体育运动与生物力学（一）

【英国《新科学家》周刊７月２５日一期文章】题：使运动员的动作尽善尽美
计算机模型为第一流的运动员提供了最大程度发挥他们潜能的机会。根据计算机模拟的结果，吃合适的食物，穿合适的运动鞋，并使用合适的器材，这样就能最大限度地调动运动员的体能，获得最佳成绩。生物力学  意义重大生物力学是研究人的运动情况的科学，对于实现更快、更高、更强的奥林匹克理想具有重要意义。在１９８８年时，英国的体育委员会和全国教练基金会制订了体育科学支持计划（ＳＳＳＰ）。从那时起，英国的生物力学研究人员已给教练和运动员们提供了大量的模拟和分析资料，对英国的投掷、跳跃、跳水和体操运动员的训练很有益处。生物力学分析能有助于运动员进一步改进动作，争取更好的成绩。生物力学的研究和分析，不仅有助于当代优秀运动员提高成绩，而且还将为下一代第一流运动员带来益处。
对于每个运动项目来说，其基本的模拟和分析技术是相同的。第一步是用互连的两台摄影机，从两个有利角度同时拍摄一些动作照片，再把这些动作照片绘制成三维图象，并重新形成完整的动作，然后就能从任何角度观看和分析这些动作。
在每次拍摄以前，必须对摄影机进行校准，要考虑到诸如镜头失真和摄影机位置等一些因素的影响。
研究人员然后开始把动作作数字化处理，这是一件很费力的任务。在把动作数字化处理的过程中，能给完整动作的每个阶段定出Ｘ、Ｙ、Ｚ座标。根据这些座标，研究人员以长条和方块组成的图形重新形成三维图象，并能从任何角度观看这些图象。记录在胶片上的某个身体部位的１０至１５个连续运动的情况，再转换在计算机屏幕上。选择哪个身体部位，如臀部、肘部或膝部，取决于要研究的运动项目。在计算机屏幕上要绘制出一幅图像约需一分钟，这样，要绘制出从高低杠上下来的全过程就需６小时，而绘制出跳远起跳的全过程需一小时。这种模拟的精度取决于操作人员的熟练程度、每秒拍摄的图像的数量以及计算机屏幕的大小和清晰度。
对于这种费力的模拟工作，目前还没有更好的替代办法。研究人员已拍摄了１９９０年以来英国参加比赛的一些主要项目运动员的情况，以及英国运动员在１９８８年汉城奥运会上的比赛情况。他们分析研究的结果已在几个层次上反馈给教练和运动员：帮助最优秀的运动员根据个人情况改进动作；问答教练们的一些具体问题；帮助教练发现他以前没有发现的运动员的动作优缺点；有助于未来提高教练技术。投掷姿势  应运而生
标枪是目前得到生物力学研究支持的一个运动项目。标枪运动员的教练向来把重点放在标枪的出手速度上，但是，通过使用生物力学模拟分析，研究人员现在能研究助跑期间和投掷时的速度、助跑各阶段肘部角度以及臀部和肩部在运动中的相互关系。
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