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基于Kinect体感交互技术的虚拟装配实验系统开发 被引量：34
1
作者 廖宏建 曲哲 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第7期98-102,共5页
在分析体感交互虚拟装配系统架构的基础上,讨论了基于Kinect体感交互技术的虚拟装配模型数据建立、手势识别及交互语义扩展、场景视角的真实体感控制3个关键问题的实现方法,并使用这些方法开发了"减速器"虚拟装配实验系统。... 在分析体感交互虚拟装配系统架构的基础上,讨论了基于Kinect体感交互技术的虚拟装配模型数据建立、手势识别及交互语义扩展、场景视角的真实体感控制3个关键问题的实现方法,并使用这些方法开发了"减速器"虚拟装配实验系统。实际应用表明,体感交互技术能提高与三维对象的交互效率、增强学习沉浸感。 展开更多
关键词 体感交互 KINECT 虚拟装配实验 手势识别 用户体验
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体感交互设计及其在三维虚拟实验中的应用 被引量：31
2
作者 廖宏建 杨玉宝 《远程教育杂志》 CSSCI 2013年第1期54-59,共6页
人机交互方式直接影响三维虚拟学习系统的沉浸感和用户体验,基于桌面的WIMP交互由于信息维度的限制,在完成三维交互任务时存在用户体验不佳问题。体感交互使用自然习惯动作直接交互,其交互信息具有连续性、多维性、隐含性等特点,能减轻... 人机交互方式直接影响三维虚拟学习系统的沉浸感和用户体验,基于桌面的WIMP交互由于信息维度的限制,在完成三维交互任务时存在用户体验不佳问题。体感交互使用自然习惯动作直接交互,其交互信息具有连续性、多维性、隐含性等特点,能减轻对WIMP交互中鼠标键盘的操控依赖与操控复杂度,使学习者更关注学习任务本身,在三维虚拟学习系统中具有更好的适用性。与WIMP交互相比,体感交互设计的最终目标是提升学习体验,在影响学习体验的四个主要因素中,体感交互行为过程最为关键,主要体现在"定位"、"操作"、"反馈"等环节,并通过隐喻设计促进学习者的认知和反思。对体感虚拟实验的案例分析和开发实践表明,体感交互能提高与三维对象的交互效率、增强学习沉浸感,体感交互设计应遵循情景性、隐含性、及时反馈、反思性等原则。 展开更多
关键词 体感交互 WIMP 学习体验 交互设计 三维虚拟实验系统
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基于体感交互的仿上肢采摘机器人系统设计与仿真 被引量：16
3
作者 许常蕾 王庆 +2 位作者 陈洪 梅树立 杜利强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期49-55,共7页
为提高农业自动化程度,保持农业机械化水平,提高农业生产效率,该文设计了一种基于仿生学,能够实时模仿人类上肢采摘行为的果实采摘机器人系统。该文首先分析了当操作者的采摘动作发生时,系统利用深度相机Kinect采集人体关节骨架信息,通... 为提高农业自动化程度,保持农业机械化水平,提高农业生产效率,该文设计了一种基于仿生学,能够实时模仿人类上肢采摘行为的果实采摘机器人系统。该文首先分析了当操作者的采摘动作发生时,系统利用深度相机Kinect采集人体关节骨架信息,通过空间向量计算,计算出关节的位置偏移量和骨骼转动角度等信息,利用这些特征构建人体三维骨架模型;其次分析了人体上肢的生理学结构和自由度,依据仿生学的特点建立了人体上肢五自由度运动学模型。系统将识别到的动作指令发送到动作执行模块,带动机械臂的转动。最后,为了验证模型的有效性,进行了机器人动作模仿仿真试验,统计了系统对动作的识别率。分析结果表明,系统对采摘动作的平均识别率为90%以上,从而验证了原理设计的有效性。该系统设计可为五自由度机械臂模型的开发和控制提供参考。 展开更多
关键词 机器人 交互 模型 运动获取 动作翻译 骨架模型 机械臂 体感交互
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基于体感交互的虚拟操作实验系统设计 被引量：13
4
作者 曹玉珍 余辉 +1 位作者 安家宝 何峰 《实验室科学》 2015年第4期53-55,共3页
系统采用以计算机视觉为基础的体感交互技术,选用微软公司研发的3D摄像机Kinect,通过对人体动作的即时动态捕捉,建立以20个关节点为核心的人体骨架模型,据此,对设定的4种人体动作进行识别,并将动作与PPT演示播放控制命令相结合,实现了... 系统采用以计算机视觉为基础的体感交互技术,选用微软公司研发的3D摄像机Kinect,通过对人体动作的即时动态捕捉,建立以20个关节点为核心的人体骨架模型,据此,对设定的4种人体动作进行识别,并将动作与PPT演示播放控制命令相结合,实现了基于体感交互的PPT播放虚拟操作。测试结果表明,操作者在2m至4m的范围内控制PPT文件播放操作,其识别的正确率达到90%以上。为虚拟操作实验的进一步开发奠定了基础。 展开更多
关键词 体感交互 骨架模型 动作识别 虚拟操作
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体感交互技术在科普展示中的应用——以《万物有灵》体感交互装置为例 被引量：12
5
作者 王珊 《设计》 2020年第7期32-34,共3页
近年来,科普展示逐渐成为新时代科普教育的重要形式之一,以科学普及为目的的展览也层出不求,在科学技术发展的推动下,数字化手段越来越多地运用在科普展示中。文章将体感交互技术与科普展示设计合理结合,为用户营造互动科普体验环境。... 近年来,科普展示逐渐成为新时代科普教育的重要形式之一,以科学普及为目的的展览也层出不求,在科学技术发展的推动下,数字化手段越来越多地运用在科普展示中。文章将体感交互技术与科普展示设计合理结合,为用户营造互动科普体验环境。针对体感交互的概念特点,通过文献分析和市场调研,探究了体感交互在科普展示空间中的设计理念,提出科普展示空间中体感交互设计的应用原则并进行实际案例开发。在交互逻辑构建合理的前提下,开发以中国传统文化为背景的《万物有灵》体感交互装置,为用户提供了更直观、简单的交互式科普环境。为中国传统文化的科普信息化之路提供了思考方向,也为后续交互语境下的科普展示的研究提供了有益建议。 展开更多
关键词 体感交互 科普展示 用户体验 传统文化 交互设计
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基于体感技术上肢康复游戏系统的评价模块 被引量：12
6
作者 韩志峰 曹磊 +2 位作者 杨文璐 贾杰 夏斌 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2017年第11期1341-1345,共5页
目的基于体感交互技术开发上肢运动功能康复系统,观察其实时获得康复效果的模块功能。方法利用Kinect体感器的骨骼跟踪技术和Unity3D技术开发一款3D康复游戏系统。选取4个常用的上肢康复动作,利用动作引导轨迹引导5名健康受试者进行训练... 目的基于体感交互技术开发上肢运动功能康复系统,观察其实时获得康复效果的模块功能。方法利用Kinect体感器的骨骼跟踪技术和Unity3D技术开发一款3D康复游戏系统。选取4个常用的上肢康复动作,利用动作引导轨迹引导5名健康受试者进行训练,按系统设计进行评分。结果 5位受试者在有引导轨迹的康复游戏系统下的得分高于无引导下的得分。结论基于Kinect的上肢康复游戏训练系统可以通过动作引导轨迹引导患者进行康复训练,并对康复效果进行量化评估。 展开更多
关键词 体感交互技术 上肢 康复 评估
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基于Kinect的虚拟展馆游览系统的设计与实现 被引量：10
7
作者 杨光辉 马纯永 +1 位作者 韩勇 陈戈 《计算机技术与发展》 2014年第6期174-178,183,共6页
针对现有三维虚拟展览馆游览系统交互方式用户体验不理想的现状,提出一种基于Kinect的虚拟展馆游览系统。该系统重点研究了利用Kinect骨骼追踪技术实现对体验者身体动作的解析和利用四元数插值对骨骼动画的控制。在功能上,实现了站在Kin... 针对现有三维虚拟展览馆游览系统交互方式用户体验不理想的现状,提出一种基于Kinect的虚拟展馆游览系统。该系统重点研究了利用Kinect骨骼追踪技术实现对体验者身体动作的解析和利用四元数插值对骨骼动画的控制。在功能上,实现了站在Kinect前的体验者通过不同的姿势,对虚拟展馆三维场景中虚拟人物的动作、姿态、位置、朝向的控制。实验结果表明,体验者能够通过体感交互技术较好地实现对虚拟人物姿态的控制并方便地进行虚拟场景游览。 展开更多
关键词 体感交互 骨骼追踪 骨骼动画 虚拟游览
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跨界的身体表达及其交互模式初探 被引量：9
8
作者 田湉 《当代舞蹈艺术研究》 2019年第3期85-89,共5页
身体与多媒体、装置、灯光等不同舞台载体之间的交互,正在被越来越多地运用到当代跨界艺术创作中,尤其是在多媒体舞剧、跨界舞台剧、国家大型文艺表演、实景演出,以及开放性空间(公共空间、广场等非剧场形态)的演出中,身体逐渐打破传统... 身体与多媒体、装置、灯光等不同舞台载体之间的交互,正在被越来越多地运用到当代跨界艺术创作中,尤其是在多媒体舞剧、跨界舞台剧、国家大型文艺表演、实景演出,以及开放性空间(公共空间、广场等非剧场形态)的演出中,身体逐渐打破传统动作形态,取而代之的是身体与其他媒介的交互融合。围绕艺术创作中身体进入交互的几种模式展开分析,旨在紧随当下不断发展变化的艺术实践,探讨身体在跨界艺术表演中的多种可能性,为跨界艺术创作者、编舞家在"艺术+科技"背景下的舞蹈创作提供参考。 展开更多
关键词 身体 体感交互 交互性 “艺术+科技” 跨媒介
原文传递
基于体感交互的骨折复位机器人控制方法实验研究 被引量：8
9
作者 苏永刚 孙志彬 +1 位作者 朱罡 王豫 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期380-384,共5页
将基于体感交互的控制方法引入骨折复位机器人,通过实验研究验证该方法的控制精度以及学习曲线,从而评估该方法的控制效果和学习的难易程度。利用Kinect采集操作者的手势以及手臂的运动状态作为控制参数,经计算机程序识别处理后生成机... 将基于体感交互的控制方法引入骨折复位机器人,通过实验研究验证该方法的控制精度以及学习曲线,从而评估该方法的控制效果和学习的难易程度。利用Kinect采集操作者的手势以及手臂的运动状态作为控制参数,经计算机程序识别处理后生成机器人控制指令,从而控制机器人在模型骨上完成骨折复位操作。由6位操作者进行共计60次复位实验,得出复位精度和学习曲线数据。6位操作者的复位平均距离误差为(4.10±0.77)mm,角度误差为3.25°±1.11°。通过学习曲线分析发现,从第6次实验开始,操作所用时间显著缩短。将基于体感交互用的控制方法用于骨折复位机器人控制,不仅能够满足复位精度要求,而且操作学习时间短。该方法可为手术机器人的人机交互提供一种新的有效方法。 展开更多
关键词 手术机器人 体感交互 骨折复位 人机交互
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虚拟现实技术在电子游戏中的应用 被引量：8
10
作者 张扬 《电脑知识与技术》 2012年第3期1624-1625,共2页
虚拟现实是近年来发展起来的一项新技术，它已经被广泛地应用于许多领域，特别是在游戏领域。简要的分析了虚拟现实技术的技术特性，并详细介绍了虚拟现实技术在电子游戏中的具体应用。
关键词 虚拟现实 体感交互 触觉反馈 交互性 游戏
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基于体感的在线互动教育游戏设计与实现 被引量：8
11
作者 班蕊 丁丹丹 +1 位作者 张明敏 沈华清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2890-2897,共8页
在教育游戏应用方面,体感游戏具有体验优、多感官、以学生为中心的优势,因而在教育领域中得到了比较广泛的应用。但目前常用的体感游戏设备如Kinect都基于PC端,不支持网页浏览模式,且开发周期长无法及时满足教学需求,因而导致基于体感... 在教育游戏应用方面,体感游戏具有体验优、多感官、以学生为中心的优势,因而在教育领域中得到了比较广泛的应用。但目前常用的体感游戏设备如Kinect都基于PC端,不支持网页浏览模式,且开发周期长无法及时满足教学需求,因而导致基于体感的教育游戏发展速度缓慢,发展不均衡。针对传统体感技术无法在网页浏览体验的问题,提出了结合Websocket通讯机制以及Kinect识别模式的解决方案。在游戏设计过程中,为促进教育性与游戏性的深度融合,进一步探讨了基于体感的在线互动教育游戏设计方法,最后展示了应用案例。 展开更多
关键词 体感交互 教育游戏 在线游戏学习
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基于Kinect体感交互的多人在线虚拟实验系统 被引量：8
12
作者 孙博文 张佳梁 +1 位作者 蔡亚飞 郭文兰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第9期284-288,共5页
为了满足多人异地进行真实感虚拟实验的需求,使用Kinect体感设备和Unity 3D引擎搭建了一个多人在线虚拟实验系统。在该系统中,使用Unity 3D引擎搭建虚拟实验场景,通过导入3D Max制作的实验器材模型进行实验搭建,并通过网络通信技术实现... 为了满足多人异地进行真实感虚拟实验的需求,使用Kinect体感设备和Unity 3D引擎搭建了一个多人在线虚拟实验系统。在该系统中,使用Unity 3D引擎搭建虚拟实验场景,通过导入3D Max制作的实验器材模型进行实验搭建,并通过网络通信技术实现远距离多人在线操作。对于真实感部分,采用Kinect体感技术捕捉的身体姿势被用来控制虚拟场景中第一人称角色的走动、抓取和操作实验器材以及选取虚拟场景中的菜单。实验结果证明,Kinect姿势识别具有很高的准确性和鲁棒性,并且不容易被光照条件和复杂的背景所影响,服务器与客户端的通信对于建立远程虚拟实验系统来说足够稳定。该系统具有成本低、真实感较强的优点。 展开更多
关键词 多人在线 虚拟实验 KINECT 体感交互 UNITY 3D
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基于手势识别的虚拟环境体感交互控制 被引量：7
13
作者 蔡林沁 张建荣 刘彬彬 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期136-139 165,共5页
结合体感交互与虚拟环境技术,提出了一种基于手势识别的虚拟环境体感交互方法,采用Kinect体感设备,实时获取用户的手势数据,通过改进的动态时间规整算法,对所定义的手势语义进行识别,并根据识别结果,发出实时控制指令,实现与虚拟环境的... 结合体感交互与虚拟环境技术,提出了一种基于手势识别的虚拟环境体感交互方法,采用Kinect体感设备,实时获取用户的手势数据,通过改进的动态时间规整算法,对所定义的手势语义进行识别,并根据识别结果,发出实时控制指令,实现与虚拟环境的自然交互.在此基础上,实现了基于Kinect手势识别的虚拟矿井交互系统,对交互方法进行测试.实验测试结果表明,手势识别正确率平均高达95.1%,实时性较好,所定义的虚拟矿井手势语义符合人们正常操作习惯,能实现与虚拟环境更加自然的人机交互,可以实现与虚拟矿井自然交互控制. 展开更多
关键词 虚拟环境 体感交互 手势识别 交互控制 虚拟矿井
原文传递
体感交互在大型触摸屏环境中的应用与研究 被引量：6
14
作者 翟言 赵国英 黄心渊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期317-321,共5页
大型触摸屏环境带来高沉浸感的触控体验,然而当用户离大屏幕过近时体验效果欠佳。为改善其交互体验,引入体感交互技术,基于用户与屏幕的距离提出2种交互模式。通过设计并实现一套测试系统,将体感交互技术应用到大型触摸屏环境中。利用... 大型触摸屏环境带来高沉浸感的触控体验,然而当用户离大屏幕过近时体验效果欠佳。为改善其交互体验,引入体感交互技术,基于用户与屏幕的距离提出2种交互模式。通过设计并实现一套测试系统,将体感交互技术应用到大型触摸屏环境中。利用该系统进行用户测试,并对测试结果进行统计学分析。测试结果显示,体感交互技术能有效减少大型触摸屏环境体验效果欠佳的局限性。体感交互技术与大型触摸屏环境的结合有利于改善公共空间的交互体验。 展开更多
关键词 大屏幕 触摸屏 人机交互 体感交互 动作识别 交互模式
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面向健身的体感交互行为设计研究 被引量：7
15
作者 严资情 张宇红 《设计》 2017年第5期134-136,共3页
结合体感交互行为的设计与研究,通过对日常健身场景的分析,研究体感交互行为对于健身的引导作用,进行动作分析和理解。结合Kinect手势识别和局部深度图人体识别,打造有趣味性的健身体感交互行为设计。通过对用户健身行为的研究,结合游... 结合体感交互行为的设计与研究,通过对日常健身场景的分析,研究体感交互行为对于健身的引导作用,进行动作分析和理解。结合Kinect手势识别和局部深度图人体识别,打造有趣味性的健身体感交互行为设计。通过对用户健身行为的研究,结合游戏化思维和体感技术,让用户在健身时达到最佳心流体验。 展开更多
关键词 健身 体感交互 人因学
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体感交互技术Kinect对脑卒中后抑郁患者的干预效果 被引量：7
16
作者 刘俊杰 徐金献 +5 位作者 张燕 文翠 尹文瑜 陈丽媛 马素慧 陈长香 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2013年第11期1049-1051,共3页
目的观察体感交互技术Kinect对脑卒中后抑郁(PSD)患者的疗效。方法 PSD患者60例分为实验组(n=30)和对照组(n=30)。对照组采用常规康复,实验组在此基础上加用Kinect辅助训练。分别于干预前和干预后4周用Zung抑郁自评量表(SDS)进行评价。... 目的观察体感交互技术Kinect对脑卒中后抑郁(PSD)患者的疗效。方法 PSD患者60例分为实验组(n=30)和对照组(n=30)。对照组采用常规康复,实验组在此基础上加用Kinect辅助训练。分别于干预前和干预后4周用Zung抑郁自评量表(SDS)进行评价。结果干预4周后,实验组、对照组的SDS评分分别为(43.25±10.11)、(55.67±8.80),实验组明显低于对照组(P<0.01)。结论应用体感交互技术Kinect进行康复训练可更好改善PSD患者抑郁程度。 展开更多
关键词 体感游戏 脑卒中后抑郁 抑郁自评量表
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基于Kinect骨骼追踪的控制方法的研究 被引量：7
17
作者 蓝箭 孙娟 +1 位作者 杨裕炳 赵炎 《仪表技术》 2014年第8期20-22,27,共4页
提出了一种基于Kinect骨骼追踪的控制方法,提高了人机交互的效率性和自然性。Kinect有红外发射器和摄像头,所以其能够产生三维数据。Kinect SDK从红外摄像头获取红外数据后,对其进行计算处理,产生景深数据,通过骨骼追踪技术处理景深数据... 提出了一种基于Kinect骨骼追踪的控制方法,提高了人机交互的效率性和自然性。Kinect有红外发射器和摄像头,所以其能够产生三维数据。Kinect SDK从红外摄像头获取红外数据后,对其进行计算处理,产生景深数据,通过骨骼追踪技术处理景深数据,以匹配人体的各个部分,进而建立人体各个关节的3D坐标;然后利用3D坐标值计算各个关节的转动角度;最后将计算结果发送给被控对象,完成了整个控制过程。此控制方法很好地实现了体感交互,可应用于智能家居、智能教学、工业控制等领域。 展开更多
关键词 KINECT 骨骼追踪 体感交互
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基于深度学习的体感交互方法 被引量：7
18
作者 唐晖 王庆 +1 位作者 陈洪 郭浩 《计算机与现代化》 2019年第2期7-14,共8页
随着微软2017年10月份宣布永久停产Kinect产品,目前体感交互领域急需一种Kinect的替代品。本文采用普通单目摄像头实时读取视频流,用Faster-RCNN网络检测人体位置并且框出,改进非极大值抑制算法,引入线性加权函数将IOU大于阈值的检测框... 随着微软2017年10月份宣布永久停产Kinect产品,目前体感交互领域急需一种Kinect的替代品。本文采用普通单目摄像头实时读取视频流,用Faster-RCNN网络检测人体位置并且框出,改进非极大值抑制算法,引入线性加权函数将IOU大于阈值的检测框分数减低而不是变成零。其次,根据得到的检测框送入人体关键点检测CPM网络,输出人物全身骨骼点坐标位置,将Center Loss引入以增加关键点的类内特征的内聚性和类间的差异性。最后,按照模板匹配法根据识别结果生成体感交互的控制指令。本文方法降低了对专业设备的依赖,简化了体感交互的复杂度,对促进体感普及以及拓展人机交互使用范围都具有重要价值。 展开更多
关键词 体感交互 Faster-RCNN CPM 非极大值抑制 CenterLoss
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航天员虚拟交互操作训练多体感融合驱动方法研究 被引量：7
19
作者 邹俞 晁建刚 杨进 《图学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期742-751,共10页
针对航天员虚拟训练中的人机自然交互问题,基于体态/手势识别和人体运动特性,提出一种多通道数据融合的虚拟驱动与交互方法。结合Kinect设备能够完整识别人体姿态特点及Leap Motion设备能精确识别手势姿态的优势,提出了基于判断的数据... 针对航天员虚拟训练中的人机自然交互问题,基于体态/手势识别和人体运动特性,提出一种多通道数据融合的虚拟驱动与交互方法。结合Kinect设备能够完整识别人体姿态特点及Leap Motion设备能精确识别手势姿态的优势,提出了基于判断的数据传递方法,在人体关节识别的基础上对手部关节进行识别与数据处理计算,采用多通道体感识别融合方法将二者结合,并进行了实验。结果表明,通过采用Leap Motion和Kinect对手部识别的判别,当手势在Leap Motion识别范围内,能够在实现人体体感识别的基础上增加较为精确的手势识别。此方法成功实现了人体姿态识别和手势精确识别的结合,可应用于航天员虚拟训练中的人机自然交互中去。 展开更多
关键词 航天员 虚拟训练 体感识别 数据融合 交互
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体感交互式拟人手臂机器人 被引量：5
20
作者 黄祖良 邓琛 +2 位作者 张琴舜 丁大民 王朝斌 《轻工机械》 CAS 2016年第1期5-8,13,共5页
针对目前人体动作同步机器人造价高,使用过程繁琐,需要穿戴多种传感器设备等缺点,设计并研制了一种不需要穿戴传感器的人体手臂动作同步机器人。介绍了机器人的结构和系统组成,给出了Kinect读取和共享数据以及转换为机械臂可用数据的方... 针对目前人体动作同步机器人造价高,使用过程繁琐,需要穿戴多种传感器设备等缺点,设计并研制了一种不需要穿戴传感器的人体手臂动作同步机器人。介绍了机器人的结构和系统组成,给出了Kinect读取和共享数据以及转换为机械臂可用数据的方法,设计PID结合PWM脉宽调速的控制驱动模块,完成了机械臂控制系统的软件。结果表明该人体动作同步机器人在未经培训的操作者指挥下,能够从不同初始位置完成人类肢体动作发出的指令,并且精度较高。这一研究可为无传感器肢体交互智能机器人研制提供参考。 展开更多
关键词 拟人手臂 体感交互 Kniect体感摄像机 PID控制
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