体育中的虚拟现实和增强现实

虚拟现实（VR）呈现由计算机生成的环境。沉浸式头戴设备可以包围使用者的视野，并在其移动时更新场景。研究中也会用“VR”指代基于屏幕和投影的环境，因此单独使用这个词无法确定设备类型。

增强现实（AR）将数字信息叠加到对物理世界的视野中。混合现实（MR）通常描述这样一种体验：数字对象在空间上与周围环境相对应，并且可以与环境互动。这些标签在不同制造商和研究人员之间存在重叠。扩展现实（XR）是一个方便的统称。^[1]

这一领域通过多条路径发展而来：模拟设备、计算机图形学、动作感知、游戏和可穿戴显示设备。现代头戴设备只是这段历史的一部分。只要研究结果仍与实际测试的任务和设备相联系，对较早模拟器的研究仍能带来重要启示。

练习表现是指一个人在一次练习中能够做到什么。保持关注的是延迟一段时间后还剩下什么。迁移关注的是所学内容是否有助于在不同但相关的情境中完成任务。学习研究表明，即时进步可能并不能可靠地反映持久的变化。^[4]

对于 XR 训练，这意味着要进行三项独立检查：在程序内的表现、减少辅助后稍晚进行的一次尝试，以及在模拟训练之外完成的一项有意义的任务。延迟时间、任务和评估条件应根据技能来选择；不存在适用于所有情况的统一测试时间表。

运动技能包括选择和调整

以球拍运动员为例，有效的练习可能包括注意来球、决定将球打向何处、组织击球动作，以及对结果做出反应。重复孤立的手臂动作只能解决其中一部分问题。

因此，一次切实可行的训练可以有一个明确而狭窄的目的：识别某一种发球，将回球打入较大的目标区域，或保持可执行的回位姿势。任务一旦明确，教练就可以改变速度、方向或不确定性，而不必一次改变所有因素。

观察应当促成尝试

当回放能够回答一个问题时，它会更有用。询问有哪些信息可用、学习者做了什么选择，以及接下来会改变什么。然后提供机会尝试这项调整。摄像机角度的数量不如学习者能否将解释与行动联系起来重要。

还值得留意那些受到模拟训练奖励、但现实活动并不需要的习惯。异常短促的挥拍或记忆动作序列可能会获得分数，却避开了某项重要要求。这说明应当调整练习或评分规则。

成功学习不必让人感到毫不费力。同样，困惑、恶心和反复失败也不能证明挑战具有促进作用。学习者应当理解任务，并有一种看起来可行的改进方法。

AR 可以将标签、目标或指令放置在学习者正在使用的物体附近。例如，学习者检查一件固定的健身设备时，提示可以指出调节部位，同时由指导者解释其重要性。

当这种形式减少查找相关信息所需的精力时，它就很有用。当学习者必须阅读长段落、追逐移动的符号，或在叠加层与重要的现实事件之间分散注意力时，它的用处就会降低。

对齐是准确性的一部分

空间锚定提示依赖于追踪、校准和渲染。微软的技术指南说明，不稳定和对齐问题如何导致数字对象看起来在现实空间中移动或位置不正确。^[9] 实际而言，看起来很精确的箭头仍可能指向错误的位置。

摄像头透视和光学透视显示也会以不同方式呈现周围环境。应在实际系统上评估可见性、视野、图像延迟和遮挡情况。叠加层并不是可靠检测所有障碍物或隐藏危险的工具。

在学习支持与持续辅助之间作出选择

如果叠加层旨在教授一个动作序列，就应在最终阶段测试不使用叠加层时能否完成该序列。如果目的是在工作期间提供持续参考，则应评估人们是否能准确使用它、注意到它何时失效，以及能否获得帮助。

这两者都是合理的目标。将它们混为一谈，可能会导致在系统已经提供每个答案的情况下，宣称某人具备独立完成任务的能力。对于移动、负重或危险任务，还必须结合完整的设备与监督安排来考量信息显示。

职业培训可以利用模拟情景来演练特定的决策、步骤或互动。设计问题在于：工作中哪一部分能够得到足够真实的呈现以供练习，以及这种练习如何与所需的现实世界评估衔接。

示例用途包括讨论设备检查、演练团队成员之间的沟通、在复杂工作空间中识别某个物品，或在使用实物设备前逐步演练操作流程。军事、应急服务和工业环境中都存在此类任务；每种环境都有自身的运营要求。

情景需要明确的学习目的

通信失败后，指导员可以暂停练习，并询问缺少哪些信息。下一次尝试可以侧重于清楚地提出请求并确认对方理解。其价值在于提供了检查和练习互动的机会。

对于实践技能，实体控制装置及其后果同样重要。虚拟按钮可以教会用户控制装置的位置，而操作真实连接器可能取决于握持方式、阻力和触觉提示。这些部分可能需要实体设备或合适的任务训练器。

能力仍然取决于具体任务

通过模拟只能证明在该模拟中的表现。关于独立工作、临床权限或认证的决定，需要遵循相关的培训和评估流程。一项历史上的外科技能迁移研究提供了一个示范：在监督实践中测试指定技能，而不是将模拟得分视为普遍能力。^[8]

医疗器械的人因指导强调预期用户、用途和使用环境。^[15] 将其作为设计原则应用时，意味着要对实际的人员、任务和环境进行测试。在安静房间里进行演示的专家，无法展现新手、疲惫的工作人员或使用辅助设备的人可能遇到的所有困难。

以下框架是原创的实用综合方案。它可以帮助学习者、教练或组织开展一次规模适度、可供复核的试用。它不是临床治疗方案，也不能替代专业资质。

1. 选择一个有意义的结果。

   用日常语言表述：识别特定情境、执行一系列操作、改进一项实际动作任务，或更频繁地参与令人愉快的活动。确定如何判断是否发生了有用的变化。“使用 VR 三次”描述的是参与次数，但还没有描述所带来的益处。

2. 检查匹配情况并建立基线。

   在可重复的条件下，尝试实际的相关任务，并在需要时提供适当监督。然后检查模拟是否保留了重要的信息和操作。确认舒适度、可及性、空间、数据设置以及设置所需的时间。加入熟悉环节，避免操作界面的难度主导试用过程。

3. 带着明确的目的进行练习。

   选择可应对的任务难度，并确定一个主要重点。将尝试与学习者可以使用的解释或反馈结合起来。保留足够的真实练习，以应对模拟所省略的身体要求。记录任务变化及任何不适，同时记录少量相关结果。

4. 检验剩下的内容以及可迁移的部分。

   练习后再次进行约定的评估，之后在合适的时间点再评估一次。如果目标是独立完成技能，就减少提示。适当时加入一个不熟悉但相关的变化。保持测试条件具有可比性，并记录其他可能解释变化的训练。

5. 评估收益与负担。

   询问有用的结果是否改善到足以证明时间、费用和精力的投入是值得的。考虑学习者的体验、所需的辅助以及其他可行的练习方式。根据这次评估决定继续、调整或停止。在比较未来结果之前，记录软件或设备的变化。

示例：将虚拟练习加入乒乓球训练

设想一名希望更稳定地回击正手球的休闲球员。球员和教练首先约定一个可重复的真实球台训练，并记录成功回球次数以及一个相关的动作特征。然后，他们在现有训练的基础上加入虚拟练习。

在试用期间，他们会检查虚拟任务是否促进了有用的时机把握和站位。他们保留一些真实球台练习，因为真实的球、球拍和对手提供的信息，模拟可能会以不同方式呈现。之后，他们会重复约定的训练，并尝试一个幅度不大的变化。

如果只有游戏得分提高，下一个问题就是哪项要求未能迁移过去。如果实际表现提高，他们会考虑其中有多少可能来自总体上增加的练习量。无论哪种结果，都可以为下一步决策提供信息，而不必断言某一种媒介普遍更好。

来源核查于2026年9月6日。本教育指南参考了原始实验、研究综述、技术文档和官方指南。这些来源用途各异：设备手册说明使用方法，技术规格解释接口，培训研究则检验一项干预措施。

所选研究展示了如何评估迁移效果；它们并非对现有系统的穷尽式比较。较早的模拟器研究结果仍按其实际设置标明。实践框架和示例为原创说明，不代表推荐任何产品。

临床应用需要根据个人和具体状况进行适当评估。专业能力和认证应符合相关培训要求。证据、软件和产品说明可能会发生变化；请使用链接来源，查阅论据背后的详细信息。