三維人體運(yùn)作分析及其在智能舞蹈教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、舞蹈，作為一種人體動(dòng)作的藝術(shù)，對(duì)我們的生活有著深遠(yuǎn)的影響。然而，學(xué)習(xí)舞蹈絕對(duì)不是一件容易的事情。在本文中，我們提出了一種基于三維運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的智能舞蹈教學(xué)系統(tǒng)來指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)舞蹈，該系統(tǒng)可以提供基于虛擬現(xiàn)實(shí)的兩階段學(xué)習(xí)過程以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)舞蹈。
　　 一次性學(xué)習(xí)整段舞蹈會(huì)讓大部分學(xué)生感覺到不知所措，所以在第一階段，通過提取舞蹈動(dòng)作中的重復(fù)，我們將整段舞蹈分割成了很多小段，這些小段即是模式。這些模式是第一階段的基本學(xué)習(xí)單元(LO)。為

2、了進(jìn)一步提供有組織的學(xué)習(xí)，我們找出這些基本學(xué)習(xí)單元之間的先修關(guān)系(PR)從而構(gòu)造了一個(gè)先修關(guān)系圖(PS)。之后，根據(jù)先修關(guān)系圖，我們可以構(gòu)造出知識(shí)結(jié)構(gòu)圖(K-Struct)。最后，根據(jù)本文中提出的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度度量，一個(gè)滿足先修關(guān)系的由易到難的學(xué)習(xí)路徑(LP)被用來指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)所有的模式。
　　 人們?cè)趯W(xué)習(xí)中偏愛的方式即是心理學(xué)家所說的學(xué)習(xí)風(fēng)格(LS)。針對(duì)不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格采取相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略可以改善學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在本文中，我們提出了

3、一種基于規(guī)則的方法來檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格（整體主義或序列主義），該方法可以通過分析學(xué)生與先修關(guān)系圖的交互模式推測(cè)出學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格。對(duì)于學(xué)生與先修關(guān)系圖的每次交互，系統(tǒng)會(huì)判斷該交互支持哪一種學(xué)習(xí)風(fēng)格并增加對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)風(fēng)格的置信度。另外，基于檢測(cè)出的學(xué)習(xí)風(fēng)格，我們實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)(AES)用于改善第一階段的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。該系統(tǒng)以兩種方式，即自適應(yīng)標(biāo)記(AA)和自適應(yīng)排序(AO)，來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)導(dǎo)航支持(ANS)用于實(shí)施第一階段課程。
　　

4、在結(jié)束第一階段學(xué)習(xí)后，下一個(gè)需要解決的問題就是如何指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各個(gè)模式重構(gòu)出整段舞蹈。為了解決這個(gè)問題，我們提出了一種基于離散增量式教學(xué)(DII)的方法，其中，這些增量的大小是在學(xué)習(xí)過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整的。第二階段的學(xué)習(xí)過程適用于不同背景知識(shí)和不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生的成績，自適應(yīng)的增加新的模式供學(xué)生學(xué)習(xí)。一般來說，在人類工作記憶(WM)容量范圍內(nèi)，學(xué)生的分?jǐn)?shù)越高，系統(tǒng)就添加更多的新模式供他們學(xué)習(xí)。另外，我們還實(shí)現(xiàn)了基于自適應(yīng)標(biāo)記和

5、自適應(yīng)排序的自適應(yīng)導(dǎo)航支持用于實(shí)施第二階段課程。
　　 在本文中，我們提出了一種自動(dòng)生成先修關(guān)系圖的方法，先修關(guān)系圖的構(gòu)造為后面的兩階段學(xué)習(xí)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們提出了一種自動(dòng)的方法來產(chǎn)生由易到難的學(xué)習(xí)路徑從而指導(dǎo)學(xué)生有效的學(xué)習(xí)各個(gè)模式。通過考慮不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格，我們將第一階段學(xué)習(xí)環(huán)境擴(kuò)展成了一個(gè)自適應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。在第二階段學(xué)習(xí)中，我們提出了一種自適應(yīng)的離散增量式教學(xué)方法來指導(dǎo)學(xué)生將各個(gè)模式組合成整段舞蹈。我們實(shí)現(xiàn)了本文中的提出的