1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1 研究目的及意义
随着经济的发展，国民生活水平的提高，健身健康逐渐走进了民众的视野，但大众对各种新兴运动项目仍比较陌生。纵观以前国内外关于运动健身的研究，主要集中在力量训练的方法，力量训练的频率、负重，动作的幅度和速度，不同的专项力量训练，以及不同人群的力量训练。若需要引导群众进行科学有效的运动，则需要更加直观且可展示的研究成果同时填补在运动动作细节和相似动作差异性方面研究的不足[1]。
运动捕捉技术是利用运动传感器，光学设备等跟踪器记录计算机可处理的运动数据，还原动物体的空间三维信息的技术。运动捕捉系统应用于体育训练，是体育训练进入科学化，数字化阶段；不断更新的运动捕捉技术使其成本更加低廉。利用qualisys运动捕捉系统和qtm(qualisys trace manager)分析管理软件，可以方便快捷的采集运动轨迹，同时生成2d/3d运动轨迹。采用unity3d[2]进行建模，可以得到实时，直观的3d模型。通过采用动态时间规划(dtw)算法[3]，解决了模型与实际动作对应帧的匹配问题。但是要更进一步的让受试者直观的了解到自己动作在细节方面的不足，则需要另一对照组(教练组)的运动数据，教练组的运动轨迹将被视为标准的运动轨迹。采用同样的收集数据方法构建运动模型。将两组数据进行对比。受试者与教练的动作差异则可以打分结果方式展示。这将为大众科学运动，改进技术，纠正错误动作提供依据。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计的基本内容
本设计主要研究如何通过光学运动捕捉系统对人体运动轨迹进行实时的低差错率的捕捉；如何对获得的运动轨迹进行建模与构建，最终使用建模软件实现直观的运动的比对与打分。主要的工作如下：
Ⅰ.邀请受试人员与专业人员，使用qualisys光学捕捉系统分别对其使用高尔夫球的挥杆动作进行多次记录，并构建骨骼框架，保存运动数据，包括关节点角速度、加速度等。
3. 研究计划与安排
（1）第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。（2）第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉相关工具软件的使用。论文开题；（3）第6－12周：实现基于光学运动捕捉系统捕捉动作设计与验证。撰写论文初稿；（4）第12－15周：完成以Unity3D为基础的3D运动模型的构建，基于DTW算法的误差分析与打分系统搭建。完成并修改毕业论文，准备论文答辩。（5）第16周：论文答辩。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]安胜钢. 力量训练的动作模式[j].北京体育大学学报,201134(2):121-124.
[2]王全会，卢升虎，吴忠友，于俊海.利用qualisys红外高速摄像2d/3d分析系统对陕西男子举重抓举动作技术的初步研究[c].第十四届全国运动生物力学学术交流大会论文集,2010:58-62.
[3]张利英.基于kinect运动捕捉的太极拳辅助训练系统研究[d].河北科技大学，2016.
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