在低強(qiáng)度的情況下提高命中率。從第一個測試的結(jié)果來看,每個人都有很大的提升潛力。
表1 第一次測試4 名運(yùn)動員投籃命中率及出手時(shí)長
(2)投籃訓(xùn)練后實(shí)驗(yàn)組及對照組單手肩上投籃命中率及出手時(shí)長分析。
在進(jìn)行了4 個星期的專項(xiàng)投籃練習(xí)后,試驗(yàn)組和控制組各4 名球員再次進(jìn)行2 分遠(yuǎn)投,受試者在充分熱身后,站在圓弧外側(cè),由專業(yè)人士喂球,盡量接近自己的正常出手速度,進(jìn)行50次2 分遠(yuǎn)投,并進(jìn)行兩組試驗(yàn)。從表2 中可以看到,一些球員經(jīng)過投籃訓(xùn)練后,遠(yuǎn)距離投籃能力變得更好了,投籃命中率都達(dá)到了70%左右,這樣的成績在全國范圍內(nèi)相對來說已經(jīng)很好了;但出手時(shí)長是一個較為常規(guī)的數(shù)據(jù),在同級別運(yùn)動員中沒有優(yōu)勢。
表2 第二次測試4 名運(yùn)動員投籃命中率及出手時(shí)長
(3)干預(yù)前后投籃命中率對比。
將實(shí)驗(yàn)組的兩次射擊測驗(yàn)所得的量化資料進(jìn)行了整理,然后輸入SPSS16.0,用成對樣本t 檢驗(yàn),得到了表3。在3 個星期內(nèi),兩位實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行最佳射擊練習(xí)后,其命中率提高了8%、11%,均有顯著性提高(P <0.05);而對照組的兩個人,命中率也提高了5%,但沒有顯著性差異(P >0.05)。從這一點(diǎn)可以看出,告訴球員自己的最佳投籃位置,讓球員對自己有一個更好的認(rèn)識,然后再去做投籃練習(xí),會對籃球運(yùn)動員的遠(yuǎn)距離投籃命中率有很大的提高,這也就意味著投籃訓(xùn)練的效率更高。
表3 兩次測試4 名運(yùn)動員投籃命中率對比
表4 兩次測試4 名運(yùn)動員投籃出手速度對比
(4)干預(yù)前后投籃時(shí)長對比。
利用紅外線攝像技術(shù),對兩組運(yùn)動員的出手時(shí)機(jī)進(jìn)行了分析,以投籃前的起手為起點(diǎn),以球離開手為終點(diǎn)。通過數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)連續(xù)4 個星期的訓(xùn)練中,只有實(shí)驗(yàn)組的出手速度提高了0.05s,但提高幅度有限,而控制組和實(shí)驗(yàn)組沒有提高。結(jié)果表明,最佳投籃動作模擬訓(xùn)練與籃球運(yùn)動員的出手速度之間沒有明顯的相關(guān)性,其訓(xùn)練效果幾乎為零。
在搜狐體育、CBA 官方網(wǎng)站、FIBA 等主流媒體上,人們很容易就能看到傳統(tǒng)的技術(shù)指數(shù)。但是,這樣的數(shù)字無法讓運(yùn)動員更好地剖析對手。在籃球界這種情況也是常有的。常見的數(shù)據(jù)有:得分、投籃次數(shù)、投籃命中率、2 分命中率、3 分命中率、罰球命中率、前場籃板、助攻、搶斷、蓋帽、失誤、犯規(guī)等等。然而,在收集和整理信息的過程中,通常需要從傳統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)中挖掘出職業(yè)球隊(duì)所需的信息。技術(shù)指標(biāo)與之相似;在戰(zhàn)術(shù)方面,包括了進(jìn)攻策略,比如在投籃區(qū)域上的應(yīng)用,以及發(fā)動進(jìn)攻時(shí)的變化;防守策略,比如在落點(diǎn)上的應(yīng)用,以及整體防守策略的比例(防守、關(guān)門、夾攻、防守)。此外,在個體技術(shù)方面,球隊(duì)通常希望獲得一些主要數(shù)據(jù),包括投籃區(qū)域、突破方式和投籃方式,學(xué)術(shù)界通常更傾向于使用這些指標(biāo)。
目前Sports code 中最先進(jìn)的兩個功能是矩陣功能和解析函數(shù)中的角度功能。本文以日本男籃為例,利用Sports code 對日本男籃在2023 年世界杯中的攻擊策略進(jìn)行了研究。
第一步,根據(jù)可能出現(xiàn)的進(jìn)攻站位情況,建立指標(biāo)模板;
第二步,播放影片,同時(shí)進(jìn)行指標(biāo)的錄制;
第三步,影片結(jié)束,利用矩陣,就可以直接得到每一項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,根據(jù)所得數(shù)據(jù),來分析日本隊(duì)的進(jìn)攻站位情況。
根據(jù)表5 所示,日本隊(duì)在進(jìn)攻方式上最常使用的“1-2-2”策略與日本和歐洲的研究結(jié)果相符。日本球隊(duì)傳統(tǒng)上以高中鋒為主要的得分手段,而歐洲球隊(duì)在高水平的擋拆上更為擅長,并且歐洲球隊(duì)普遍喜歡采用高中鋒來防守。相比之下,日本球隊(duì)更常采用2-3 和3-2 的戰(zhàn)術(shù)落位,這實(shí)際上是1-2-2 戰(zhàn)術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
表5 日本隊(duì)在2023 年世界杯小組賽中的站位情況
表6 馬布里2013-2014 賽季總決賽前兩場突破情況
以2013-2014 年CBA 總決賽第3 場新疆隊(duì)對北京隊(duì)馬布里的突破為例,新疆隊(duì)在制定總決賽第1、2 場的戰(zhàn)術(shù)安排的基礎(chǔ)上,制定了賽前戰(zhàn)術(shù)安排,并根據(jù)實(shí)際情況對其做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,達(dá)到了預(yù)期的效果。比賽一開場,新疆隊(duì)就牢牢地掌握著場上的主動權(quán),以22-24,24-25,18-22,17-21(新疆領(lǐng)先北京)取得了勝利。身為北京男籃的一名球員,馬布里如何選擇自己的攻擊位置就成了新疆男籃研究的焦點(diǎn)。
第一步:利用Sports Code 軟件對馬布里在過去2 局中的得分進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)分析,馬布里通常會在以下情況下進(jìn)行突破:一是當(dāng)北京隊(duì)的進(jìn)攻陷入停滯時(shí),選擇突破以打破得分荒;二是當(dāng)對手的位置明顯對自己有利時(shí),更容易得分并更容易犯規(guī)。馬布里突破方式如下:
在總決賽的前兩場,馬布里平均每場有10.5 個突破,5 個直接得分,3 個犯規(guī),2 個罰球。
第二步:制定相關(guān)防守策略。以哈德森為主力后衛(wèi),防守第二名和第三名球員的后衛(wèi)要小心防守,并破壞馬布里的運(yùn)球線,5 號位要小心在籃圈內(nèi)防守。
第三步:比賽中進(jìn)行不斷調(diào)整。新疆隊(duì)在這場比賽中表現(xiàn)不錯,一直壓制著北京隊(duì),導(dǎo)致北京隊(duì)的進(jìn)攻效率大打折扣,而且在籃板上也處于明顯優(yōu)勢地位。結(jié)果,對馬布里的防守限制了球隊(duì)整體的得分,北京隊(duì)只得到了81 分,而其中有3 名球員的得分都沒有超過3 分。
通過使用Vicon3D 動力捕捉系統(tǒng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了用于訓(xùn)練最佳投籃動作的3D 紅外動態(tài)捕捉系統(tǒng)在提高籃球運(yùn)動中的命中率方面具有更大的作用。然而,在進(jìn)行專門投籃訓(xùn)練后,實(shí)驗(yàn)組與被試組的4 位運(yùn)動員在單臂肩部出手的速度沒有明顯的提高。這表明無論是最佳投籃動作訓(xùn)練還是常規(guī)投籃練習(xí),都無法有效地影響成年運(yùn)動員的出手速度。因此,需要探索新的訓(xùn)練方式來提高出手速度。運(yùn)用“3D 紅外動力學(xué)捕獲系統(tǒng)”構(gòu)建的最佳投籃動作訓(xùn)練法,能夠快速高效地提高投籃命中率,同時(shí)幫助運(yùn)動員更好地認(rèn)識自我,找到適合自己的投籃節(jié)奏,從而激發(fā)訓(xùn)練熱情,并豐富訓(xùn)練內(nèi)容和方式,提高訓(xùn)練效果和效率。利用技戰(zhàn)術(shù)視頻分析軟件收集、分析和整理數(shù)據(jù),為訓(xùn)練提供有用信息,是運(yùn)動項(xiàng)目群支柱性技術(shù),借助于Sports code 軟件,可以實(shí)現(xiàn)全面的技戰(zhàn)術(shù)分析和統(tǒng)計(jì)、視頻分析和存儲,為現(xiàn)代體育運(yùn)動和實(shí)時(shí)比賽提供完整的技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)分析系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅適用于籃球,還可以應(yīng)用于其他需要高度技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)要求的比賽項(xiàng)目。
依據(jù)項(xiàng)群理論,籃球運(yùn)動要求團(tuán)體合作,競賽戰(zhàn)略是決定勝負(fù)的關(guān)鍵因素。利用Sports code 技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)分析軟件,可以搜集對方的比賽及訓(xùn)練錄像,以便更好地掌握對方的實(shí)力狀況,從而做出針對性的調(diào)整。例如,在比賽場上,該軟件可以實(shí)時(shí)比較和分析兩支球隊(duì)的攻防情況,并生成關(guān)鍵錄像。根據(jù)教練組在比賽前制定的技戰(zhàn)術(shù)計(jì)劃,無論是分析自己的球員表現(xiàn)還是對方技戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略,都可以從多個角度對比賽進(jìn)行分析,得到有價(jià)值的視頻片段和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。在中場休息時(shí),可以將重要的視頻回放連接到休息室,讓球員更深入地了解上半場的情況,并獲取對方上半場的攻防策略,使球員能夠從多個方面理解對方的優(yōu)缺點(diǎn),從而幫助球隊(duì)調(diào)整策略,使下半場比賽對自己隊(duì)伍更有利。
不管是自己的資料還是對方的資料,本質(zhì)上只是一種數(shù)據(jù)集合,如果沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆治龊徒y(tǒng)計(jì),只是一些數(shù)字而已。只有通過系統(tǒng)的分析、統(tǒng)計(jì)、分類、歸檔、細(xì)化管理等工作,才能充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的力量。運(yùn)動編碼中的“矩陣”模塊以其簡潔和精確而著稱,在比賽分析中具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
通過運(yùn)用戰(zhàn)略和軟件,使復(fù)雜的變得簡單。觀看比賽時(shí),能夠獲取所需的各項(xiàng)指標(biāo),并能一次處理數(shù)百個指標(biāo)。比賽中,可以直接將高清攝像與數(shù)字化比賽拍攝相結(jié)合,將賽場的視頻直接輸入到計(jì)算機(jī)中,無需經(jīng)過傳統(tǒng)的模擬信號獲取及將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。該軟件使操作過程變得簡單,避免了重復(fù)的快進(jìn)或慢放,可以直接獲得需要的重點(diǎn)內(nèi)容并進(jìn)行瀏覽,極大地節(jié)省了時(shí)間,提升了小組的工作效率。
Sports Code elite 軟件最大的特色之一就是對賽事材料進(jìn)行分類管理,建立視頻數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫組件能夠很容易地將已完成的、按特定的分類法加以分類和分析的視頻材料進(jìn)行分類和綜合,從而便于管理和查詢。
目前,在國內(nèi)體育訓(xùn)練中,“紅外捕獲系統(tǒng)”的使用并不普遍,很少應(yīng)用于解析最佳投籃動作,用于籃球訓(xùn)練更是少之又少。大多數(shù)運(yùn)動員不知道自己的習(xí)慣動作和最佳投籃動作。在籃球投籃訓(xùn)練中,為了更好地提高投籃訓(xùn)練的效果,必須加強(qiáng)多樣化的科學(xué)訓(xùn)練,使運(yùn)動員對自身運(yùn)動習(xí)慣有更好的認(rèn)識,并建立模仿機(jī)制?;@球選手經(jīng)常進(jìn)行投籃練習(xí)或模仿投籃練習(xí),可以提高運(yùn)動員的命中率,但改善出手速度并不明顯。在籃球比賽中,由于防守的密集,迅速的出手速度成為重要的指標(biāo)。教練員和運(yùn)動員應(yīng)積極研究如何提高出手速度,在保持一定命中率的同時(shí),盡量提高運(yùn)動員在比賽中的速度,從而提高球隊(duì)的戰(zhàn)斗力。
在籃球訓(xùn)練中,出現(xiàn)了許多新技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)。而信息科技是其中最出色的,突破了運(yùn)動員以往必須自己完成的局限,縮短了比賽流程,拉近了空間距離,為信息的表達(dá)提供了更多的時(shí)間和空間。能夠?qū)㈧o態(tài)的圖像轉(zhuǎn)化為栩栩如生的人物,并通過組合、拼接、轉(zhuǎn)化等方法進(jìn)行創(chuàng)造。信息技術(shù)的虛擬技術(shù)使得連貫而復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)動作通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分解和組合,再加上重點(diǎn)圖標(biāo)和亮點(diǎn)等輔助,使學(xué)生更容易理解和掌握新的技巧。信息科技可以自由調(diào)整動作幅度、方向、速度等,極大擴(kuò)展了創(chuàng)造的可能性,并能迅速將新的戰(zhàn)術(shù)和技巧思想運(yùn)用到比賽。
本文深入探討了運(yùn)動表現(xiàn)分析技術(shù)在籃球運(yùn)動中的應(yīng)用、對球員的幫助以及合理運(yùn)用這些技術(shù)的策略。通過對信息技術(shù)的分析,了解了其原理和功能,并發(fā)現(xiàn)其在籃球訓(xùn)練和比賽中的廣泛應(yīng)用。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施,使用Vicon 系統(tǒng)追蹤運(yùn)動員的動作,分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)對比揭示了這一技術(shù)對提高技術(shù)訓(xùn)練的有效性,尤其是在單手肩上投籃的命中率和出手時(shí)長方面。同時(shí),通過Sports code 軟件的戰(zhàn)術(shù)分析,能更深入地了解比賽戰(zhàn)術(shù),有助于制定更具針對性的戰(zhàn)術(shù)和個性化的訓(xùn)練計(jì)劃。綜合來看,這些技術(shù)為籃球運(yùn)動員提供了顯著的幫助。提高了技術(shù)訓(xùn)練的效果,幫助教練更好地理解運(yùn)動員的技術(shù)問題,從而改進(jìn)運(yùn)動員的技能。