本文關(guān)鍵詞：基于視覺(jué)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(shí),簡(jiǎn)稱VR)技術(shù)是時(shí)下最熱門(mén)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)之一,綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種顯示和控制等接口設(shè)備,在計(jì)算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺(jué)的技術(shù)�；谝曈X(jué)的人手高精度建模是人機(jī)交互的關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)無(wú)接觸采集設(shè)備(雙目相機(jī)、Kinect相機(jī)、LeapMotion等)采集人手?jǐn)?shù)據(jù),利用真實(shí)人手與虛擬手的運(yùn)動(dòng)映射來(lái)驅(qū)動(dòng)三維場(chǎng)景中的虛擬手,并完成虛擬手與場(chǎng)景中模型的交互。本文系統(tǒng)的研究了虛擬手交互技術(shù)的相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù),并在Unity3D平臺(tái)中設(shè)計(jì)了交互實(shí)例,對(duì)文中涉及的算法進(jìn)行驗(yàn)證。具體內(nèi)容如下:(1)利用Kinect相機(jī)對(duì)人體骨骼點(diǎn)的識(shí)別,提出了一種連續(xù)幀更新的模板匹配算法,在實(shí)時(shí)獲取手勢(shì)形態(tài)的同時(shí),通過(guò)具有時(shí)間相關(guān)性連續(xù)幀更新手模板,實(shí)現(xiàn)了對(duì)彎曲隱藏手指的預(yù)測(cè)。使用GVF Snake算法,提取Kinect相機(jī)獲取的圖像中手形輪廓,定位手掌點(diǎn)放置初始輪廓后通過(guò)模型迭代搜索,獲取目標(biāo)準(zhǔn)確完整的邊界。(2)在真實(shí)人手生理結(jié)構(gòu)及骨骼運(yùn)動(dòng)特性的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,對(duì)虛擬手五指分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)建模。(3)在Unity3D平臺(tái)下編寫(xiě)腳本實(shí)現(xiàn)了虛擬手模型與真實(shí)人手的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng),對(duì)虛擬手模型在場(chǎng)景中的映射深入研究,針對(duì)視覺(jué)設(shè)備無(wú)法獲取精確關(guān)節(jié)角度的情況,結(jié)合手勢(shì)識(shí)別點(diǎn)估算,完成了虛擬手模型彎曲姿態(tài)。在此基礎(chǔ)上,編寫(xiě)交互實(shí)例腳本,在場(chǎng)景中實(shí)時(shí)重現(xiàn)人手姿態(tài),并實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景交互。
【關(guān)鍵詞】：虛擬現(xiàn)實(shí) 手勢(shì)識(shí)別 GVF Snake Unity3D
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(lái)源9-10
• 1.2 手勢(shì)識(shí)別概述10-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排16-18
• 2 真實(shí)人手手勢(shì)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(yù)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(zhuǎn)角與形心檢測(cè)24-25
• 2.5 手指信息獲取25-26
• 2.6 人手形態(tài)識(shí)別實(shí)驗(yàn)26-30
• 2.6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建27
• 2.6.2 輪廓預(yù)處理實(shí)現(xiàn)27-29
• 2.6.3 識(shí)別得到的結(jié)果29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 3 虛擬手建模31-44
• 3.1 引言31
• 3.2 人手的解剖結(jié)構(gòu)和骨骼運(yùn)動(dòng)分析31-34
• 3.2.1 人手的生理結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2.2 人手的骨骼運(yùn)動(dòng)分析32-33
• 3.2.3 手指運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)描述33-34
• 3.3 虛擬手幾何模型的構(gòu)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(yùn)動(dòng)模型的構(gòu)建37-42
• 3.4.1 虛擬手的層次結(jié)構(gòu)模型37-38
• 3.4.2 面向?qū)ο蟮哪Ｐ蛥?shù)38-40
• 3.4.3 拇指運(yùn)動(dòng)建模40-41
• 3.4.4 四指運(yùn)動(dòng)建模41-42
• 3.5 運(yùn)動(dòng)變換42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 4 虛擬手映射與驅(qū)動(dòng)44-59
• 4.1 引言44
• 4.2 3D場(chǎng)景搭建44-49
• 4.2.1 Kinect開(kāi)發(fā)配置44-46
• 4.2.2 Unity開(kāi)發(fā)配置46-47
• 4.2.3 虛擬場(chǎng)景47-49
• 4.3 虛擬手映射49-52
• 4.3.1 運(yùn)動(dòng)映射方法49-50
• 4.3.2 從人手到虛擬手的運(yùn)動(dòng)映射50-52
• 4.4 虛擬手姿態(tài)52-54
• 4.5 操作實(shí)例及應(yīng)用54-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 5 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 全文總結(jié)59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士學(xué)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(xiàn)】

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1 ;新型手勢(shì)識(shí)別技術(shù)可隔著口袋操作手機(jī)[J];電腦編程技巧與維護(hù);2014年07期

2 任海兵,祝遠(yuǎn)新,徐光

本文編號(hào)：340361