臺球運動中主球運動軌跡的仿真分析

王秀豐

(黑龍江財經(jīng)學(xué)院體軍部，哈爾濱 150001)

臺球運動中主球運動軌跡的仿真分析

王秀豐

(黑龍江財經(jīng)學(xué)院體軍部，哈爾濱 150001)

隨著臺球影響力的逐步提高，在各類的臺球比賽活動中，如何提高目標(biāo)球的進攻率，是人們十分關(guān)注的問題。其實從理論上分析，這個問題主要就是計算主球的最好落袋路線。通過研究分析，理論上找到了三點一線的進攻原理，依據(jù)此原理設(shè)計出的虛擬球訓(xùn)練法適合學(xué)習(xí)推廣，方便簡單，能夠快速提高初學(xué)者的擊球水平。

臺球；主球；運動軌跡；仿真分析

本文通過相關(guān)科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，利用設(shè)想主球撞擊的目標(biāo)球前的狀態(tài)是已知的，再結(jié)合彈性碰撞的原理，有步驟的重點研究主球碰撞目標(biāo)球后，在桌邊前的運動規(guī)律進行判斷，在碰撞目標(biāo)球后的主球運動等的分析。

1 相關(guān)臺球運動中的科學(xué)理論分析

相關(guān)研究資料說明，我國臺球運動的研究領(lǐng)域仍然處于初步發(fā)展階段，許多技術(shù)水平的研究還沒有達(dá)到領(lǐng)先地位，還需進一步提高。在臺球的運動中其實包含著很多科學(xué)原理。許多臺球?qū)W者通過運用基本的力學(xué)知識原理，開展了很多有關(guān)對臺球的擊落和主球的旋轉(zhuǎn)等相關(guān)運動的力學(xué)分析和研究，能夠分析出主球與擊落球在斜撞后主球的運動軌跡，并得出一些對臺球教學(xué)有一定意義的結(jié)論。但是，伴隨著計算機知識的推廣普及，臺球在模擬游戲的開發(fā)利用上得到了長足的進步，相關(guān)研究人員通過運用計算機開展模擬臺球運動的方法，隨著技術(shù)和經(jīng)驗的積累，人們對臺球模仿游戲的真實性又提出了更為嚴(yán)格的要求，這也說明了對研發(fā)團隊要有更高的要求。在臺球這項運動中，主球的走位是十分重要的一個環(huán)節(jié)，有些時候一次主球的走位都會直接影響到整場球的輸贏，這就要求對主球的撞擊目標(biāo)進行更為詳細(xì)認(rèn)真的科學(xué)分析。同時在撞擊目標(biāo)球之后，主球的運動軌跡會隨著兩球的切線方向的動量直接決定。在對臺球軌跡路線進行分析時，可以視為表面光滑質(zhì)地均勻的球面剛體，這樣在碰撞時可以不考慮摩擦力、向心力等。

2 三點一線的模型方法

為了方便直觀的理解該模型方法，通過圖1能夠看出，該模型是一個簡單的臺球仿真模型。該圖主要是直觀的展示，有三個球和一個落袋口：主球也就是白球我們標(biāo)記為W、目標(biāo)球也就是黑球我們標(biāo)記為B、一個虛球我們標(biāo)記為V、同時還有一個袋口T，我們也將B，V，W和T同時標(biāo)識為各處的中心點位置標(biāo)識，分別稱為點B、點V、點W和點T。研究的目的就是為了增加進球的概率，重點關(guān)注的問題可以表述為：在主球W以及目標(biāo)球B的位置上，在相關(guān)情況穩(wěn)定的情況下，怎樣能夠擊中主球W，才會讓目標(biāo)球B更為精準(zhǔn)地落入袋口T？根據(jù)相關(guān)的受力分析方法可以知道，要想讓目標(biāo)球B能夠準(zhǔn)確進攻在預(yù)定的袋口T中，就必須要給球B一個朝袋口方向運動的一個速度。這樣在主球W和目標(biāo)球B相撞的瞬間，球W和球B以及袋口T就應(yīng)該出現(xiàn)為三點一線的狀態(tài)，也就是主球W必須要運動到圖1所表示的虛球V的這個位置。通過上述模型可以把怎樣能夠找到目標(biāo)球B的進攻點問題，直接轉(zhuǎn)換成找到主球W的運動軌跡問題。如果找到了這個運動路線上面的點V，那么在撞球的瞬間，點V和點B所呈現(xiàn)的連線的中點，其實就是目標(biāo)球B上的最好的撞擊點。在學(xué)習(xí)選手的操作過程中時，不僅僅需要注意該球的撞擊點，同時還應(yīng)該找到點V，這樣就可以真正的學(xué)習(xí)到問題的實質(zhì)，這種方式的特點和找到目標(biāo)球上的撞擊點其實是有本質(zhì)的區(qū)別。同時，在三點一線的模型方法的基礎(chǔ)上，還可以運用具有實踐操作價值的虛擬球訓(xùn)練方法。

3 虛擬球訓(xùn)練法

在上面的模型和擊落球中都具有共同的特征：就是通過使用三點一線的方法進行瞄準(zhǔn)訓(xùn)練。通常在臺球訓(xùn)練的過程中，計算最佳的擊打方向就是完全依靠眼力的瞄準(zhǔn)。虛擬球法大體可以分為眼力和實踐這兩個階段，在眼力的相關(guān)訓(xùn)練中，圖1中的虛擬球地方可以放上一個真正的球，我們可以稱它為球V，在主球也就是W處開展瞄準(zhǔn)訓(xùn)練。與此同時，學(xué)生可以只需對著實球V進攻主球W，這樣就可以通過力的傳導(dǎo)，輸送給目標(biāo)球B一個朝向袋口T的速度，這樣在這個過程中，只要能夠確定一個比較準(zhǔn)確的實球V，臺球?qū)W員就能夠比較輕松的擊中目標(biāo)球B，這種把看似虛球?qū)崬閷嵡蚧姆绞骄透菀准訌姴僮鳎軌蚩焖偬嵘龑W(xué)員的學(xué)習(xí)主動性。再加上反復(fù)的強化訓(xùn)練，可以在很大程度上加強進球的幾率。通常在實際情況下，球V就是并不存在的實際的球。同時，這也需要高強度的實際測試訓(xùn)練，為了算出虛球V在球臺桌面上的投影點，就需要用眼力直接算出線段TB，并延長至點V。因為桌面上球的大小是相同的，可以虛擬球的半徑為r，那么點B和點V兩點之間的距離正好為2r。這時，就可以對準(zhǔn)虛球V進行擊打主球W，主球W就會產(chǎn)生對目標(biāo)球B的一個支力，這樣就會保證球B直接進入袋口T。通過使用虛擬球法并且加強訓(xùn)練，完全能夠有效提升臺球?qū)W員的技術(shù)和實戰(zhàn)能力。在實際的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中，虛擬球法不但有助于進攻只有半個臺面的短距離情景(見圖1)。同時，還能夠有效的幫助與開展長距離進攻(見圖2)。

圖1 臺球模型及短距離進攻示意圖Fig.1 Diagram of billiard model and short range attack

圖2 長距離進攻示意圖Fig.2 Long range attack diagram

在實際的比賽過程中，對方球的路線時常會被對手的球O阻塞(參考圖2)。這時也可以采取防守的辦法，在特殊的情況下也可以考慮運用長距離的進攻方案。因為主球W和目標(biāo)球B在桌面的運動距離有可能會較長，兩球如果在運動方向上存在一點的初始誤差，都會導(dǎo)致目標(biāo)球B的偏差，使之偏離袋口T。但是，三點一線和虛擬球訓(xùn)練法就能夠有效的避免這種情況，因為它給出了十分精確的理論參考點V，再通過對點V進行打擊主球W，這樣就會使目標(biāo)球B在最佳的運動方向上減小誤差。在實際的練習(xí)過場中，該擊球方式雖然不能完全保證目標(biāo)球B進入袋口T，但是只要稍加用力，球B也會非常容易接近該袋口。但是，對于短距離情形(見圖1)，上面的方法也會產(chǎn)生很大的進球概率。有些沒有臺球功底的學(xué)員，通過使用這樣的訓(xùn)練方法，會感覺到很便于理解和操作。但是應(yīng)該注意的是，由于球臺尺寸上的特點和實際擊打不同，在瞄準(zhǔn)時必須要事先準(zhǔn)確預(yù)判主球W的運動軌跡，防止主球W與目標(biāo)球B同時落袋，這樣就會達(dá)到靈活的攻防兼?zhèn)湫Ч?/p>

4 結(jié)語

如何真正快速提高目標(biāo)球的落袋率，在本文中說明了相關(guān)的理論觀點，同時給出了三點一線模型訓(xùn)練方法：第一是要通過眼力來算出由袋口和目標(biāo)球明確的虛擬球方位，第二要對準(zhǔn)虛擬球?qū)χ髑虻膿舸蚍轿?，這樣就完全能夠以很高的機率來進行目標(biāo)球的擊打。這種方法最為簡單，而且容易操作，在實際過程中，不但能夠快速擊打近距離球，還能更為準(zhǔn)確地?fù)袈溥h(yuǎn)距離球，這樣可以快速的提高臺球選手的技術(shù)水平。

[1] 方煒，徐志平.我國臺球運動發(fā)展現(xiàn)狀及潛力分析的研究[J].安徽體育科技，2011，(01)：33-34.

[2] 許彩明，盧欽龍，張 凱．臺球運動中主球運動軌跡的仿真分 析[J]．體育科學(xué)，2007，(04)：41-42.

Simulation analysis of the track of cue ball in billiards

WANG Xiu-feng

(Department of Physical Education, Heilongjiang University of Finance and Economics, Harbin 150001, China)

With the increasing influence of billiards, how to improve the attack rate of target ball in the various kinds of billiard games is of great concern. In fact, from the theoretical analysis, the main problem is to calculate the best cue ball pocket line. Based on the attack principle of three points on one line theoretically according to the research, the virtual ball training method is suitable for the study and promotion, convenient and simple, and can quickly improve the level of beginner′s batting.

Billiards; Cue ball; Motion trail; Simulation analysis

2016-10-12

王秀豐(1983-)，男，講師。

G893

B

1674-8646(2016)23-0104-02