人手捕捉虛擬物體交互技術(shù)研究.pdf

1、人手動(dòng)作和手勢(shì)是人們生活當(dāng)中一種自然而直觀的交流方式，隨著人機(jī)交互逐漸向以人為中心轉(zhuǎn)移，以圖像識(shí)別為基礎(chǔ)的手勢(shì)識(shí)別逐漸成為人們研究新式人機(jī)交互的熱點(diǎn)。然而，現(xiàn)階段的手勢(shì)識(shí)別都是基于平面特征，用戶只能根據(jù)手的平面投影作為識(shí)別輸入接口進(jìn)行操作，這大大限制了用戶在三維空間信息輸入的可操作性。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，AR)是虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)技術(shù)的發(fā)展，AR系統(tǒng)的目標(biāo)是把三維虛擬對(duì)象

2、添加到真實(shí)場(chǎng)景中，虛擬對(duì)象與真實(shí)場(chǎng)景在真實(shí)世界中并存，從而增強(qiáng)用戶對(duì)真實(shí)世界的感知和交互。其中，三維注冊(cè)是以真實(shí)物體的特征作為配準(zhǔn)，而現(xiàn)階段利用特定的標(biāo)志物進(jìn)行配準(zhǔn)成為最成熟、最穩(wěn)定的注冊(cè)方式。因此，通過(guò)將標(biāo)志物綁定在人手上，結(jié)合標(biāo)志物注冊(cè)定位人手的計(jì)算機(jī)三維空間位置，就可實(shí)現(xiàn)更逼真的人手的三維空間操作。 本文首先分析討論了基于AR技術(shù)下的人機(jī)交互的發(fā)展?fàn)顩r及應(yīng)用領(lǐng)域，通過(guò)比較基于人手輸入的各類輸入技術(shù)與基于手勢(shì)識(shí)別輸入的異同及

3、優(yōu)缺點(diǎn)，提出了采用基于圖像識(shí)別手勢(shì)并結(jié)合標(biāo)志物注冊(cè)的徒手操作虛擬物體解決方案。 論文提出了人手捕捉虛擬物體建立在AR環(huán)境系統(tǒng)下的技術(shù)方案。我們通過(guò)人手的識(shí)別結(jié)合標(biāo)志物來(lái)確定人手在三維空間內(nèi)的操作信息。人手捕捉虛擬物體交互系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)大致分為三個(gè)模塊：即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)注冊(cè)環(huán)境的構(gòu)建、人手捕捉操作的識(shí)別、虛擬物體的模型管理。 論文重點(diǎn)研究了基于手部標(biāo)志物的三維空間定位，還研究了結(jié)合人手識(shí)別以及人手對(duì)物體的捕捉規(guī)則而設(shè)計(jì)的多個(gè)關(guān)鍵