基于体感交互的儿童认知类应用

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于体感交互的儿童认知类应用　　摘要：现在的家庭对于孩子的早教越来越重视，市面上大量的早教启蒙书籍、玩具、应用程序被开发出来，帮助孩子“认字阅读”、“启蒙算数”、“增长知识”、“培养兴趣”等，因此体感交互设备也应运而生。基于此，本文围绕基于体感交互的儿童认知类应用进行了分析。　　关键词：儿童；体感交互；设备；应用　　一、引言　　随着技术的发展和生活方式的改变，计算机或移动设备辅助儿童教育，变得越来越普遍。而与这些设备之

2、间的交互，一直受限于鼠标键盘或者触摸屏这些传统输入设备。同时，儿童容易对数字设备过于迷恋，长时间面对屏幕、保持不动的姿势、长期封闭在数字世界中不与外界接触，都会对儿童的身心健康带来不良的影响。而如果采用体感交互方式，让儿童像做游戏一样，可以在一个多人的环境中，用一种简单、自然、基于身体动作的方式来参与互动，对于一款面向儿童的娱乐认知类应用来说，会是非常适合的解决方案。　　二、体感交互概述为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育

3、资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　体感交互，起源于游戏行业，顾名思义，就是通过肢体动作、语言等来和系统进行互动的交互方式。作为一个革命性的技术，正在提供一种新的人机交互方式，为儿童应用软件设计打开了一个新的类型。随着健康生活的理念日益深入人心，这种自然、新颖、容易上手、结合娱乐与运动的交互方式，脱离了鼠标键盘和触摸屏的限制，打开身心，把身体从数字设备的束缚中解放出来，能够让儿童产生更高的学习积极性。因此，将体感交互技术融入到儿童认知类软件，具有非常重要的意义。　　三、案例

4、构思　　本文将列举的一款基于体感交互技术的儿童认知类应用，是一款以森林及其中各种动物为主题的互�佑蜗酚τ谩Ｓ蜗返纳杓扑悸肥牵和队霸谇缴系幕�面，展现出一个卡通风格的森林的景象，森林中隐藏着各种小动物，需要儿童站在大屏幕前，通过做一些动作来模仿某种动物的某个特征，如果动作做对了，就能将它们召唤出来，来到小朋友跟前和小朋友进行互动。这款应用的场景、动画、音乐，特别是交互方式，都大大增加了儿童学习的乐趣，减轻了儿童的认知负担，帮助儿童了解这些动物和植物，在娱乐的同时获得知识，达到寓教于乐的目的。借助肢体动作，摆脱了传统输入设备的限制，并能多人在大屏幕前同时参与，满足了儿童好动的天性，降低传统数字设备

5、对儿童的身心伤害，使儿童无需坐在电脑前，减轻电脑辐射的同时实现了一定程度的运动健身效果。　　四、开发环境为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　在体感设备方面，早期的体感交互一般需要借助数据手套、3D头盔等穿戴式设备来实现。但随着机器视觉识别技术的发展，出现了直接利用深度

6、摄像头获取人体骨骼和运动数据来实现人机交互的方法。其中之一有微软开发的体感设备Kinect。Kinect是微软在XX为XBOX360游戏机开发的体感外设。它具有即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能。它不需要用户接触任何控制器，仅依靠相机捕捉三维空间中玩家的运动，还能辨认声音以接受语音指令。它的主要部件有：一个彩色摄像头、一个红外摄像头、一个红外投影仪、一组麦克风列阵列。彩色摄像头，用于获取视角范围内的彩色视频数据流；红外投影仪，用以投射波长为830纳秒的肉眼不可见空间结构光，只要向视角范围内的空间中打上这种结构光，整个空间就都被做了标记，把一个物体放进这个空间，只要看看

7、物体上面的散斑图案，就可以知道这个物体在什么位置。红外摄像头则专门用于接受红外投影仪所投射出的这种结构光。麦克风阵列，由左边一个和右边三个独立的微型麦克风组成，主要用于捕捉外界的立体声，实现声音辨识，识别语音指令。由于Kinect一开始是作为XBOX360专用外设而开发，需要驱动程序和相关软件开发工具包的支持才能在PC上运行。可用的类库有Openni，KinectSDK，手势库NITE，Kinec