基于Vega Prime的互動(dòng)投影研究與應(yīng)用.pdf

1、人機(jī)交互(Human-Computer Interaction)，簡(jiǎn)稱HCI，是研究人與計(jì)算機(jī)信息交換過(guò)程的一門(mén)技術(shù)。人機(jī)交互技術(shù)的功能主要依靠具有輸入輸出功能的外部設(shè)備和相應(yīng)的軟件來(lái)完成。其中突出代表為互動(dòng)投影技術(shù)。
　　互動(dòng)投影技術(shù)是通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理手段和多媒體投影顯示技術(shù)，為參與者營(yíng)造出一種動(dòng)態(tài)的、高科技全新概念的互動(dòng)體驗(yàn)。互動(dòng)投影技術(shù)的出現(xiàn)，既是科學(xué)技術(shù)革命的深入和發(fā)展，也是改變和豐富現(xiàn)代社會(huì)精神文明生活的需要?；?dòng)

2、投影系統(tǒng)通過(guò)參與者的肢體動(dòng)作與投影圖像進(jìn)行互動(dòng)，可以產(chǎn)生各種特殊效果，讓體驗(yàn)者進(jìn)入一個(gè)虛擬與現(xiàn)實(shí)相融合、似真似幻的奇妙世界。做為一種新的展示媒體，互動(dòng)投影技術(shù)主要應(yīng)用于舞臺(tái)、劇院、媒體展覽機(jī)構(gòu)、展覽館、文化宮、新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)等眾多場(chǎng)合。而目前大多數(shù)互動(dòng)投影采用的技術(shù)如Flash、DirectX(…)本課題是基于Vega Prime技術(shù)的互動(dòng)投影的研究與應(yīng)用。
　　當(dāng)前市場(chǎng)上互動(dòng)投影顯示效果大多數(shù)是借助二維圖像開(kāi)發(fā)的，也就是說(shuō)想制作一

3、個(gè)復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)效果往往需要數(shù)量眾多的圖片。這不僅需要耗費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)搜集資料，而且這種平面的畫(huà)面效果往往真實(shí)性較差，難以令人產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。而本課題研究的內(nèi)容是通過(guò)Vega Prime技術(shù)開(kāi)發(fā)一個(gè)互動(dòng)仿真游戲場(chǎng)景程序。場(chǎng)景中的對(duì)象均是由MultiGen Creator三維建模工具實(shí)現(xiàn)，較以往二維的表現(xiàn)形式有著更為逼真的視覺(jué)效果。而且Vega Prime具有非常高的定制特性，用戶可以輕松方便地開(kāi)發(fā)出滿足自己需求的仿真應(yīng)用。也可以自己開(kāi)發(fā)

4、仿真模塊，結(jié)合編寫(xiě)的代碼及通過(guò)派生的自定義類來(lái)優(yōu)化仿真應(yīng)用。在本課題的仿真程序中，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)移動(dòng)事件和模型碰撞檢測(cè)的反應(yīng)效果，結(jié)合互動(dòng)投影系統(tǒng)硬件模塊，通過(guò)攝像頭捕捉、分析、發(fā)現(xiàn)圖像（手部）變化的位置，模擬鼠標(biāo)消息發(fā)給最前臺(tái)的仿真場(chǎng)景窗口，觸發(fā)程序的鼠標(biāo)移動(dòng)事件，從而實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)移動(dòng)效果。最終達(dá)到人機(jī)交互的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>　　本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)研究虛擬現(xiàn)實(shí)和互動(dòng)投影的相關(guān)理論知識(shí)，掌握虛擬仿真的設(shè)計(jì)方法和

5、包括MultiGen Creator和Vega Prime的相關(guān)開(kāi)發(fā)軟件工具，為虛擬仿真場(chǎng)景的創(chuàng)建打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　(2)利用MultiGen-Paradigm公司開(kāi)發(fā)的Creator虛擬建模工具創(chuàng)建本課題所需的三維模型，使最終出來(lái)的模型擁有高度優(yōu)化的視覺(jué)效果。模型最終保存為FLT格式文件，這也是MultiGen公司描述數(shù)據(jù)格式的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)該軟件功能完成模型的動(dòng)畫(huà)序列設(shè)計(jì)，使仿真模型在場(chǎng)景運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)更好的動(dòng)態(tài)效果。

6、　　(3)利用VegaPrime的用戶圖形界面工具Lynx Prime對(duì)Creator生成的三維模型進(jìn)行仿真場(chǎng)景的高效創(chuàng)建和配置。最終保存為一個(gè)后綴為acf的文件，該文件在開(kāi)發(fā)程序時(shí)需要調(diào)用到。
　　(4)對(duì)Vega Prime所創(chuàng)建的ACF文件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的功能。在開(kāi)發(fā)程序中，需要實(shí)現(xiàn)模型之間的碰撞檢測(cè)效果和鼠標(biāo)移動(dòng)事件產(chǎn)生的應(yīng)激變化。選擇合適的程序開(kāi)發(fā)工具，結(jié)合VP特有的庫(kù)函數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)上述的程序功能。