在宽敞明亮的室内荡桨池中，身着统一校服的赛艇队员们正专注地进行着划桨训练，整齐划一的动作在水面激起阵阵涟漪。池畔的智能监控系统实时捕捉着每位队员的动作细节，将数据同步传输至分析平台。全国优秀教师、沈阳市领军人才——沈阳市虚实交互与数字孪生重点实验室主任崔满教授，正带领23级虚拟现实技术应用专业的马凯等学生团队围坐在曲面显示屏前。屏幕上，由超现实临场感VR技术构建的赛艇模拟系统正实时呈现着训练数据分析：数艘数字赛艇在波光潋滟的虚拟水面上竞速飞驰，背景是沈阳现代化都市的天际线，虚实交融的场景展现出数字孪生技术的精妙应用。 

　　师生团队正在开展一项融合动捕数据采集与具身特征建模、虚实融合网赛边缘计算以及超现实赛道临场感VR呈现的集成研发。通过高精度动作捕捉系统，运动员的每个划桨动作都被转化为数据流；边缘计算架构实现真实训练与虚拟赛道的毫秒级交互；沉浸式VR环境则让运动员在数字水域中获得真实的临场体验。这项创新研究源自辽宁省自然科学基金重点项目“元宇宙场域荡桨池数基系统具身智能运动表征研究”，旨在探索数字孪生技术与竞技体育的深度融合，为科学化训练开辟全新路径。 　  

探索科研新领域，深耕荡桨池创新      

　　辽宁省自然科学基金项目“元宇宙场域荡桨池数基系统具身智能运动表征研究”课题，依托沈阳市虚拟交互与数字孪生创新重点实验室、辽宁省仿人足球运动训练机器人重点实验室。由主持省自然基金项目的教师牵头，组建了智能运动系统、精密数字孪生、边缘交互计算等研究方向的教师团队。学生团队来自虚拟现实技术、智能科学与技术、计算机科学与技术、机器人工程、健康服务与管理等专业，专业互补、分工明晰、协作奋进。 

　　为了将固定式荡桨池的静态船体精确映射为虚拟场景中动态前行的赛艇，研究团队必须持续开展复杂的运动预测算法优化工作。他们针对不同比赛模式和桨手特征，反复修正算法模型参数，同时不断优化虚拟现实场景的动态渲染效果，以提升模拟比赛的沉浸感和真实感——这正是开篇所展现的师生团队在荡桨池旁进行实时数据采集与分析的场景由来。该项目的顺利推进得益于重点实验室在类人机器人领域的技术积淀，以及学校专门配备的标准规格荡桨池实验设施。水上运动俱乐部日常的高频率训练，不仅确保了设备的高效利用，更为项目提供了丰富的实测数据，这些都为研究的算法验证和技术实现提供了坚实的实验基础和技术支撑。  

攻克技术难关，突破研发瓶颈 

　　在项目研发的征途上，师生团队可谓披荆斩棘，攻克了一个又一个技术难关。这个软硬件深度集成的创新项目，其研发历程犹如一场科技长征，从基础设施搭建、技术方案论证，到硬件设备选型、核心软件开发，再到现场联调测试、中试优化升级，直至最终产品定型，每个阶段都凝聚着团队的智慧与汗水，留下了无数令人难忘的奋斗故事。 

　　在方案论证的关键阶段，传感器配置方案的确定就经历了一场场激烈的“技术论剑”。人工智能专业的符阳懿老师回忆道：“说实话，和我们实验室大多数同事一样，第一次接触荡桨池这种专业体育设施时，我们都有些措手不及。赛艇运动对我们来说是个全新领域，更不用说荡桨池的工作原理了。”正是这种从零开始的探索，让项目推进充满了挑战，但也激发了团队更大的创新热情。 

　　在项目开始初期，团队想到了科里奥利式流量传感器、超声波、电磁、声纳、雷达、力学测量法等各种类型的检测方式，并与交通运输部天津水运工程科学研究院、中科院合肥所等科研机构进行了深入沟通。结合项目自身面向的产品化目标，最终确定了无浸入、非接触式光学测量方法，对荡桨池船体及桨杆、桨栓以及池体均无任何影响，即适用于新建荡桨池，也适合已有荡桨池的升级。 

　　在软件开发的关键阶段，团队围绕虚拟赛艇比赛的规则设计展开了激烈讨论。针对是否严格遵循现有国际比赛规则的议题，团队成员各抒己见。经过多轮深入研讨和前瞻性论证，团队最终达成共识：突破传统赛艇比赛规则的束缚，开创性地设计了支持6人单双桨等创新艇型的比赛模式，并实现了不同艇型间的同场竞技功能。这一创新设计不仅大大提升了虚拟赛艇比赛的趣味性和参与度，更从根本上解决了传统赛事在组织方式和参与门槛等方面的诸多限制，为水上运动数字化发展开辟了新路径。   

参与项目长本领，收获成长促提升 

　　寒来暑往，课题组的同学们全程投入项目研究，在实践中收获了全方位的成长。作为团队核心成员的23级虚拟现实技术应用专业马凯同学深有感触地说：“参与这个项目就像经历了一场蜕变式的成长。从专业技能到项目管理能力，我都实现了质的飞跃。特别是《高级语言程序设计》等专业课程中学到的知识，在项目实践中得到了融会贯通的运用，这种理论联系实际的学习体验令人难忘。”更让马凯自豪的是，他带领团队将该项目成功申报为大学生创新创业训练计划项目，并推选参加中国国际大学生创新大赛等高水平赛事。“特别感谢学校和学院为我们搭建了这么好的实践平台，让我们能够参与真实的科研项目。这段经历带给我的不仅是专业能力的提升，更让我对行业前沿有了深刻认知，这份收获将让我受益终身。”马凯的这番话道出了所有项目成员的心声。 

　来自23级智能科学与技术专业2班的辛孝天同学作为项目数据采集系统学生负责人，分享了他的成长感悟：“在这个项目中，我深刻体会到学校‘做中学、学中做’实践教学模式的独特价值。从最初调试动作捕捉相机时频繁出现的焦距光圈设置错误，到后来能够精准标记船桨运动轨迹特征点，我完成了一次从生疏到熟练的蜕变。当看到荡桨池产生的数据通过我们搭建的系统源源不断地输出时，那种成就感真的难以用语言表达。感谢学校为我们搭建了这样一个将理论知识转化为实践能力的成长平台。”   

　　即将完成大三学业的22级机器人工程专业2班杨楠同学则表示：“通过参与项目，我切身感受到学校‘以岗位能力形成为核心的职业情境化培养模式’的实效性。在项目中，我担任智能算法开发岗位，成功将我们在机器人视觉动作捕捉和运动控制领域的技术积累迁移应用到赛艇项目中。这种真实项目历练让我真正理解了专业知识在实际工程中的运用价值，也让我对未来的职业发展充满信心。” 

　　此次课题研究不仅实现了教学相长的双赢效果，更开创了体教融合的创新范式。人工智能专业符阳懿老师在项目总结时深有感触：“这个项目让我们完成了一次从科研工作者到体育科技践行者的华丽转身。通过将人工智能和数字孪生技术与传统体育设施深度融合，我们成功将静态的荡桨池升级为支持智能竞赛的高科技训练系统。特别令人振奋的是，该项目荣获工信部与国家体育总局联合认定的‘2024年度智能体育典型案例’，这份国家级认可对我们团队具有里程碑式的意义。”   

　　智能与工程学院院长孟娜表示：“学校创新的人才培养机制为项目成功提供了关键支撑。实验室不仅打造了特色鲜明的人工智能应用场景，更突破常规，让青年教师和本科生深度参与项目研发全过程。这种‘传帮带’的科研实践模式，既激发了学生的创新潜能，也促进了教师的专业成长。我们将以此为契机，继续深化产学研合作，为提升学校学科建设水平和办学声誉贡献更多智慧与力量。” 

　　摄影/贺鹏宇 张冉