基于kinect運(yùn)動(dòng)捕捉的太極拳輔助訓(xùn)練系統(tǒng)研究

1、C l a s s i f i e dI n d e x ： T P 3 9 1U D C ：0 0 4S e c r e c y R a t e ： P u b l i c i z e dU n i v e r s i t yC o d e ：螋H e b e i U n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n d T e c h n o l o g yD i s s e r t a t i o n f

2、 o rt h eM a s t e r D e g r e eR e s e a r c h o n T a i j i a u x i l i a r yt r a i n i n gs y s t e m b a s e do n k i n e c t m o t i o nc a p t u r eC a n d i d a t e ：S u p e r v i s o r ：A s s o c i a t e S u p e

3、 r v i s o r ：A c a d e m i c D e g r e e A p p l i e d f o r ：S p e c i a l i t y ：E m p l o y e r ：D a t e o f O r a l E x a m i n a t i o n ：Z H A N G L i y i n gA s s o c i a t eP r o f ．X U E Z h i h o n gS e n i o

4、rE n g i n e e rL I U B oM a s t e r o f E n g i n e e r i n gC o n t r o l E n g i n e e r i n gS c h o o lo f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n gD e c e m b e r ，2 0 1 6摘要摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)等科學(xué)技術(shù)逐漸應(yīng)用到體育教學(xué)領(lǐng)域中，體育

5、教學(xué)實(shí)踐性很強(qiáng)，本系統(tǒng)將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到太極拳的訓(xùn)練當(dāng)中，可作為對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的適當(dāng)補(bǔ)充，提升太極拳教學(xué)效率。本文根據(jù)對(duì)太極拳教學(xué)現(xiàn)狀需求分析，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于K i n e c t 運(yùn)動(dòng)捕捉的面向太極拳初學(xué)者需求的太極拳輔助訓(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以給學(xué)員提供太極拳標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作視頻指導(dǎo)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)搭建的K i n e c t 開(kāi)發(fā)平臺(tái)采集標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)濾波降噪處理后保存，建立標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)。采集測(cè)試者太極拳動(dòng)作，并將其動(dòng)作序列的彩色視頻流

6、顯示到界面窗口上，骨架數(shù)據(jù)流映射到彩色視頻上并標(biāo)記出關(guān)節(jié)點(diǎn)的位置。采集完成兩組數(shù)據(jù)之后，通過(guò)采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)劃( D T w ) 算法解決了對(duì)應(yīng)幀匹配問(wèn)題。根據(jù)特征提取技術(shù)，分別對(duì)兩組骨架數(shù)據(jù)進(jìn)行角度、速度特征提取，根據(jù)提取的特征進(jìn)行對(duì)比，給予測(cè)試者準(zhǔn)確的評(píng)估。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)把測(cè)試者關(guān)節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)賦給U n i t y 3 D 人物模型對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)點(diǎn)。針對(duì)可能出現(xiàn)的人物姿態(tài)扭曲的問(wèn)題，給出相應(yīng)的解決方法，驅(qū)動(dòng)虛擬人物再現(xiàn)測(cè)試者的角色動(dòng)畫(huà)