人手捕捉虛擬物體交互技術研究.pdf

1、人手動作和手勢是人們生活當中一種自然而直觀的交流方式，隨著人機交互逐漸向以人為中心轉移，以圖像識別為基礎的手勢識別逐漸成為人們研究新式人機交互的熱點。然而，現(xiàn)階段的手勢識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別輸入接口進行操作，這大大限制了用戶在三維空間信息輸入的可操作性。 增強現(xiàn)實(Augmented Reality，AR)是虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，VR)技術的發(fā)展，AR系統(tǒng)的目標是把三維虛擬對象

2、添加到真實場景中，虛擬對象與真實場景在真實世界中并存，從而增強用戶對真實世界的感知和交互。其中，三維注冊是以真實物體的特征作為配準，而現(xiàn)階段利用特定的標志物進行配準成為最成熟、最穩(wěn)定的注冊方式。因此，通過將標志物綁定在人手上，結合標志物注冊定位人手的計算機三維空間位置，就可實現(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技術下的人機交互的發(fā)展狀況及應用領域，通過比較基于人手輸入的各類輸入技術與基于手勢識別輸入的異同及

3、優(yōu)缺點，提出了采用基于圖像識別手勢并結合標志物注冊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)下的技術方案。我們通過人手的識別結合標志物來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)的總體結構大致分為三個模塊：即增強現(xiàn)實注冊環(huán)境的構建、人手捕捉操作的識別、虛擬物體的模型管理。 論文重點研究了基于手部標志物的三維空間定位，還研究了結合人手識別以及人手對物體的捕捉規(guī)則而設計的多個關鍵