基于Vizard环境的增强现实交互技术的应用研究.docVIP

基于Vizard环境的增强现实交互技术的应用研究 　　DOI：10.16644/33-1094/tp.2016.07.015 　　摘 要： 应用增强现实交互技术时，对用户动作的精确捕捉至关重要。Vizard环境对用户动作辨识度高，与增强现实设备广泛兼容。通过3DS MAX构建虚拟魔方模型，利用Python语言编程实现虚拟魔方的用户操作响应，研发了基于Vizard环境增强现实交互系统的虚拟魔方游戏，实现了虚拟魔方游戏的增强现实效果。应用结果表明，该方法能有效提高用户动作辨识精度，带给用户良好的感官体验。 　　关键词： 增强现实； 动作捕捉； Vizard； 虚拟魔方游戏 　　中图分类号：TP391 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）07-53-03 　　Research on the application of augmented reality interactive technology in Vizard environment 　　Lin Chen， Lin Xiaobin 　　（Physics and Electronic Information Engineering， Minjiang University， Fuzhou， Fujian 350108， China） 　　Abstract： Vizard environment is high to the user action recognition and compatible with the augmented reality equipments widely. Building up 3D virtual Rubiks cube model by 3DS MAX， programming with Python language to realize the user operation response， a 3D virtual Rubiks cube game of augmented reality interactive technology in Vizard environment is developed， and the augmented reality effect for 3D virtual Rubiks cube game is realized. Application results show that the proposed method can effectively improve the accuracy of user action recognition and give the user a good sensory experience. 　　Key words： augmented reality； action tracking； Vizard； virtual Rubiks cube game 　　0 引言 　　融合了计算机视觉、图形学、图像显示与识别等多个学科成果的增强现实技术，是在虚拟现实技术基础上发展起来的，它将现实世界信息和虚拟世界信息融合，把原本现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息通过计算机等模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到现实世界，被人类感官所感知，实现对虚拟场景的现实感的增强[1-3]。在研发增强现实交互技术时，对用户动作的精确捕捉至关重要。 　　目前大量的增强现实开发技术是通过深度摄像头捕捉用户信息，并运用骨骼拟合来近似推断用户动作，对用户动作辨识精度有限，如Kinect等。而Vizard除了利用红外摄像头获取用户信息外，还可通过多个与用户特定部位绑定的定位设备来精确捕捉用户动作，从而在最大程度上真实还原用户的动作，很大程度上避免误判。且Vizard环境与其增强现实设备完美的结合，可轻松实现计算机图像与现实场景的融合。因此本文提出了一种基于Vizard环境的增强现实交互技术实现方法，利用该方法实现了对虚拟魔方游戏现实感的增强。实现结果表明了该方法的有效性和创新性，将Vizard引入研发增强现实交互技术中，有效提高用户动作辨识精度，带给用户良好的感官体验。 　　1 开发工具概述 　　1.1 3DS MAX概述 　　3DS MAX是美国Autodesk公司旗下Discreet分部开发的一款基于计算机系统的三维模型制作和渲染的软件，已成为使用最广的三维建模、动画和渲染工具。在建筑和室内设计、影视、游戏、教学及工程可视化等领域有广泛应用，能很好的满足高质量动画和设计的制作需求[4-5]。它具有建模功能强大，扩展性好，操作简单，兼容性强等特点。 　　1.2 Vizard概述 　　美国WorldViz公司研发了