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《基于数据手套的人机交互环境设计_曾芬芳》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第5卷(A版)第2期中国图象图形学报Vol.5(A),No.22000年2月JournalofImageandGraphicsFeb.2000基于数据手套的人机交互环境设计曾芬芳梁柏林刘镇王建华(华东船舶工业学院计算机系,镇江212003)摘要在对手结构和手关节运动深入分析的基础上,建立了基于约束的、以关节为节点的“父、子物体”链接的虚拟手模型,绘制了虚拟手.通过对数据手套及接口的分析与设计,根据手运动类型的约束条件及图形变换原理,实现了基于数据手套的手势合成、碰撞检测和碰撞处理的三维交互操作环境.在该虚拟环境中,虚拟手可以进行飞行、抓取、释放物体等各类运动与操作.关键词
2、虚拟现实手模型数据手套人机交互中图分类号:TP391.9文献标识码:B文章编号:1006-8961(2000)02-0153-05AnInteractiveEnvironmentDesignBasedonDigitalGloveZENGFen-fang,LIANGBai-lin,LIUZhen,WANGJian-hua(ComputerDepartment,East-ChinaShipbuildingInstitute,Zhenjiang212003)AbstractInthispaper,arestriction-basedvirtualhandmodelthatuse
3、sa“fatherandson”linkwiththejointsasnodeshasbeenestablishedbasedontheanalysisofhandstructureandjointmotions.Andthenavirtualhandhasalsobeendrawn.Byanalyzinganddesigningthedigitalgloveandinterface,adigitalglove-based3Dinteractiveop-erationenvironmentusedforgesturesynthesis,collisiondetection
4、andcollisiontreatmentisrealizedaccordingtothemotiontyperestrictionconditionandgraphictransformation.Inthisenvironment,thevirtualhandcanconductdifferentmotionsandoperationssuchasmoving,graspingandreleasingetc.KeywordsVirtualreality,Handmodel,Digitalglove,Interaction像机拍摄手的运动图象,使用轮廓提取边界特征进0引
5、言行识别的方法,成功地提取了27个交互作用手的参数,实现了三维手势的重构.1997年,加拿大多伦多虚拟现实技术作为一种新型人机接口技术,为大学的S.SidneyFels开发的Glove-Talk,是一种用[4]使用者提供了与虚拟环境之间进行自然交互的手神经网络识别手势的系统.这些研究为虚拟现实段.这是人们最渴望的人机接口技术,因而产生了对交互技术和机器人研究的发展作出了贡献.基于数据手套的手运动模型的分析和研究.1991在虚拟现实环境中,手的交互操作一般是通过数年,HansRijpkema和MichaelGirard研究了用于据手套,把用户手的状态信息输入到计算机,用一个
6、虚[1]机器人基于知识的手动作.1994年,RamonMas拟手跟随用户手运动,在虚拟环境中穿行、抓取、释放Sanso和DanielThalmann研制了一种用合成手动物体.我们在对手结构和关节运动进行深入分析的基作的控制与抓取系统,它是基于物理约束的手抓取础上建立了手模型,并在WindowsNT、VC++语[2]过程.1995年,LeeJintae和KuniiToisyasuL研言、虚拟现实工具函数库WTK环境中,实现了一个在[3]究了用立体图象数据来自动分析三维手势,用摄虚拟环境中基于数据手套的人机交互操作环境.基金项目:船舶行业国防预研基金资助项目(96J43.1.
7、4)收稿日期:1999-03-01;收到修改稿日期:1999-10-15154中国图象图形学报第5卷(A版)指“中轴”始终处于某一平面.除大拇指的MP关节1手模型分析可能有弯曲、伸展或侧向运动外,PIP和DIP只能在同一平面上作弯曲、伸展运动.手是人类最灵活的器官之一,要在虚拟世界中约束2每个指段的旋转运动是绕着它后面与模拟手的动作,必须先在计算机中(程序中)用某种它相连的一个关节(可看作一个点)而转动,且转动方法把手表示出来.对人手特征的描述称为手模型.角度只能在0°～90°的范围内.在虚拟世界中模拟出来的手称为虚拟手,而虚
