2017.171 概述近年， 数字化游戏发展迅速， 已经成为世界性的重要产业 [1] 。 同时， 以信息化引领教育理念和教育模式的创新是教育信息化的发展趋势， 创新的教学模式对推进国家教育体制的改革起着十分重要的作用 [2] 。 教育游戏促进了教育模式的改革， 也推动了教育信息化的多元化发展。 然而， 教育与游戏本质不同， 大部分科学知识是严肃的和知识密集的， 将科学知识嵌入到游戏元素中困难重重。 教育游戏设计主要目标是平衡游戏中的教育性和游戏性， 从而可以最大限度地得到社会各界的认可 [3] 。目前， 教育游戏仍以键盘和鼠标为交互工具， 这不利于学习者的身体健康。...

　　2017.171 概述近年， 数字化游戏发展迅速， 已经成为世界性的重要产业 [1] 。 同时， 以信息化引领教育理念和教育模式的创新是教育信息化的发展趋势， 创新的教学模式对推进国家教育体制的改革起着十分重要的作用 [2] 。 教育游戏促进了教育模式的改革， 也推动了教育信息化的多元化发展。 然而， 教育与游戏本质不同， 大部分科学知识是严肃的和知识密集的， 将科学知识嵌入到游戏元素中困难重重。 教育游戏设计主要目标是平衡游戏中的教育性和游戏性， 从而可以最大限度地得到社会各界的认可 [3] 。目前， 教育游戏仍以键盘和鼠标为交互工具， 这不利于学习者的身8868体育官方网站体健康。 长时间使用鼠标和键盘也容易困顿， 不利于学习。提出了将虚拟运动与教育游戏结合的新思想， 并设计开发了一款虚拟排球背单词游戏。 虚拟排球带有英文单词信息， 学习者根据单词信息决定如何打球。 利用电脑摄像头为视频采集工具， 利用视频处理技术检测学习者的运动信息， 与虚拟排球的位置与运动信息结合， 决定球运动方向与速度， 完成排球运动的整个过程。2 虚拟运动游戏与教育结合的契机虚拟运动游戏用电脑模拟运动场景与器材， 监测玩者的位置与动作， 制作模拟的运动映像场景， 使玩者享受运动的快乐。 虚拟运动游戏不受场地、 伙伴与器材限制， 同时， 由于虚拟场景不受限， 比如可以虚拟海底、火山等， 让玩者有与现实运动不一样的运动与情感体验， 虚拟运动游戏越来越受到人们的青睐。 一些虚拟运动游戏需要玩者穿戴虚拟现实的装备以便系统获取运动者的位置和动作。 也有靠手持的定位装备或者依靠视频采集设备来采集运动者的位置与动作。 虚拟运动同样能展现人类运动的才能， 激起人的斗志， 同样能让人们感受到失败的苦涩和胜利的兴奋。游戏具有挑战、 好奇、 合作、 控制和幻想等特性。教育游戏的目标是让学生自愿地、 充满兴趣地学习， 提高学生持续学习动机。 然而一些知识坚深、 严肃， 学习过程枯燥， 很难将其知识与游戏元素融合， 例如： 背英语单词。 单词是语言的基础， 由于缺少语言环境， 中国学生背单词是学习英语的重要基本功。 其过程枯燥， 背过的单词容易忘记， 需要反复记背。 为了提高背单词效率， 一些背单词的游戏被开发出来。 这些游戏除了场景、 画面吸引人之外， 很多利用了智能联想、 遗忘曲线智能分析等方法来提高记忆效率， 是比较有效的学习单词的辅助软件。 但是， 这些游戏的共同特点是背单词的过程并没有游戏化； 而且以操作鼠标和键盘。 长时间用鼠标和键盘容易让人困顿， 也容易伤害手腕、 脊椎、 眼睛等。随着计算技术的发展， 手势计算技术越来越多地应用于人机交互。 手势计算技术是指通过触控设备、 可穿戴设备、 视频采集设备等作为输入设备， 让计算机自动虚拟体育运动教育游戏探索与开发李英杰，汪杭军*（浙江农林大学暨阳学院，浙江 诸暨 311800）摘 要： 目前教育游戏主要以键盘、鼠标为交互工具，对学习者的健康不利。提出虚拟体育运动与教育游戏结合的思想，即，将知识元素融入虚拟体育运动中，以体育运动为游戏形式，以知识学习为运动目标，让学习者在运动中学习知识。开发了虚拟排球背单词游戏平台，屏幕上虚拟 2D 排球场景，虚拟的排球具有英文单词或其汉语翻译词汇。利用电脑摄像头采集学习者视频，通过视频处理功能检测学习者运动前景与虚拟排球的碰撞，并实时更新排球运动轨迹，直到排球落入一方场地。游戏平台所需硬件简单，学习者不需专门学习游戏规则，可作为辅助教学平台应用与推广。关键词： 虚拟体育运动；教育游戏；视频处理；手势计算作者简介： 李英杰， 女， 博士， 副教授， 研究方向：图像处理、 计算机视觉、 教育信息化； 汪杭军， 男，通讯作者， 博士， 教授， 研究方向： 图像处理、 教育信息化。收稿日期：rg.2017.17.001