本文關(guān)鍵詞：面向增強現(xiàn)實車間布局設(shè)計系統(tǒng)的人機交互語義模型

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【摘要】：增強現(xiàn)實技術(shù)的提出與發(fā)展為營造一個真實車間與虛擬設(shè)備相互融合的混合環(huán)境奠定了理論與技術(shù)基礎(chǔ)。它提供了一種嶄新的思路讓設(shè)計師能夠通過一種直觀、自然的方式對布局方案進行設(shè)計與修改,并進行直接感官上的評價。目前傳統(tǒng)的人機交互技術(shù)無法很好地滿足操作者在混合環(huán)境下對布局方案進行直觀、自然、高效的修改操作的要求。因此,有必要對混合環(huán)境下的人機交互方法進行研究。本文采用基于手勢的交互方式進行車間布局設(shè)計,具體研究內(nèi)容包括以下幾個方面： 第一,增強現(xiàn)實車間布局的分析及基本手勢的定義。對增強現(xiàn)實車間布局設(shè)計中的交互特點(如活動范圍有限性等)及交互需求進行分析,提取出具體的交互任務(wù)。研究在一定的活動范圍內(nèi)對大范圍增強現(xiàn)實車間環(huán)境內(nèi)的虛擬模型進行布置操作的方法。結(jié)合人們在日常生活中操作物體的行為習慣,對布局設(shè)計中的操作過程進行動作分解,提取并定義出基本手勢。 第二,交互語義模型的定義。建立基于手勢變化的人機交互語義模型,該語義模型分為物理層、詞法層、語法層、語義層四個層次。分析各層次的功能,并使用數(shù)學公式對其進行形式化描述。該交互語義模型使用數(shù)據(jù)手套和磁跟蹤器作為手勢輸入設(shè)備,根據(jù)用戶的手勢變化、時序、手的移動及上下文信息,判斷用戶的不同操作意圖(如添加、移動、旋轉(zhuǎn)及刪除模型等)。 第三,交互語義模型的實例化。根據(jù)具體的操作過程,分析所使用的手勢、手勢的變化及操作條件,對交互語義模型各層次數(shù)據(jù)進行實例化(如手勢集、手勢變化集、操作意圖集及交互規(guī)則集等)。對車間布局設(shè)計中包括的基本操作進行具體定義,并分析語義模型進行操作意圖判斷的過程。 第四,交互語義模型的實現(xiàn)。基于數(shù)據(jù)手套提取用戶的手勢數(shù)據(jù),通過k-近鄰法建立手勢模板庫,并對用戶輸入的手勢進行識別。根據(jù)識別出的手勢,采用基于手勢序列槽填充的形式,判斷用戶的手勢變化。 第五,系統(tǒng)的總體實現(xiàn)。使用相關(guān)的硬件設(shè)備和軟件平臺開發(fā)與實現(xiàn)了一個完整的增強現(xiàn)實環(huán)境下的車間布局設(shè)計系統(tǒng)。開發(fā)了一個基于Android移動終端的應(yīng)用程序,用于輔助用戶操作(如速度設(shè)定、文字備注、方案保存等)。通過運行實例對本文提出的研究方法與相關(guān)算法的可行性及效果進行了驗證。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH181

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙陽;增強現(xiàn)實環(huán)境下汽車發(fā)動機裝配訓練系統(tǒng)研究[D];廣東工業(yè)大學;2015年

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本文編號：1248447