基于Kinect網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉與比對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、動(dòng)作捕捉在游戲、動(dòng)漫、教育培訓(xùn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉也成為眾多VR系統(tǒng)的必備組成部分，支持用戶與VR內(nèi)容進(jìn)行自然交互。其中，微軟公司2010年推出的動(dòng)作捕捉設(shè)備Kinect，因其成本比較低、便攜、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但是目前的Kinect捕獲范圍有一定限制，而且只能較好對(duì)用戶的正面動(dòng)作進(jìn)行捕捉。當(dāng)用戶側(cè)身朝向Kinect時(shí)，Kinect無法正

2、常采集用戶骨骼關(guān)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而限制了其應(yīng)用范圍。本文研究背景是虛擬太極拳學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)，需要全方位捕捉與再現(xiàn)太極拳學(xué)習(xí)者的動(dòng)作，并與標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作進(jìn)行比對(duì)分析。為此，本文設(shè)計(jì)和開發(fā)了一個(gè)基于多Kinect的360度全方位動(dòng)作捕捉系統(tǒng)。
　　本文通過研究分析已有的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，尤其是基于光學(xué)的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，并結(jié)合Kinect的技術(shù)特性，在利用傳統(tǒng)光學(xué)攝像機(jī)校正算法的基礎(chǔ)之上，融合多Kinect之間骨架數(shù)據(jù)接力算法和Kinect數(shù)據(jù)的濾波算

3、法，研發(fā)了一個(gè)基于Kinect網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)作捕捉和對(duì)比分析系統(tǒng)。其中，動(dòng)作對(duì)比分析用于兩組動(dòng)作數(shù)據(jù)之間的對(duì)比，給出不符合標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)節(jié)點(diǎn)改進(jìn)意見，并且給出整個(gè)動(dòng)作的一個(gè)量化的標(biāo)準(zhǔn)度分?jǐn)?shù)。
　　系統(tǒng)主體部分采用Unity3D進(jìn)行開發(fā)渲染;Kinect數(shù)據(jù)服務(wù)器端是WPF工程進(jìn)行開發(fā)的;而校正計(jì)算部分使用MatLab完成;不同技術(shù)模塊間則通過網(wǎng)絡(luò)通信的方式聯(lián)系在一起構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)。針對(duì)不同的任務(wù)需求使用不同的技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，提高了開發(fā)速度和可維護(hù)