本文關鍵詞：基于視覺的人手信息采集與建模，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：VR(Virtual Reality,即虛擬現(xiàn)實,簡稱VR)技術是時下最熱門的計算機仿真技術之一,綜合利用計算機圖形系統(tǒng)和各種顯示和控制等接口設備,在計算機上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術�；谝曈X的人手高精度建模是人機交互的關鍵技術,通過無接觸采集設備(雙目相機、Kinect相機、LeapMotion等)采集人手數(shù)據(jù),利用真實人手與虛擬手的運動映射來驅動三維場景中的虛擬手,并完成虛擬手與場景中模型的交互。本文系統(tǒng)的研究了虛擬手交互技術的相關理論和關鍵技術,并在Unity3D平臺中設計了交互實例,對文中涉及的算法進行驗證。具體內容如下:(1)利用Kinect相機對人體骨骼點的識別,提出了一種連續(xù)幀更新的模板匹配算法,在實時獲取手勢形態(tài)的同時,通過具有時間相關性連續(xù)幀更新手模板,實現(xiàn)了對彎曲隱藏手指的預測。使用GVF Snake算法,提取Kinect相機獲取的圖像中手形輪廓,定位手掌點放置初始輪廓后通過模型迭代搜索,獲取目標準確完整的邊界。(2)在真實人手生理結構及骨骼運動特性的基礎上進行了分析,建立了符合人手特征的虛擬手模型。采用3ds Max軟件建立了滿足美觀與變換要求的虛擬手網(wǎng)格模型。在虛擬手層次結構基礎上,對虛擬手五指分別進行運動建模。(3)在Unity3D平臺下編寫腳本實現(xiàn)了虛擬手模型與真實人手的運動對應,對虛擬手模型在場景中的映射深入研究,針對視覺設備無法獲取精確關節(jié)角度的情況,結合手勢識別點估算,完成了虛擬手模型彎曲姿態(tài)。在此基礎上,編寫交互實例腳本,在場景中實時重現(xiàn)人手姿態(tài),并實現(xiàn)場景交互。
【關鍵詞】：虛擬現(xiàn)實 手勢識別 GVF Snake Unity3D
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題的研究背景、意義和來源9-10
• 1.2 手勢識別概述10-13
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本文的主要內容和章節(jié)安排16-18
• 2 真實人手手勢采集18-31
• 2.1 引言18-19
• 2.2 Kinect原理介紹19
• 2.3 手區(qū)域預處理19-24
• 2.3.1 GVF Snake算法20-22
• 2.3.2 手輪廓提取22-24
• 2.4 旋轉角與形心檢測24-25
• 2.5 手指信息獲取25-26
• 2.6 人手形態(tài)識別實驗26-30
• 2.6.1 實驗平臺搭建27
• 2.6.2 輪廓預處理實現(xiàn)27-29
• 2.6.3 識別得到的結果29-30
• 2.7 本章小結30-31
• 3 虛擬手建模31-44
• 3.1 引言31
• 3.2 人手的解剖結構和骨骼運動分析31-34
• 3.2.1 人手的生理結構31-32
• 3.2.2 人手的骨骼運動分析32-33
• 3.2.3 手指運動坐標描述33-34
• 3.3 虛擬手幾何模型的構建34-37
• 3.3.1 幾何建模方法的分類和比較34
• 3.3.2 3ds Max軟件建模34-37
• 3.4 虛擬手運動模型的構建37-42
• 3.4.1 虛擬手的層次結構模型37-38
• 3.4.2 面向對象的模型參數(shù)38-40
• 3.4.3 拇指運動建模40-41
• 3.4.4 四指運動建模41-42
• 3.5 運動變換42-43
• 3.6 本章小結43-44
• 4 虛擬手映射與驅動44-59
• 4.1 引言44
• 4.2 3D場景搭建44-49
• 4.2.1 Kinect開發(fā)配置44-46
• 4.2.2 Unity開發(fā)配置46-47
• 4.2.3 虛擬場景47-49
• 4.3 虛擬手映射49-52
• 4.3.1 運動映射方法49-50
• 4.3.2 從人手到虛擬手的運動映射50-52
• 4.4 虛擬手姿態(tài)52-54
• 4.5 操作實例及應用54-58
• 4.6 本章小結58-59
• 5 總結與展望59-61
• 5.1 全文總結59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 參考文獻61-65
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果65-66
• 致謝66-67

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;新型手勢識別技術可隔著口袋操作手機[J];電腦編程技巧與維護;2014年07期

2 任海兵,祝遠新,徐光

本文編號：340361