【Alex專欄】Kinect應用設計4

這一期我們將一起來探討揮動手勢的設計

揮動可以說是手勢識別的一大重點

除了第三期說的點擊以外，最常用的就是揮動了，常見的有揮手、拖拉等

—我是目錄—

動作識別

手勢

|- 觸碰

|- 揮動

|- 觸發機制

|- 雙手縮放

姿勢

|- 關鍵知識

|- 設計方案

|- 前景與限制

—目錄結束—

 

揮手

我們經常有一種需求，就是希望通過特定的動作“喚醒”設備，讓設備登陸用戶或者響應用戶接下來的動作。

揮手就是一種很好的Say Hi的方式，那麼怎麼來實現呢？

首先我們知道，微軟的Kinect SDK把人的關節點分爲20個關節。

於是一種簡單的實現就是通過關節點的X軸位置(如handLeft.X和elbowLeft.X)來判斷

利用一個自動生成時間戳的鏈表，我們就可以知道當它們的X軸在什麼時候重合

通過在檢查在特定時間內，有多少個時間戳，就可以得知手揮動了多少次。

更進一步的，我們希望elbow.Y 在hand.Y上方時才視爲一次有效的擺手，這樣就避免了下襬手的誤觸發。

當然，也可以限制elbow.Z比hand.Z 遠，這樣就避免了背身時的觸發。

 

拖拉

有了揮手做基礎，拖拉就更好理解了。

之前我們說過，人手臂的活動有一個範圍限制。

於是我們可以把圖中藍色的空間用二元一次方程(y=ax+b)映射到屏幕上

具體的，針對不同人羣，這個空間到底該設多大呢？

如果採用固定的像素點數，考慮到大人/小孩、遠/近等差別，顯然很難取出合適的寬高值。

美術中有“頭身”這個概念，通過這個粗略的估算，程序很快就能截取出適合自己的空間範圍。

首先，人體平均的的身高爲7個半頭身（注：若套用模型時請注意藝術中通常用8頭身），即身高約等於7個半頭部的高度。

其次，鎖骨到腰部爲2頭，這個距離也等同於上頸部到上臀部。

水平方向上，左右肩寬約爲2頭

據此，我們通過獲取用戶shoulderLeft到shoulderRight的距離（也可以是其他關節），取2頭作爲單位，配合關節點做參考點（可採用不容易受手勢影響的點，如shoulderCenter），很快就可以根據前面藍色的圖取出大致合適的控件，剩下的就是優化的工作了。

比較常見的做法是選取一個1:1大小的控件，然後映射到1:1或者4:3的屏幕上，具體比例問題可以由方程控制。

此時當我們的手在指定空間內移動時，就充當了“鼠標”的指向作用，有了這個功能，再配合特定的觸發機制就可以完成拖拉等手勢。

 

小結

由於這些手勢的判斷多爲幀間運算，我們需要時刻注意避免使用過於複雜的算法，否則每秒60次的運算有可能會拖垮CPU，造成嚴重的延遲。從最簡單的方法開始，根據實際情況不斷優化是一個很好的發現合適算法的途徑。

下一期我們將一起探討觸發機制的問題

謝謝觀賞 

轉載自http://www.kinectutorial.com/?p=824本人純粹是收藏，方便以後查看~