基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法和系统，属于可视化与可视分析技术领域。包括以下步骤：1)用户带上虚拟现实装备，包括头戴显示器和手柄，选择需要分析的击球技术；2)将所有属于选中击球技术的轨迹进行聚类处理，形成多个类簇；3)用户对选取的击球技术的多个类簇进行轨迹概览，并选取某个类簇，剔除掉该类簇中的离群点轨迹或不希望分析的轨迹，得到待分析类簇；4)探索同一待分析类簇中各轨迹的关键点处的属性与统计特征之间的关系，或者对比两类簇中轨迹之间的属性。

【技术实现步骤摘要】
基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法和系统
本专利技术涉及可视化与可视分析
，具体地说，涉及一种基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法和系统。
技术介绍
轨迹分析在体育数据分析领域中是一项重点关注的研究内容，在足球、网球和乒乓球中都有着大量的运用。在羽毛球领域中，专家通常需要以真实的三维视角分析羽毛球轨迹，因为轨迹的三维形态对于球质量的高低与战术运用的成功与否都有着不可忽视的影响。现有的轨迹分析主要采用降维和多协同视图的方式，将轨迹的各个属性值在二维的屏幕上以传统图表的方式予以展示。然而这些表示低维数据关系的图表与固定视角的二维视频回放相互分离，让专家既无法清晰地了解图表中各个属性值所对应场上的真实情况，又缺少对各式图表数据所表达的轨迹三维形态和球员移动的直观感受。沉浸式技术(特别是虚拟现实)的最新进展为三维轨迹分析提供了新的思路。现有研究表说明，虚拟现实在相比于传统的二维显示器与交互而言，能够提供诸多好处。例如让用户获得更佳的三维空间感知能力、更丰富的交互技术、更广泛的视野进而增加视觉信息的带宽等等。在羽毛球分析中，虚拟现实提供了两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)用户带上虚拟现实装备，包括头戴显示器和手柄，选择需要分析的击球技术；/n2)将所有属于选中击球技术的轨迹进行聚类处理，形成多个类簇；/n3)用户对选取的击球技术的多个类簇进行轨迹概览，并选取某个类簇，剔除掉该类簇中的离群点轨迹或不希望分析的轨迹，得到待分析类簇；/n4)探索同一待分析类簇中各轨迹的关键点处的属性与统计特征之间的关系，或者对比两类簇中轨迹之间的属性。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用户带上虚拟现实装备，包括头戴显示器和手柄，选择需要分析的击球技术；
2)将所有属于选中击球技术的轨迹进行聚类处理，形成多个类簇；
3)用户对选取的击球技术的多个类簇进行轨迹概览，并选取某个类簇，剔除掉该类簇中的离群点轨迹或不希望分析的轨迹，得到待分析类簇；
4)探索同一待分析类簇中各轨迹的关键点处的属性与统计特征之间的关系，或者对比两类簇中轨迹之间的属性。


2.根据权利要求1所述的基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法，其特征在于，步骤2)采用的聚类算法为DBSCAN，聚类处理包括以下步骤：
2-1)对于球轨迹的起始点与终止点的平面位置对所有轨迹进行一次聚类；
2-2)在步骤2-1)得到的聚类结果的每类中，对球轨迹的最高点的高度作为属性进行第二次聚类；
2-3)在步骤2-2)得到的聚类结果的每类中，对剩余属性，包括双方球员击球点高低、最高点平面位置以及双方球员轨迹的起始点和终止点的平面位置，进行第三次聚类。


3.根据权利要求1所述的基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法，其特征在于，步骤3)中进行轨迹概览时，同时计算每个类簇的使用率、胜负率和类中每拍的相邻拍技术使用率，并以图表的形式展示在用户视野两侧。


4.根据权利要求1所述的基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法，其特征在于，步骤3)中通过以下方式剔除掉类簇中的异常轨迹：
用户选择一个类簇，系统将对应类簇的所有轨迹展现出来；
用户移动至击球点区域，将手柄以球拍击球的方式朝着一个击球点挥动，完成一次轨迹选择；
系统首先根据以上动作采集击球速度和位置，并通过神经网络修正击球速度大小；随后依据位置以及修正的速度模拟球的轨迹，最后将类簇中所有轨迹与模拟轨迹作对比，剔除差距大于阈值的轨迹。


5.一种基于沉浸式的羽毛球轨迹分析系统，用于完成权利要求1～4中任一权利要求所述的基于沉浸式的羽毛球轨迹分析方法，其特征在于，包括：
轨迹展示模块，运用虚拟现实为用户提供直观的轨迹形态与总体特征；
属性分析模块，将二维图表放置于距离用户位置相对固定的屏幕空间中，当用户移动地在三维空间中探索时，这些图表始终位于用户的视野范...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫英才，叶帅男，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33