基于Vega Prime的互動投影研究與應(yīng)用.pdf

1、人機(jī)交互(Human-Computer Interaction)，簡稱HCI，是研究人與計算機(jī)信息交換過程的一門技術(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)的軟件來完成。其中突出代表為互動投影技術(shù)。
　　互動投影技術(shù)是通過應(yīng)用計算機(jī)視覺處理手段和多媒體投影顯示技術(shù)，為參與者營造出一種動態(tài)的、高科技全新概念的互動體驗?；油队凹夹g(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)代社會精神文明生活的需要?；?/p>

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

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

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

5、包括MultiGen Creator和Vega Prime的相關(guān)開發(fā)軟件工具，為虛擬仿真場景的創(chuàng)建打下堅實的基礎(chǔ)。
　　(2)利用MultiGen-Paradigm公司開發(fā)的Creator虛擬建模工具創(chuàng)建本課題所需的三維模型，使最終出來的模型擁有高度優(yōu)化的視覺效果。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)。通過該軟件功能完成模型的動畫序列設(shè)計，使仿真模型在場景運行時呈現(xiàn)更好的動態(tài)效果。

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