Информационные технологии в научных исследованиях современной техники плавания способом брасс у высококвалифицированных спортсменов.

Тренер по плаванию в работе с начинающими пловцами обучает пловцов технике дыхания, положению в воде, работе ногами. Наблюдение за спортсменами позволяет определить, выполняет ли пловец указания для достижения высоких результатов: держит голову низко, когда он вдыхает, выдыхает в воду и дышит в обе стороны; как он плавает, держит свое тело высоко и горизонтально в воде, что позволяет ему легко рассекать воду; движение ног от бедра с относительно прямой ногой или ноги слабые и вялые, это держит его тело высоко и уменьшает сопротивление.
Вопрос эффективного обучения двигательным действиям на начальном этапе спортивного совершенствования является весьма критичным. Так как формирование нецелесообразного двигательного стереотипа в дальнейшем приводит к непоправимым ошибкам в технике движений.
Уже сегодня определен ряд преимуществ использования инновационных технологий перед традиционными методами обучения спортивным движениям, которые, как правило, основаны на авторитарном принципе тренера "делай как я". К таким преимуществам относятся: интерактивность, наглядность, доступность, объективность зрительной информации о двигательные действия и т. д.
Изучение техники пловца во время выполнения упражнения с помощью датчиков, укрепленных на теле пловца создает неудобства как для спортсмена, так и для исследования. Применение информационных технологий в профессиональной деятельности позволяет тренерам провести подробный анализ техники плавания, гребковых и подготовительных фаз движений. Внесение ключевых показателей позволяет создать трехмерную визуализацию и анимацию движений пловцов, в следствие смоделировать успешную ситуацию.
Предварительные результаты работы в данном направлении доказывают основательность применения графической симуляции основываясь на видеографических данных и сканирования тела, предоставленных федерацией США по плаванию. Виртуальная модель демонстрирует спортивный прогресс пловца с учётом его физических характеристик. Измеренные и визуализированные показатели спортсмена позволяют создать трёхмерную модель спортсмена и проанализировать текущие показатели, что было бы трудно сделать с помощью обычного анализа видео. В тоже время, библиотека спортивных достижений спортсменов разных категорий, созданная самим тренером, позволяет с помощью приложения визуализации сравнивать и анализировать различные стили плавания.
В зависимости от специфики специализированного программного обеспечения можно рассмотреть различные аспекты подготовки спортсмена. Так, программа «Aquatic Animation for Analysis and Education» благодаря интерактивному широкоформатному режиму позволяет отследить ключевые характеристики спортсмена. Интерфейс предполагает анализ вольного хода, матриц стиля, возможность экспортировать кадры как изображения. Преимуществами являются также вращающийся вид, ручная структура управления, ультра-качество и полноэкранный режим просмотра.
Виртуальный симулятор «Swim Smooth Links» позволяет просматривать анимированную модель олимпийских чемпионов по плаванию под 26 различными углами на разных скоростях и проанализировать их технику плаванья. Значимость данной программы для тренера в уникальной методике, позволяющей исследовать вихревые потоки воды, вызванные движением туловища и конечностей спортсмена. Тщательно разработанный интерфейс позволяет оценить степень профессионализма спортсменов используя обширную библиотеку с биометрическими показателями лучших спортсменов мира. Интересной также является встроенная анимация, демонстрирующая идеальную технику для непрофессиональных пловцов и многоборцев. Интерфейс данной программы позволяет: просмотреть движения пловца под водой, а также удалить воду и его искажающий эффект от анимации; включить режим «замедленное движение», чтобы оценить каждое движение пловца; масштабировать телосложение спортсмена; осуществлять точный контроль скорости хода, соотнести его с техникой Олимпийского чемпиона Майкла Фелпса или Ребекки Адлингтон; анимация синхронизируется с разных ракурсов, так что можно заморозить движение и смотреть на фиксированную позицию с разных ракурсов.
Основой успешного управления процессом технической подготовки спортсменов является объективная информация о степени владения ими спортивно-техническим мастерством и его составляющими. В настоящее время изучение и мониторинг техники двигательных действий осуществляется с помощью видеосъемки и анализа тех составляющих элементов спортивной техники (дискриминативные признаки), которые приводят к улучшению интегрального показателя - результата соревновательной деятельности.
Специалистами многих зарубежных стран ведется активный поиск и разработка компьютерных технологий, направленных на изучение, контроль, оптимизацию и совершенствование спортивно-технического мастерства спортсменов в различных видах спорта. Такие программные комплексы, как правило, основаны на базе биомеханической методологии, так как это позволяет объективно (количественно) охарактеризовать внешние особенности и внутренние (скрытые) механизмы выполнения спортсменом определенных двигательных действий.
К наиболее универсальных прикладным программным продуктам можно отнести программный комплекс "BioVideo", так как он позволяет изучать различные биомеханические системы: "человек-человек", "спортсмен-снаряд" и др. Отличительной особенностью программного комплекса является его возможность осуществлять биомеханический видеокомпьютерных анализ на основе видеограмм (кадры видеосъемки) с получением количественных биомеханических характеристик и графической модели схемы движений исследуемого объекта.
Последовательность работы в программном комплексе "BioVideo" определяется алгоритмом:
- определение координат точек исследуемого объекта на снимке;