第三章 研究方法與步驟

第三章 研究方法與步驟

第一節 研究對象

本研究分為兩個階段：

第一階段的受試者為一名女性現役羽球國家代表隊之選手，為右手持 拍選手，年齡為 24 歲。以 PhaseSpace 光學動作擷取系統 (Optical Motion Capture System) 及高速攝影機將這一名現役國家隊羽球選手之動作，其動 作有高遠球、墜球以及殺球，經過影片剪輯的方式，以時間遮蔽的方式將 所有拍攝到的動作影片都剪輯到擊到球的前一刻，以便讓第二階段的受試 者判斷其擊球的種類。另外在 PhaseSpace 光學動作擷取系統方面所收集到 的資料將進行擊球手的肢段關節點運動學分析。

第二階段將受試者分為二組：

(一)羽球好手組，共六名，為師大羽球隊甲組之選手，其資格為具備中華 民國羽球協會認定之中華民國羽球甲組選手者，皆為右手持拍選手。

(二)體育科系組，共六名，其資格為有修習羽球課經驗至少一學期；至多 兩學期之體育系學生，且不得為師大羽球甲組之選手，皆為右手持拍 選手。

第二階段的實驗分成兩個部份，在實驗前，受試者須先接受實驗口頭 講解，以了解實驗流程及配合事項後，給予受試者填寫受試者之基本資料 及受試者同意書。第一部分，受試者先觀看所剪輯的影片，看是否能看出

高遠球、墜球及殺球三種不同型態的擊球方式，這部份實行完之後，再進 行本階段的第二部份。以光學動作擷取系統拍攝受試者的高遠球、墜球及 殺球三種擊球動作，進而跟國家代表隊羽球選手的做作來進行比較，比較 其動作的差異。

第二節 實驗設計

本實驗分成兩個階段來進行，在動作執行方面為羽球運動中之高遠 球、墜球、及殺球之三種動作，藉此三種羽球正拍擊球動作來檢驗羽球運 動員其動作之一致性，進而找出這些動作所提供的訊息恆定性，進而找分 別這三種不同動作的關鍵部份為何。本實驗第一階段先拍攝一名羽球國家 代表隊選手其動作，並以影片剪輯的方式，以時間遮蔽的方法，將影片剪 輯到擊球的前一刻，此外再以 PhaseSpace 光學動作擷取系統所拍攝到的資 料，進行動作分析，高速攝影機所拍攝的影片剪輯完之後，以隨機的方式 排列，讓受試者先進行觀看剪輯的影片，看受試者是否能分辨三種不同的 擊球動作。

本實驗的第二階段是拍攝受試者三種不同擊球的動作，受試者分成兩 組；分別為好手組、體育科系組，在實驗進行之前先在受試者身上的關節 點貼上 PhaseSpace 光學動作擷取系統專用的 LED，在進行實驗時，受試 者必須分別打出高遠球、墜球及殺球三種擊球動作。二個不同組別的受試

者依序上場，以便收集資料。

第三節 研究儀器及場地佈置

一、研究儀器

1、PhaseSpace 光學動作擷取系統 (Optical Motion Capture System)：以擷取 受試者動作之十二部攝影機，擷取頻率為 480fps。

2、Sanyo VPC-HD1A：以拍攝實驗過程中，受試者的正面與側面的影片，

作為參考使用。

3、Sony 數位攝影機：以拍攝第一階段一名女性現役羽球國手之動作，將其 拍攝的動作做影片剪輯，拍攝頻率為 30fps。

二、場地佈置

圖 3-1 為本實驗場地與儀器佈置圖，在本實驗中，所設立的中心點為

雙打後發球線與中線的交叉點，此點也是本實驗中選手擊球的最佳位置，

PhaseSpace 光學動作擷取系統的十二台攝影機將環繞本實驗所設立的中心 點距離 7 公尺的距離，使其攝影機能完全捕捉受試者之動作。

圖 3-1 場地佈置圖

第四節 研究步驟與流程

圖 3-2 為本實驗的簡易研究步驟與流程圖，本實驗分成兩個階段進行：

第一階段為拍攝一名女性現役羽球國家代表隊選手羽球正拍擊球的高遠 球、墜球以及殺球，要求該名球員要將高遠球、墜球及殺球這三種羽球正 拍高手擊球在其擊球前的準備動作要盡量做到一致，最好能將動作保持一 致到擊球的那個時刻。本實驗有一名專門負責回擊受試者的發球的球員。

實驗的進行為羽球國家代表隊選手發球給球場對面專門負責回擊球的球 員，專門負責回擊的球員將羽球國家代表隊選手發過來的球回擊到該名國 家代表隊選手球場的後場雙打後發球線與中線的交叉點的位置，且要求該

擊球區 攝影機

發球區

名專門負責回擊球的球員務必將每次回擊球的位置都回擊到雙打後發球線 與中線的交叉點附近差不多的位置上，讓該名國家代表隊選手在相同的情 況下打出正拍高遠球、墜球及殺球。如果專門回擊球的球員將球回擊到對 方的後場出界或距離雙打後發球線與中線的交叉點距離相差太遠的位置，

則該次實驗便不算。此外，羽球國家代表隊選手如果覺得回擊球將會壓迫 到自己的回擊球時，可以選擇不打該次的來球。羽球國家代表隊選手回擊 球必須在羽球單打的界線內，且必須為正拍直線球，則該次實驗才算一次 成功的試做，受試者必須成功打出高遠球、墜球及殺球各十次符合本實驗 要求的擊球。講述完實驗的動作要求之後，先以 SONY 數位攝影機拍攝羽 球國家代表隊選手羽球正拍高遠球、墜球及殺球三種動作的影片，受試者 先打高遠球，成功打出符合本實驗要球的擊球十次後，換打墜球，墜球打 出十次成功的試做後再換成殺球。拍完高遠球、墜球及殺球動作的影片後，

接著再用 PhaseSpace 光學擷取系統拍攝高遠球、墜球以及殺球三種擊球動 作，以擷取運動學參數完的資料將進行運動學分析，擊球的程序和成功試 做的要求和使用 SONY 數位攝影機拍攝的擊球程序與要求一樣，擊球的順

序依序為高遠球、墜球、殺球，每種擊球必須達到十次成功的試做後再換 下一種擊球動作，使用 SONY 攝影機拍攝的三種擊球動作將進行影片剪 輯，將影片剪輯到擊到球的前一刻（如圖 3-3），以供本實驗第二階段的受 試者來觀看影片並判別影片中的來球是高遠球、墜球或是殺球。

第二階段則又分成兩個部分，第一部分為觀賞第一階段所剪輯的影片：

一、受試者觀看剪輯的影片，辨識每段影片中所打出的是高遠球、墜球 或是殺球，三種球的比例為高遠球選出七次試做，墜球選出七次 試做，殺球選出六次試做，以隨機的方式編排成二十段影片，每 段影片約 5 秒鐘，影片為連續播放，第一段播完馬上接著播第二 段，一直持續到第二十段。受試者必須毫不猶豫的在影片播完後 馬上寫下答案，以避免影響到下一題的作答。每答對一題則得到 一分，滿分為 20 分。

二、回答影片中的動作為殺球 (smash)、高遠球 (clear) 或墜球 (drop)，將答案寫在辨別來球的紀錄表上面（附錄二），答題要毫

不猶豫，在影片播完之後便寫下答案。

第二部份則是用 PhaseSpace 光學擷取系統拍攝受試者高遠球、墜球及 殺球三種正拍擊球動作的動作：

一、場地佈置後，進行實驗過程之拍攝。

二、實驗者講述其實驗過程，受試者填寫基本資料及其受試者同意書。

三、拍攝動作時，受試者於身體兩側主要的關節點貼上 PhaseSpace 光學擷 取系統專用的 LED，分別為上半身的肩關節、肘關節、腕關節、指關 節，下半身的髖關節、膝關節、踝關節、腳趾關節等八點，左右兩邊 共十六個點。而在拍攝動作時，以 PhaseSpace 光學動作擷取系統之攝

影機進行拍攝。

四、本階段的實驗步驟與流程與第一階段拍攝一名羽球國家代表隊選手的 實驗為一樣的要求。有一名專門負責回擊受試者的發球的球員，該名 專門負責回擊球的球員和本實驗第一階段專門負責回擊球的球員為同 一名。實驗的進行為受試者發球給球場對面專門負責回擊球的球員，

專門負責回擊的球員將受試者發過來的球回擊到受試者球場的後場，

且要求該名專門負責回擊球的球員務必將每次回擊球的位置都回擊到 差不多的位置上，讓受試者在相同的情況下打出正拍高遠球、墜球及 殺球。如果專門回擊球的球員將球回擊到對方的後場出界，則該次實 驗便不算。此外，受試者如果覺得回擊球將會壓迫到自己的回擊球時，

可以選擇不打該次的來球。受試者回擊球必須在羽球單打的界線內，

且必須為正拍直線球，則該次實驗才算成功。

五、受試者分別擊出高遠球、墜球、殺球三種擊球動作，開始擷取動作，

受試者必須成功及出符合本實驗要求的成功試做後才能換成第二種擊 球方式，直到把高遠球、墜球及殺球三種擊球方式各擊出十次成功的 試做後才算實驗完成，擊球的順序依序為高遠球－＞墜球－＞殺球。

圖 3-2 研究步驟與流程圖

圖 3-3 影片剪輯圖示

第五節 資料處理

第一階段拍攝一名女性現役羽球國家代表隊選手擊出高遠球、墜球及 殺球的擊球動作，使用 PhaseSpace 光學擷取系統所擷取的資料，使用 Microsoft Office Excel 2003 及 Mathematica 5.1 軟體處理原始資料，並作出

腕關節及肘關節載擊出高遠球、墜球及殺球的角度變化圖。而使用攝影機 所拍攝的動作將使用 Ulead MediaStudio 7.0 來進行影片剪輯的工作。

第二階段分為兩個部份，第一部分是讓羽球好手組與體育科系組觀看 第一階段剪輯的影片，第二部份則拍攝這羽球好手組與體育科系組高遠 球、墜球及殺球的擊球動作為兩個部分來處理：

一、在第一部分方面

（一）受試者觀賞影片以回答動作為殺球、高遠球或是墜球所得的資料，

使用 SPSS for Windows 12.0 軟體以無母數分析 (Mann-Whitney Test) 來辨別答題的正確性，統計水準訂為 α＝.05。

（二）答題的記分方式為答對得一分、答錯為零分，滿分為二十分。

二、在第二部份方面

（一）將所收集到的資料，使用 Microsoft Office Excel 2003 及 Mathematica 5.1 軟體處理原始資料，以得到各關節角度之運動學分析（此部分份 將著重於擊球手的上半身肢段的各關節的運動學參數）。以尋找出預 備動作中三種擊球動作的預備動作平均時間的差異性，以無母數統

計分析 (Friedman Test) 來進行統計考驗，統計水準訂為 α＝.05。

（二）將受試者的肘關節及腕關節運動學參數進行分析，以比較每個受試 者高遠球、墜球及殺球三種擊球動作在預備動作階段的動作差異。