基于視覺的人手信息采集與建模.pdf

1、VR（即虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)是時(shí)下最熱門的計(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)境中提供沉浸感覺的技術(shù)?；谝曈X的人手高精度建模是人機(jī)交互的關(guān)鍵技術(shù)，通過無接觸采集設(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)動映射來驅(qū)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(shù)的相關(guān)理論和關(guān)鍵

2、技術(shù)，并在Unity3D平臺中設(shè)計(jì)了交互實(shí)例，對文中涉及的算法進(jìn)行驗(yàn)證。具體內(nèi)容如下：
　?。?）利用Kinect相機(jī)對人體骨骼點(diǎn)的識別，提出了一種連續(xù)幀更新的模板匹配算法，在實(shí)時(shí)獲取手勢形態(tài)的同時(shí)，通過具有時(shí)間相關(guān)性連續(xù)幀更新手模板，實(shí)現(xiàn)了對彎曲隱藏手指的預(yù)測。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模型迭代搜索，獲取目標(biāo)準(zhǔn)確完整的邊界。
　?。?）在真實(shí)人手生理結(jié)

3、構(gòu)及骨骼運(yùn)動特性的基礎(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，對虛擬手五指分別進(jìn)行運(yùn)動建模。
　　（3）在Unity3D平臺下編寫腳本實(shí)現(xiàn)了虛擬手模型與真實(shí)人手的運(yùn)動對應(yīng)，對虛擬手模型在場景中的映射深入研究，針對視覺設(shè)備無法獲取精確關(guān)節(jié)角度的情況，結(jié)合手勢識別點(diǎn)估算，完成了虛擬手模型彎曲姿態(tài)。在此基礎(chǔ)上，編寫交互實(shí)例腳本，在場景中實(shí)時(shí)重現(xiàn)