增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下基于手勢(shì)的自然交互.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的一個(gè)重要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬信息之間直接自然的交互。本文的研究針對(duì)人手直接與虛擬場(chǎng)景發(fā)生自然三維交互的需求，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的理論框架下延伸三維注冊(cè)內(nèi)涵，實(shí)時(shí)注冊(cè)真實(shí)空間中交互主體的三維形體數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)虛擬物體與真實(shí)物體的空間一致性渲染；實(shí)時(shí)跟蹤重建交互主體的三維結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)交互主體與虛擬場(chǎng)景間直接自然的操作型手勢(shì)交互。主要研究?jī)?nèi)容包含以下幾點(diǎn)：
　　 (1)基于計(jì)算機(jī)視覺原理，解決增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的深度一致性問題。本文基于多視

2、幾何，提出一種獲取增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景在運(yùn)動(dòng)視點(diǎn)下虛擬對(duì)象與真實(shí)對(duì)象之間正確的三維位置關(guān)系的有效方法；從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，操作型手勢(shì)的實(shí)時(shí)交互過程中，虛擬與真實(shí)對(duì)象間深度一致的場(chǎng)景渲染。
　　 (2)對(duì)相機(jī)注冊(cè)、擴(kuò)展跟蹤注冊(cè)和三維空間前景注冊(cè)進(jìn)行系統(tǒng)分析，發(fā)展三維注冊(cè)內(nèi)涵，將虛擬與真實(shí)世界間的深度一致性問題合并到三維注冊(cè)的研究范疇中。另外，本文還提出一種適合桌面交互環(huán)境的魯棒的相機(jī)位姿擴(kuò)展跟蹤方法。
　　 (3)提出一套針對(duì)

3、不佩戴任何標(biāo)記的人手的區(qū)域檢測(cè)跟蹤、特征點(diǎn)提取和三維稀疏結(jié)構(gòu)重建算法。本文基于重建結(jié)果提出指尖、指向以及手掌平面等基本操作型手勢(shì)交互的三維交互模式，進(jìn)而將從真實(shí)世界提取的三維交互信息對(duì)齊到虛擬世界，融合渲染并觸發(fā)交互，從而實(shí)現(xiàn)空間一致的操作型手勢(shì)自然交互。另外，我們基于多線索特征流的思想運(yùn)用了一種多線索自然手勢(shì)跟蹤方法，基于該方法實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)跟蹤的模仿型手勢(shì)三維交互。
　　 (4)基于普通PC環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下基于手勢(shì)的自