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].
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: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21065 (дата обращения: 19.04.2024).