Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ТЕХНОЛОГИЯ "EXERGAMES" КАК ИННОВАЦИОННОЕ СРЕДСТВО СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ И ТЕСТИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СПОРТСМЕНОВ (ПО МАТЕРИАЛАМ ЗАРУБЕЖНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ)

Корягина Ю.В. 1 Нопин С.В. 1 Блинов В.А. 1 Блинов О.А. 2
1 ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта»
2 ФГБОУ ВПО О»мский государственный аграрный университет»
Анализ зарубежной литературы показал высокую значимость технологий спортивных и фитнес-игр «exergames» для физической культуры и спорта. Фитнес-игры имеют хорошие перспективы для мотивации людей всех возрастных групп к физической активности. Предварительные результаты показывают, что физические упражнения в виртуальных средах могут использоваться для подготовки юных и высококвалифицированных спортсменов, предоставляя новые возможности для регламентирования параметров нагрузок и спортивного тестирования. Однако необходимо больше исследований в области «exergames» и их возможностей (например, исследования взаимодействия между реальной и виртуальной окружающей средой). Производство «exergames» по-прежнему мало, но уже есть многие интересные продукты для различных целей, а новые продукты создаются большими темпами. Представленные данные будут полезны российским специалистам, тренерам и спортсменам для повышения технологической составляющей тренировочного процесса. Использование предложенных зарубежными исследователями «exergames»-технологий будет способствовать разработке отечественных информационно-технологических систем для спорта, отдыха и оздоровления.
информационные системы
диагностика
спорт
информационные технологии
спортивная тренировка
спортивные виртуальные игры
1. Блинов В.А. Диагностика психофизиологической подготовленности футболиста / В.А. Блинов, С.В. Нопин // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 6. — С. 809.
2. Корягина Ю.В. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2010617789. Аппаратно-программный комплекс «Спортивный психофизиолог» / Ю.В. Корягина, С.В. Нопин // Программы для ЭВМ… (офиц. бюл.). — 2011 . — № 1. Ч. 2. – С. 308.
3. Корягина Ю.В. Определитель индивидуальной единицы времени / Ю.В. Корягина, С.В. Нопин // Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем. 2005. — № 3. — С. 184.
4. Медведева Л.Е. Координационные способности студенток в возрасте 17–19 лет с различным уровнем здоровья (на примере специальностей экономического профиля) / Л.Е. Медведева, С.А. Григорьева // Омский научный вестник. 2011. — № 5 (101). — С. 180–184.
5. Мирзоев О.М. Тренажерное устройство как средство обучения и совершенствования технического мастерства в беге на короткие дистанции / О.М. Мирзоев, О.А. Мухин // Теория и практика физической культуры. – 2015. — № 2. – С. 76–78.
6. Петров П.К. Информационные технологии в физической культуре и спорте: учеб. для студ. учреждений высш. проф. образования / П.К.Петров. — Изд. 3-е, стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2013. — 288 c.
7. Туровский В.Ф. Психофизиологические особенности футболистов различного игрового амплуа / В.Ф. Туровский, Ю.В. Корягина, В.А. Блинов // Теория и практика физической культуры. — 2013. — № 7. — С. 68–72.
8. Boulos M. Exergames for health and fitness: the roles of GPS and geosocial apps / M. Boulos, S.Yang // International Journal of Health Geographics. — 2013. — V. 12. http://www.ij-healthgeographics.com/content/12/1/18
9. Econet. — House of Mamba – первое в мире интерактивное поле для баскетбола / http://www.econet.ru/articles/53505-house-of-mamba-pervoe-v-mire-interaktivnoe-pole-dlya-basketbola
10. Johnson J. From Atari Joyboard to Wii Fit: 25 years of «exergaming». — 2008. —http://gadgets.boingboing.net/2008/05/15/from-atari-joyb oard.html
11. Graf D.L. Playing Active Video Games Increases Energy Expenditure in Children / D.L. Graf, L.V. Pratt, C.N. Hester, K.R. Short // Pediatrics. - 2009. – V.124 (2). – P. 534–40.
12. Nurkkala V. Development of exergaming simulator for gym training, exercise testing and rehabilitation / V.иNurkkala, J. Kalermo, T. Jarvilehto // Journal of Communication and Computer. — 11. — 2014. — P. 403–411.
13. Nurkkala V. Development of exergaming simulator for athletes’ training and exercise testing / V. Nurkkala, J. Kalermo-Poranen, O. Ohtonen, A. Hakkarainen, V. Linnamo // 3rd International Congress on Science and Nordic Skiing - ICSNS 2015 5-8 of June 2015, Vuokatti, Finland. – 2015. — Vuokatti Sports Institute. – P. 58.
14. Kajastila R. Motion games in real sports environments / R. Kajastila, P. Hämäläinen // Interactions. — XXII. 2 March + April 2015. — P.44.
15. Lamoth C.J. Active Video Gaming to Improve Balance in the Elderly / C.J. Lamoth, S. R. Caljouw, K. Postema // Stud Health Technol Inform. — 2011. – 167. – P. 159–64.
16. Oh Y. Defining Exergames and Exergaming / Y. Oh, S. Yang // Proceedings of Meaningful Play. — 2010. – P. 1–17.
17. Ohtonen O. Online feedback system for athletes and coaches / O. Ohtonen, K.Ruotsalainen, P. Mikkonen, T. Heikkinen, A. Hakkarainen, A.Leppävuori, V. Linnamo // 3rd International Congress on Science and Nordic Skiing — ICSNS 2015 5-8 of June 2015, Vuokatti, Finland. – 2015. — Vuokatti Sports Institute. – P. 35.
18. Russell W.D. Short-Term Psychological Effects of Interactive Video Game Technology Exercise on Mood and Attention / W.D. Russell, M. Newton // Educational Technology & Society. — 2008. — 11 (2). — P. 294–308.

В настоящее время как для всех сфер жизни, так и для физической культуры и спорта разрабатываются различные приложения и программные продукты. Данные информационные системы представляют собой программные приложения и облачные технологии сбора и анализа тренировочных данных, средства регистрации, обработки и анализа биомеханических параметров, анализа техники движений, системы видеоанализа и разнообразные средства визуализации данных. Продолжают разрабатываться системы тестирования функционального остояния и работоспособности спортсменов [1-7]. Однако больший интерес у активных, занимающихся спортом и двигательной активностью людей вызывают новейшие аппаратно-программные разработки ученых, сочетающие видеоигры, спорт и физические упражнения. Но в России технологии, называемые «exergames», практически не используются для подготовки и тестирования спортсменов, а также при занятиях массовой и оздоровительной физической культурой.

Основанием для выполнения настоящей работы явился Приказ Минспорта России от 17 декабря 2014 г. № 1030 об утверждении ФГБОУ ВПО СибГУФК государственного задания на выполнение работ на 2015 г.

Цель работы

Провести анализ современных зарубежных источников по проблеме разработки и применения информационно-технологических систем в подготовке и тестировании спортсменов.

Методы и организация исследования

Осуществлялись поиск и сбор источников информации за 2010–2015 гг. (статей, материалов конференций, тезисов докладов, журналов). Найденные источники переводились на русский язык и подвергались научному редактированию и анализу.

Результаты и их обсуждение

Как показал анализ работ зарубежных лабораторий и университетов, в настоящее время стал широко использоваться термин «exergames» (это слово — гибрид из слов exercising — «выполнение упражнения» и games — «игры») [8, 12, 13]. В своем обзоре литературы Ох и Янг [16] изучали разные термины и определения, чтобы описать фитнес-игры. Согласно Ох и Янг, самое распространенное определение фитнес-игр – это «видеоигры, в которых для игры требуется двигательная активность». В. Нуркала с соавторами (2014) определяют фитнес-игры как технологии видеоигр, которые вдохновляют и мотивируют людей на выполнение физических упражнений с помощью использования преимущества различных технологий. В большинстве случаев используются технологии, которые следят за движениями тела и реакцией.

Первые шаги по разработке устройств для фитнес-игр были предприняты еще в начале 1980-х гг., когда высокочастотный и виртуальный рэкетбол был разработан Autodesk [10]. В 1986 г. была разработана видеоигра Family Trainerpack, которая включает в себя контактную площадку питания (датчики давления, встроенные между двумя слоями гибкого пластика) с играми. Год спустя Exus разработал видеоигру Foot Crazrunningpad, которая могла конкурировать с играми Video Jogger и Video Reflex (Atari). В 2000-х гг. [10] разрабатываются, например, WiiFit — спортивный видеотренажер, созданный компанией Nintendo для игровой видеоконсоли Wii, Eye Toy — цветная цифровая видеокамера и Move motion — контроллер управления движением для игровой приставки, которые приносили огромные доходы в этой области.

Большинство фитнес-игр в основном направлены на домашний рынок. Однако в данный момент существует ограниченное количество продуктов фитнес-игр высокого качества, разработанных для спортивных залов, фитнес-центров и реабилитационных центров. Другая растущая область — помещение для обучения фитнес-играм, в котором все виды деятельности и приборы – это фитнес-игры. Примерами таких устройств являются игра iDANCE, в которой кратное количество игроков могут играть вместе, и игра T-wall, в которой задачей игрока является отключение света быстрым касанием при его появлении на стене. Другой пример — House of Mamba – первое в мире интерактивное поле для баскетбола (рис. 1) [9].

House of Mamba – первое в мире интерактивное поле для баскетбола

Рис. 1. House of Mamba – первое в мире интерактивное поле для баскетбола (фото с сайта http://www.econet.ru/articles/53505-house-of-mamba-pervoe-v-mire-interaktivnoe-pole-dlya-basketbola) [9]

Фитнес-игры становятся частью традиционного тренировочного оборудования. Современные приспособления залов, такие как беговые дорожки и велотренажеры, часто оборудованы экраном и аналого-цифровой вычислительной машиной. Пользователь может выбрать, играть в игры или использовать виртуальные и/или видеопейзажи во время тренировки. Несколько исследовательских групп, отдельные исследователи и лаборатории сосредоточены на научных исследованиях, разработке и/или испытаниях продуктов фитнес-игр для того, чтобы изучить их возможные преимущества использования [8].

Исследования концентрировались на возможных физических и физиологических преимуществах фитнес-игр для различных возрастов (например, детей, взрослых) [11, 15] и для различных целевых групп (например, малоподвижных детей, реабилитационных групп). Также изучалось использование виртуальной среды. Результаты в основном указывали на то, что фитнес-игры оказывают положительное физическое и физиологическое влияние на изучаемые группы [8]. Исследования показали, например, увеличение мотивации, физическую активность, расход энергии во время игры [11], улучшение равновесия, настроения и внимания после игры [18]. Однако существуют исследования, в которых не выявлены очевидные преимущества [8, 14], но и не указаны негативные последствия.

В течение последних двух лет группа специалистов в Университете прикладных наук Каяни (Финляндия) под руководством В. Нуркала с соавторами (2014) занималась разработкой нового вида тренажера для фитнес-игр для тренировок в зале, тестирования и реабилитации [12, 13]. Для выведения фитнес-игр на новый уровень был создан тренажер, который объединяет различные тренировочные и рекреационные устройства, захватывающую виртуальную среду, игры и продвинутые контроллеры управления движением [12].

Программное обеспечение Athene основано на Unity 3D игровом движке. Оно включает в себя различные виртуальные среды с автономным вариантом выполнения, в котором пользователь может использовать несколько маршрутов разной длины и уровня сложности. Финский лес (Виртуальный Вуокатти) и городская среда (Виртуальный Каяни), тропический остров и горные пейзажи были первыми доступными виртуальными средами. В настоящее время разрабатывается программный инструмент, который полуавтоматизирует создание виртуальных сред, базируется на реальной окружающей среде, для того чтобы была возможность быстро и эффективно добавить новую среду. Программное обеспечение включает различные режимы выполнения упражнений, такие как бег, езда на велосипеде, ориентирование и разные приключения. Программное обеспечение включает в себя также поддержку различных дополнений, таких как монитор сердечного ритма, датчики частоты педалирования и Oculus Rift (шлем-очки виртуальной реальности) [12, 13, 17].

В настоящее время существуют 3 опытных образца продукта Athene Exergaming. Athene Basic – это облегченная версия Athene Exergaming. Ее спроектировали для ограниченного пространства. Этот образец включает в себя программное обеспечение Athene PC, телевизор или проектор, сенсор движения кинект и ACD (Athene коммуникационное устройство) и датчик, чтобы проверять прибор и связь с интерфейсом. Образец также включает в себя стену, которая обеспечивает безопасное место для устройств и проводки и улучшает внешний вид продукта в целом. В Athene Advanced (рис. 1), используются 3 телевизионных приемника, что создает полное погружение в виртуальную среду и захватывающее испытание [12].

 

Рис. 2. Устройство Athene advanced (Nurkkala V., Kalermo J., Jarvilehto T., 2014)

Устройство Athene premium (рис. 3) обеспечивает максимальные испытания и также включает в себя различные датчики (для записи частоты сердечных сокращений, тактовых ударов, маховых шагов и ускорения). Устройство поддерживается беспроводными протоколами, такими как ANT+ и Bluetooth 4.0. В настоящее время сделана интеграция с бегововыми тредмилами Wood way Curve и Tunturi Pure Run 10, велотренажером HUR Monark ТСМ, велостанком Kickr, THERA-Trainer Tigorestorator и парой других устройств [12].

Рис. 3. Устройство Athene premium с беговой дорожкой, представленное на выставке в FIBO2014 в Кельне (Nurkkala V., Kalermo J., Jarvilehto T., 2014)

Апробирование системы спортивных игр Athene в центре тестирования Вуокатти показало многообещающие возможности тренировки спортсменов и нагрузочного тестирования (рис. 4). Это направление является достаточно перспективным. Однако требуется разработка симуляторов с более широкими возможностями регистрации данных, новых виртуальных сред, а также необходимы научные исследования, выявляющие преимущества и недостатки спортивных игровых симуляторов [12].

Рис. 4. Тестирование на лыжероллерном тредмиле с системой Athene (Nurkkala V., Kalermo J., Jarvilehto T., 2014)

Вывод

Проведенный анализ зарубежных источников показал высокую значимость информационных технологий и, в частности, технологий спортивных и фитнес-игр «exergames» в тренировочном процессе и росте спортивных достижений. Фитнес-игры имеют хорошие перспективы для мотивации людей всех возрастных групп быть более физически активными. Предварительные результаты показывают, что физические упражнения в виртуальных средах могли бы быть использованы в подготовке элитных спортсменов, предоставляя новые возможности для регламентирования параметров нагрузок и спортивного тестирования. Однако необходимо больше исследований в области «exergames» и их возможностей (например, исследования взаимодействия между реальной и виртуальной окружающей средой). Производство «exergames» по-прежнему мало, но уже есть многие интересные продукты для различных целей, а новые продукты создаются большими темпами.

Практические рекомендации. Представленные данные будут полезны российским специалистам, тренерам и спортсменам для повышения технологической составляющей тренировочного процесса. Использование предложенных зарубежными исследователями «exergames» технологий будет способствовать разработке отечественных информационно-технологических систем для спорта, отдыха и оздоровления. Кроме того, полученный материал может быть использован для создания программ повышения профессиональных компетенций специалистов, тренеров и инструкторов.

Рецензенты:

Горская И.Ю., д.п.н., профессор Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, г. Омск;

Калинина И.Н., д.б.н., профессор Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, г. Омск.


Библиографическая ссылка

Корягина Ю.В., Нопин С.В., Блинов В.А., Блинов О.А. ТЕХНОЛОГИЯ "EXERGAMES" КАК ИННОВАЦИОННОЕ СРЕДСТВО СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ И ТЕСТИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СПОРТСМЕНОВ (ПО МАТЕРИАЛАМ ЗАРУБЕЖНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ) // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 4.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=21065 (дата обращения: 30.09.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074