手勢交互技術(shù)在機(jī)艙虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，人機(jī)交互的方式以鼠標(biāo)鍵盤為主，機(jī)艙虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)亦是如此，缺乏沉浸式體驗(yàn)?；隗w感的人機(jī)交互方式在某些領(lǐng)域逐漸取代傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式。無論是基于計(jì)算機(jī)視覺式體感還是基于慣性傳感器式體感，都取得了長足進(jìn)步。而手勢交互技術(shù)作為體感交互方式的一種，無論是在科研領(lǐng)域還是在生產(chǎn)工業(yè)中都得到了充分利用。
　　本文以慣性傳感器式體感技術(shù)為基礎(chǔ)，將手勢交互技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室的機(jī)艙虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的目的。首先，介紹了三種

2、姿態(tài)表示方法，以及各自的微分方程，通過比較三種姿態(tài)表示方法，并結(jié)合手勢特點(diǎn)，選擇四元數(shù)法作為手勢姿態(tài)表示方法。使用微機(jī)械六軸傳感器采集手勢數(shù)據(jù)，由于傳感器中的加速度計(jì)和陀螺儀存在自身誤差，因此采用互補(bǔ)濾波方式對(duì)加速度計(jì)和陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以減小誤差。融合后的數(shù)據(jù)采用龍格庫塔法進(jìn)行四元數(shù)更新，并根據(jù)四元數(shù)與方向余弦矩陣及歐拉角的關(guān)系，計(jì)算出姿態(tài)變換矩陣和歐拉角。其次，依據(jù)真實(shí)的人體手部特點(diǎn)通過三維建模軟件建立虛擬手模型。設(shè)計(jì)一款無線式數(shù)