一種基于光流法的三維互動系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、計算機發(fā)展的歷史，不僅是處理器速度、存儲器容量飛速提高的歷史，也是不斷改善人機交互技術(shù)的歷史。人機交互技術(shù)在最近幾年發(fā)展迅速，其應(yīng)用涉及到教育、軍事、體育、娛樂等行業(yè)。而以虛擬現(xiàn)實為代表的三維人機交互技術(shù)能有效的模擬實際場景和情形，從而能夠使人產(chǎn)生一種真實的、身臨其境的感覺。人機交互技術(shù)是二十一世紀信息產(chǎn)業(yè)競爭的一個焦點，世界各國都將人機交互技術(shù)作為重點研究的一項關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本文的目標是研究一種基于人體感知的實時三維人機交

2、互系統(tǒng)。系統(tǒng)通過攝像機感知人體的運動，從而控制三維虛擬世界中物體的運動。為了實現(xiàn)這一目標，本文引入了運動目標檢測與跟蹤的理論工具，使用高斯濾波對紅外圖像序列進行濾除噪聲的預(yù)處理，其后再用幀差與背景差相結(jié)合的方法進行運動目標檢測，然后用光流法對目標進行運動分析。接下來用獲得的目標信息對三維虛擬世界中的物體的運動進行控制。為了使得虛擬世界中的運動顯得更加逼真，本文利用動力學(xué)的理論，對物體的受力和運動作了實時仿真方面的研究。
　　 針

3、對人體運動速度計算難的問題，本文通過理論和實驗的分析對比了三種光流法的計算速度以及適用范圍，選擇了最適合于本文系統(tǒng)的光流算法。接下來，本文探討了虛擬世界中三維模型的碰撞響應(yīng)問題和運動衰減問題，分別提出了基于沖量的碰撞和基于空氣阻力的運動衰減，并通過實驗證明了算法的有效性。
　　 為了證明以上算法思路的有效性，本文還利用DirectX技術(shù)以及C++語言進行了仿真，并實際應(yīng)用在了華中科技大學(xué)電信系與廣東科學(xué)中心合作的重點項目中的子項