近距离3D人机交互技术研究实现

计算机工程与应用 ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (3): 186-191.

近距离3D人机交互技术研究实现

刘川，邬春学

上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093

出版日期:2015-02-01 发布日期:2015-01-28

Research and implementation of 3D human computer interactive technology in close scenario

LIU Chuan, WU Chunxue

School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

Online:2015-02-01 Published:2015-01-28

摘要/Abstract

摘要： 3D人机交互技术是计算机图形学、虚拟现实和模式识别的交叉融合领域，可分为虚拟环境的显示和三维物体识别。该研究将虚拟环境显示和三维物体识别整合成一个完整的解决方案并应用到1∶1模拟虚拟场景的近距离交互。研究了虚拟现实之间的坐标转换；分析了影响虚拟物体立体显示的三个主要因素：OpenGL中摄像机的张角，摄像机间距和立体图像对的产生；并实现了基于Intel Perceptual Computing的三维物体识别。实验结果显示：该方案在1∶1模拟虚拟场景方面具有良好的3D显示效果，同时在手势识别方面有较高的识别率。

关键词: 3D 人机交互, OpenGL, 坐标转换, Intel Perceptual Computing

Abstract: 3D human-computer interaction is an amalgamation of computer graphics, virtual reality and pattern recognition, which consists of virtual environment and 3D object recognition. A total solution consisting of virtual environment rendering and 3D object recognition is proposed and applied in the close human-computer interaction scenes, which simulate virtual scenario with the ratio of 1∶1. The research analyses the transformation between virtual environment and reality; three main factors which have influence on stereo display of virtual object have been explored, which include the camera angle, the distance between two cameras in OpenGL and the stereo image pairs generation; 3D object recognition is implemented on Intel Perceptual Computing. Experiments show that the solution has excellent 3D effect in simulation virtual scenario with 1∶1 ratio and high gesture recognition rate.

Key words: 3D human-computer interaction, OpenGL, coordination transformation, Intel Perceptual Computing

刘川，邬春学. 近距离3D人机交互技术研究实现[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(3): 186-191.

LIU Chuan, WU Chunxue. Research and implementation of 3D human computer interactive technology in close scenario[J]. Computer Engineering and Applications, 2015, 51(3): 186-191.

[1]	周玲，陈强. 城市地下管网增强现实系统研究[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(1): 251-256.
[2]	关日钊，陈新度，吴磊. 面向点云模型的交互式位姿调整系统[J]. 计算机工程与应用, 2018, 54(18): 195-200.
[3]	范丹阳，贠卫国. 基于PC集群多通道视景仿真系统的设计与实现[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(18): 204-208.
[4]	赵建军，陈滨，杨利斌. 基于四元数的大地坐标转换算法及实现[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(4): 202-205.
[5]	高国阳，徐超，周东翔. 虚拟手的远程控制实现[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(23): 79-83.
[6]	岳玉芳，安建祝，张玉双. 结合三维场景的目标跟踪系统研究[J]. 计算机工程与应用, 2010, 46(9): 224-226.
[7]	范彩霞,吴宁. 图形处理器光照引擎的设计[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(7): 86-88.
[8]	腾灵灵，邵栋，荣国平. 一个无线定位应用开发框架[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(30): 69-72.
[9]	周淑秋¹,刘真²,孟俊仙². 动态织物与复杂模型的快速碰撞检测方法[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(2): 216-218.
[10]	谷学静¹,许广宾¹,熊伟¹,王志良². 人工心理模型驱动的人脸表情动画合成[J]. 计算机工程与应用, 2008, 44(8): 107-109.
[11]	张华. 基于OpenGL的等角插补明暗处理的软件实现[J]. 计算机工程与应用, 2008, 44(23): 86-87.
[12]	雷林华,朱虹,涂善彬,邓颖娜,杨杰. 一种人脸网格模型的特征区域细节调整方法[J]. 计算机工程与应用, 2008, 44(16): 194-196.
[13]	陈涛魏朗. 人-车-路视景仿真系统中信息的动态显示[J]. 计算机工程与应用, 2007, 43(7期): 227-229.
[14]	刘智斌,李占利,刘晓峰,曹宝香. 织物动感模拟的研究与实现[J]. 计算机工程与应用, 2006, 42(32期): 0-.
[15]	唐政,高晓光. 基于RCS值计算的坐标转换模型研究与应用 [J]. 计算机工程与应用, 2006, 42(17期): 9-.