پژوهشگران دانشگاه بیه‌فیلد آلمان در پژوهشی مقایسه‌ای به امکان‌سنجی ورزش با مربی واقعیت مجازی در بدنسازی و تای‌چی پرداختند.
روش:
در این پژوهش، ابتدا مربیان حرکات درست تمرینات تای‌چی و بدنسازی را با استفاده از دوربین‌های مخصوص و سیستم برداری اجرا نمودند. سپس، انواع اشتباهات و خطاهای اجرای حرکات را نیز اجرا نموده و در هر مرحله با استفاده از دوربین‌های مخصوص و نقاط مشخص شده روی بدن مربیان، تمامی حرکات درست و نادرست توسط دوربین ضبط شده و در نرم افزار پردازش شدند.
گام بعدی شامل طبقه‌بندی خطاهای اجرای حرکات و مشخص ساختن روش‌های اصلاح توسط نرم‌افزار بود. در نهایت، سیستم طراحی شده با کمک سنسورها و دوربین‌های واقعیت مجازی، هنگام تمرین ورزشکار، به وی بازخوردهای صوتی و تصویری را در لحظه ارائه داد.
نتایج:
- استفاده از الگوهای لوله کشی که شبیه‌سازی اسکلت بدن بر اساس نقاط اصلی را سطوح کورونال، فرونتال و ساجیتال، انجام می‌دهد بازدهی بهتری برای طراحی مربی واقعیت مجازی دارند.
- مربی واقعیت مجازی به اندازه مربی حقیقی می‌تواند به ورزشکاران در یادگیری و اجرای درست حرکات بدنسازی و تای‌چی کمک کند.
- مربیان با استفاده از مربی واقعیت مجازی، می‌توانند بازده ورزشکاران خود را افزایش دهند.
راهبردهای کارکردی:
الف)
- با توجه به محدودیت‌های حضور ورزشکار و مربی در تمامی اوقات در کنار هم، استفاده از مربی واقعیت مجازی، فرصت‌های بیشتری برای ورزشکاران به همراه خواهد داشت.
- استفاده از مربی واقعیت مجازی به مربیان این امکان را می‌دهد که برای فعالیت ورزشکاران خود برنامه‌ریزی و زمان‌بندی بیشتری انجام دهند.
- استفاده از مربی واقعیت مجازی که طبق نظر مربی واقعی طراحی شده است، برای مربی این اطمینان را ایجاد خواهد کرد که در تمام زمان‌ها، همگی ورزشکاران تحت تعلیم وی، از آموزش و نظارت یکسان مورد انتظار او بهره‌مند شوند.
- استفاده از مربی واقعیت مجازی، در افزایش و انعطاف زمان تمرین کمک شایانی خواهد کرد، چرا که سیستم کامپیوتری خسته نشده و محدودیت زمانی ندارد. بر این اساس، افرادی که نیازمند آموزش و تمرین بیشتر هستند (چه افراد دارای محدودیت حرکتی و چه افرادی که کندآموز هستند) به شکل بهتری در حوزه ورزش موفق خواهند شد.
ب)
- استفاده از مربی واقعیت مجازی، بویژه برای محیط‌های ورزشی غیرهمجنس که در آن مربی و/یا ورزشکار حساسیت به تمرین با فرد غیرهمجنس را دارند، ابزاری بسیار مناسب در راستای حل مسئله و دریافت تمرینات و نظارت مناسب است.
- استفاده از مربی واقعیت مجازی در استعدادیابی ورزشی و پرورش مهارت‌های ورزشکاران نقشی مفید داشته و با توجه به تاثیر یادگیری بر استعداد ورزشی، این شیوه انقلابی را در شناسایی و ورود نخبگان ورزشی به عرصه ورزش‌های عادی و پارالمپیک رقم خواهد زد.
Abstract
For successful fitness coaching in virtual reality, movements of a trainee must be analyzed in order to provide feedback. To date, most coaching systems only provide coarse information on movement quality.
We propose a novel pipeline to detect a trainee’s errors during exercise that is designed to automatically generate feedback for the trainee.
Our pipeline consists of an online temporal warp of a trainee’s motion, followed by Random-Forest-based feature selection. The selected features are used for the classification performed by Support Vector Machines.
Our feedback to the trainee can consist of predefined verbal information as well as automatically generated visual augmentations. For the latter, we exploit information on feature importance to generate real-time feedback in terms of augmented color highlights on the trainee’s avatar.
We show our pipeline’s superiority over two popular approaches from human activity recognition applied to our problem, k-Nearest Neighbor, combined with Dynamic Time Warping (KNN-DTW), as well as a recent combination of Convolutional Neural Networks with a Long Short-term Memory Network.
We compare classification quality, time needed for classification, as well as the classifiers’ ability to automatically generate augmented feedback.
In an exemplary application, we demonstrate that our pipeline is suitable to deliver verbal as well as automatically generated augmented feedback inside a CAVE-based sports training environment in virtual reality.
Keywords
Sports coaching in virtual reality, Motor learning environments, Motor performance quality, Human motion analysis, Auto-generated augmented feedback.
لینک منبع پیشنهادی برای مطالعه بیشتر 
(further reading)
(further reading)
