沉浸式手势自然交互技术研究

发布时间：2021-10-22 13:44

　　近年来,沉浸式交互技术逐渐成为新的虚拟交互方式。在沉浸式环境中,用户能够获得很好的沉浸感。目前该技术在辅助医疗、工业设计、VR游戏、3D电影等领域得到了广泛的应用。然而,在虚拟世界中,精确的交互是困难的。在虚拟现实的沉浸式环境中,由于用户仅能观察到由头显设备渲染出来的虚拟场景,传统的交互设备（鼠标、键盘等）无法直接应用到沉浸式环境下,降低了对三维数据进行可视化分析工作的精度和效率。手势交互具有直观、自然的特点,是通过对双手动作的追踪实现的人机交互。为实现沉浸式虚拟环境下对三维数据的交互操作,本文实现了沉浸式环境中非接触式的手势自然交互系统。本文的主要工作如下:（1）针对沉浸式环境中有效交互方式较少的问题,提出了基于游标模型的手势交互方法。借助游标模型快速确定手势状态,定义握拳、张开、OK和指向四种基础手势,通过弹簧模型解决手势抖动问题,并实现手势模型使用户在沉浸式环境中能够感受到双手的位置。（2）本文实现了基于Leap Motion和HTC Vive设备的沉浸式环境中手势自然交互系统。通过捆绑关联的交互方法,用户可以通过自定义的组合手势执行三维操作,降低了手势交互的耦合度。组合操作通过... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

四种基础手势

图 3-4 弹簧模型的流程模型的具体的实现代码如图 3-5 所示。弹簧模型将通过设备进行 类型手势数据转换为经过去抖处理后的手势事件（LeapEvent）。行约束，将输入的手势约束到手势坐标系。然后进行比较，判断模模板手势是否与当前手势接近。最后根据结果进行去抖处理或返回LeapListener::DecreaseHandJitter(const Hand hand, const BOOL isRght, LeapEleapEvent){GenerateHandCooridate(hand, isRght, leapEvent);//约束if (isSimilar(leapEvent, isRght)) {//比较RotateModelHand(hand.palmPosition(), isRght, leapEvent);//去抖}else {//返回原手势SetCurrentHandasModelHand();Hand2Event(hand, leapEvent);}图 3-5 弹簧模型的实现代码

3-6 手势的方向：向下的箭头为法线防线，向右将头的为指向方进行比较时，首先判断判断模板手势是否存在，如果不存在势并返回，否则则继续判断其是与当前手势接近。本文系否接近。在（3-1）中，i 表示五根手指，j 表示每根手指的指的不同关节位置添加的权重，dij是指两个手势在该位置离 D 超出了系统设置的阈值，系统会认为手势不再接近。当进行去抖处理，否则将当前手势设置为模板手势并返回。4 40 0j iji jD w d势与模板手势接近时，系统会对手势进行去抖处理。手势位置和方向变化的同时，手的细微动作不发生改变。本文：将模板手势的动作和当前手势的位置、方向通过坐标转一个新的手势。实现方法是首先根据当前手势的法线方向

【参考文献】：
期刊论文
[1]沉浸式地下实验室三维数据可视化系统研究[J]. 侯佳鑫,吴亚东,徐阳杰,李学俊,王松,杜东周,张晓蓉.  系统仿真学报. 2018(07)
[2]基于视觉手势识别的研究—综述[J]. 任海兵,祝远新,徐光,林学,张哓平.  电子学报. 2000(02)



本文编号：3451219