Виртуальный инструктор поможет обучению горнолыжному спорту

Erwin Wu et al. / VRCAI 2019

Японские инженеры создали систему, позволяющую обучаться катанию на горных лыжах в виртуальной реальности. Она записывает движения профессионального лыжника на тренажере, а затем переносит эти движения на виртуальную модель, отображаемую в VR-шлеме. Наблюдая за движениями модели, тренирующийся спортсмен может повторять их и приближать свой навык к навыку лыжника-профессионала, рассказывают авторы статьи, представленной на конференции VRCAI 2019.

Обучение катанию на горных лыжах связано с двумя основными трудностями. Во-первых, этот спорт ограничен определенным временем года и местоположением, хотя существуют небольшое количество крытых всесезонных искусственных трасс. Во-вторых, даже зимой на горнолыжном спуске обучение этому спорту сложнее, чем многим другим, потому что инструктор, как правило, не может показывать свои умения начинающему ученику прямо на склоне.

Инженеры из Токийского технологического института под руководством Хидэки Коике (Hideki Koike) создали систему, позволяющую ученикам тренироваться в любое время и повторять движения во время спуска прямо за инструктором. За основу они взяли два коммерчески доступных лыжных тренажера. Они имеют разную конструкцию, но оба позволяют лыжнику активно сдвигаться в стороны с закрепленными на подвижной платформе ногами.


На один из тренажеров они установили систему захвата движения. Она состоит из нескольких высокоскоростных инфракрасных камер, отслеживающих положение сферических маркеров, предварительно наклеиваемых на определенные части тела спортсмена. Это позволяет создавать анимированную 3D-модель лыжника для того, чтобы впоследствии использовать ее в качестве инструктора, спускающегося по виртуальной трассе перед учеником. Инженеры создали модель, пригласив двух участниц Кубка мира по горнолыжному спорту.

Второй тренажер используется для обучения. На него встает ученик с надетым VR-шлемом, в котором отображается виртуальная трасса. На ботинках закрепляются датчики положения, синхронизированные с VR-шлемом, позволяющие визуализировать положение ног и тела лыжника в виртуальной среде.

Разработчики создали три режима визуализации: в одном из них ученик просто едет за лыжником с задержкой в половину секунды, в другом VR-окружение периодически оставляет «снимок» лыжника на трассе, таким образом фиксируя его положение в определенный момент, а в третьем на изображение виртуального склона накладываются графики угла наклона ног инструктора, обновляемые в реальном времени.

Исследование на 81 добровольце показало, что они поняли, как различные визуализации помогают им улучшить навыки катания на тренажере (проверка на реальных склонах не проводилась). Кроме того, по их мнению, режимы с визуализацией инструктора помогают обучаться катанию лучше, чем простой режим свободного катания.

Ранее мы рассказывали о других разработках, потенциально позволяющих улучшить технику катания на горных лыжах. Например, в 2017 году две компании показали прототип лыж с датчиками и экраном, способных в режиме реального времени отображать параметры езды, в том числе скорость, перегрузку и угол поворота.

Григорий Копиев

Источник: nplus1.ru