基于Unity3D的人體肢體運動展示系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-06-16 14:04
隨著世界各地老齡化問題的加劇,以及各種事故和疾病引起的肢體障礙逐漸增多,對患者造成了諸多不良影響并對患者家庭帶來了沉重負擔(dān)。雖然研究人員發(fā)現(xiàn),肢體障礙能夠通過積極主動的進行大量密集和重復(fù)性的康復(fù)訓(xùn)練進行恢復(fù),但如今世界上能夠進行康復(fù)治療的醫(yī)師數(shù)量有限,與龐大的患者數(shù)相比顯得杯水車薪,社會大眾也因為沒有政策鼓勵和人員素質(zhì)要求過高而沒有過多進入此行業(yè)的興趣,根本不能滿足市場需求。再加上患者因受創(chuàng)后產(chǎn)生的抵觸性,患者因等待治療產(chǎn)生的焦躁性,以及面對體型巨大的康復(fù)設(shè)備進行反復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)生的枯燥性,都使得患者無法積極主動的參與治療。如今尋找新的治療方案已是迫在眉睫。本文便是四川大學(xué)華西醫(yī)院一個研究課題中的一部分研究內(nèi)容,該課題目的就是通過如今在市面上大火的體感技術(shù)和3D技術(shù)來解決這個問題。通過使用慣性體感設(shè)備作為控制系統(tǒng),使用微軟基礎(chǔ)類庫MFC和Unity3D游戲引擎進行軟件開發(fā),最終實現(xiàn)一個集實用性、技術(shù)性、娛樂性為一體的康復(fù)治療輔助系統(tǒng)。本文主要講述的內(nèi)容是:(1)根據(jù)捕獲的人體動作數(shù)據(jù)進行人體肢體動作展示系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),包含了人體肢體部位與3D模擬人物肢體的綁定、切換視角、設(shè)置初始姿勢、肢體...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
整體工作用例圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.1 嵌入方案的選擇根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上對相關(guān)文檔進行搜索以及對 MFC 接口文檔的查詢,一共實現(xiàn) Unity3D 應(yīng)用程序嵌入 MFC 應(yīng)用程序中的方法:(1)將開發(fā)完畢的 Unity3D 應(yīng)用程序發(fā)布為 Windows 系統(tǒng)應(yīng)用程序, 應(yīng)用程序中通過調(diào)用接口方法將 Unity3D 應(yīng)用程序直接在一個新窗到 Unity3D 應(yīng)用程序和 MFC 應(yīng)用程序在屏幕上同時顯示,這是一個最工作量最少的嵌入方案。但是這種嵌入方案存在一些問題,使用這種方上除了 MFC 本身的應(yīng)用程序窗口,還會另外單獨打開一個 Unity3D 的口,兩個窗口同時出現(xiàn)在屏幕上,很有可能會出現(xiàn)重合、覆蓋等情況示。Windows 系統(tǒng)中也會將此狀況當(dāng)做打開了兩個應(yīng)用程序,所以關(guān)行兩次關(guān)閉操作,分別關(guān)閉兩個應(yīng)用程序的窗口。以上情況都會影響作體驗,所以這個方案在研究過程中只是作為最差的備選方案而存在。
方案并不是最優(yōu)方案,并且其已被淘汰的特性會讓系統(tǒng)的未來充滿了不確定性,很可能在未來的某一天便會因為系統(tǒng)無法兼容而導(dǎo)致應(yīng)用程序無法使用,所以此方案被直接放棄。(3)為了達到更好的效果,通過多次測試,最終還是決定將 Unity3D 應(yīng)用程序發(fā)布為 Windows 系統(tǒng)應(yīng)用程序,再設(shè)法嵌入到 MFC 應(yīng)用程序的窗口中。為了實現(xiàn)該效果,通過研究 MFC 開放的接口,發(fā)現(xiàn)可以通過 HWND(窗口句柄,一種特殊的智能指針。用于一個應(yīng)用程序引用系統(tǒng)中其他的對象或內(nèi)存塊)創(chuàng)建一個新的進程,將 Unity3D 應(yīng)用程序在 MFC 應(yīng)用程序的窗口中打開,并設(shè)定其位置和大小,最終達到理想效果。2.3.1.2 最終嵌入方案的實現(xiàn)經(jīng)過多種方案選擇,最終確定了通過 HWND 創(chuàng)建一個新的進程將 Unity3D 應(yīng)用程序嵌入到 MFC 應(yīng)用程序中的方案,通過研究確定了嵌入的步驟如下:(1)當(dāng)完成 Unity3D 應(yīng)用程序的開發(fā)后,將應(yīng)用程序進行發(fā)布,發(fā)布時需要設(shè)置發(fā)布信息,設(shè)置界面如圖 2-2 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Unity3D與Kinect的康復(fù)訓(xùn)練機器人情景交互系統(tǒng)[J]. 秦超龍,宋愛國,吳常鋮,劉玉慶,姜國華. 儀器儀表學(xué)報. 2017(03)
[2]基于MEMS傳感器和Unity3D的人體運動捕獲系統(tǒng)[J]. 張衡,張澤宇. 圖學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[3]下肢康復(fù)機器人步態(tài)軌跡自適應(yīng)控制[J]. 李峰,吳智政,錢晉武. 儀器儀表學(xué)報. 2014(09)
[4]體感游戲在中風(fēng)康復(fù)中的應(yīng)用[J]. 曹秀琴,聶文潔,史衛(wèi)全,宋元斌,邵貴強. 吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[5]基于Kinect與虛擬現(xiàn)實的社區(qū)家庭康復(fù)系統(tǒng)的研制[J]. 楊藝,許源,張俊杰,劉燕. 微型電腦應(yīng)用. 2014(03)
[6]體感交互技術(shù)在運動康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 代艾波,瞿暢,朱小龍,于陳陳. 中國康復(fù)理論與實踐. 2014(01)
[7]體感交互技術(shù)對腦卒中平衡功能和步行功能訓(xùn)練的效果[J]. 竇娜,李丹,馬素慧,陳長香. 中國康復(fù)理論與實踐. 2014(01)
[8]體力活動干預(yù)新方式——體感游戲的起源、發(fā)展及應(yīng)用[J]. 王俊杰,王培勇,徐堅,元文學(xué). 西安體育學(xué)院學(xué)報. 2014(02)
[9]互動體感游戲?qū)δX卒中患者運動和平衡功能的康復(fù)效果[J]. 王尚書,陳長香,張衛(wèi)紅,馬素慧,徐金獻. 中國康復(fù)理論與實踐. 2013(07)
[10]Kinect體感交互技術(shù)及其在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 丁晨,王君澤,瞿暢,高瞻. 中國康復(fù)理論與實踐. 2013(02)
本文編號:3233208
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
整體工作用例圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.1 嵌入方案的選擇根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上對相關(guān)文檔進行搜索以及對 MFC 接口文檔的查詢,一共實現(xiàn) Unity3D 應(yīng)用程序嵌入 MFC 應(yīng)用程序中的方法:(1)將開發(fā)完畢的 Unity3D 應(yīng)用程序發(fā)布為 Windows 系統(tǒng)應(yīng)用程序, 應(yīng)用程序中通過調(diào)用接口方法將 Unity3D 應(yīng)用程序直接在一個新窗到 Unity3D 應(yīng)用程序和 MFC 應(yīng)用程序在屏幕上同時顯示,這是一個最工作量最少的嵌入方案。但是這種嵌入方案存在一些問題,使用這種方上除了 MFC 本身的應(yīng)用程序窗口,還會另外單獨打開一個 Unity3D 的口,兩個窗口同時出現(xiàn)在屏幕上,很有可能會出現(xiàn)重合、覆蓋等情況示。Windows 系統(tǒng)中也會將此狀況當(dāng)做打開了兩個應(yīng)用程序,所以關(guān)行兩次關(guān)閉操作,分別關(guān)閉兩個應(yīng)用程序的窗口。以上情況都會影響作體驗,所以這個方案在研究過程中只是作為最差的備選方案而存在。
方案并不是最優(yōu)方案,并且其已被淘汰的特性會讓系統(tǒng)的未來充滿了不確定性,很可能在未來的某一天便會因為系統(tǒng)無法兼容而導(dǎo)致應(yīng)用程序無法使用,所以此方案被直接放棄。(3)為了達到更好的效果,通過多次測試,最終還是決定將 Unity3D 應(yīng)用程序發(fā)布為 Windows 系統(tǒng)應(yīng)用程序,再設(shè)法嵌入到 MFC 應(yīng)用程序的窗口中。為了實現(xiàn)該效果,通過研究 MFC 開放的接口,發(fā)現(xiàn)可以通過 HWND(窗口句柄,一種特殊的智能指針。用于一個應(yīng)用程序引用系統(tǒng)中其他的對象或內(nèi)存塊)創(chuàng)建一個新的進程,將 Unity3D 應(yīng)用程序在 MFC 應(yīng)用程序的窗口中打開,并設(shè)定其位置和大小,最終達到理想效果。2.3.1.2 最終嵌入方案的實現(xiàn)經(jīng)過多種方案選擇,最終確定了通過 HWND 創(chuàng)建一個新的進程將 Unity3D 應(yīng)用程序嵌入到 MFC 應(yīng)用程序中的方案,通過研究確定了嵌入的步驟如下:(1)當(dāng)完成 Unity3D 應(yīng)用程序的開發(fā)后,將應(yīng)用程序進行發(fā)布,發(fā)布時需要設(shè)置發(fā)布信息,設(shè)置界面如圖 2-2 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Unity3D與Kinect的康復(fù)訓(xùn)練機器人情景交互系統(tǒng)[J]. 秦超龍,宋愛國,吳常鋮,劉玉慶,姜國華. 儀器儀表學(xué)報. 2017(03)
[2]基于MEMS傳感器和Unity3D的人體運動捕獲系統(tǒng)[J]. 張衡,張澤宇. 圖學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[3]下肢康復(fù)機器人步態(tài)軌跡自適應(yīng)控制[J]. 李峰,吳智政,錢晉武. 儀器儀表學(xué)報. 2014(09)
[4]體感游戲在中風(fēng)康復(fù)中的應(yīng)用[J]. 曹秀琴,聶文潔,史衛(wèi)全,宋元斌,邵貴強. 吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[5]基于Kinect與虛擬現(xiàn)實的社區(qū)家庭康復(fù)系統(tǒng)的研制[J]. 楊藝,許源,張俊杰,劉燕. 微型電腦應(yīng)用. 2014(03)
[6]體感交互技術(shù)在運動康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 代艾波,瞿暢,朱小龍,于陳陳. 中國康復(fù)理論與實踐. 2014(01)
[7]體感交互技術(shù)對腦卒中平衡功能和步行功能訓(xùn)練的效果[J]. 竇娜,李丹,馬素慧,陳長香. 中國康復(fù)理論與實踐. 2014(01)
[8]體力活動干預(yù)新方式——體感游戲的起源、發(fā)展及應(yīng)用[J]. 王俊杰,王培勇,徐堅,元文學(xué). 西安體育學(xué)院學(xué)報. 2014(02)
[9]互動體感游戲?qū)δX卒中患者運動和平衡功能的康復(fù)效果[J]. 王尚書,陳長香,張衛(wèi)紅,馬素慧,徐金獻. 中國康復(fù)理論與實踐. 2013(07)
[10]Kinect體感交互技術(shù)及其在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 丁晨,王君澤,瞿暢,高瞻. 中國康復(fù)理論與實踐. 2013(02)
本文編號:3233208
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