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《基于雙手交互的虛擬裝配仿真技術(shù)研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchondoublehandsinteractiontechnologyinvirtualassemblysimulationByChaofengZhangSupervisor：Prof．TongdeTanComputerApplicationTechnologySchoolofInformationEngineeringMay2012原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行
2、研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者：弘趑膨霧日期：泐年歲月刀日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或者
3、其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文作者：私囊運(yùn)砌李日期：刃耖年歲月夕易日摘要虛擬裝配作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種典型應(yīng)用，其應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)引起了越來越廣泛的重視。傳統(tǒng)的虛擬裝配系統(tǒng)由于多數(shù)采用鼠標(biāo)和鍵盤作為交互設(shè)備，普遍存在交互的沉浸感和適應(yīng)性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。針對這個(gè)問題，本文以虛擬裝配中的人機(jī)交互方式為研究重點(diǎn)，從行為學(xué)和認(rèn)知心里學(xué)的角度出發(fā)，提出了基于雙手交互的虛擬裝配仿真系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)
4、思想，以雙手交互來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼠標(biāo)交互，并且實(shí)現(xiàn)了一個(gè)光學(xué)頭盔的虛擬裝配仿真系統(tǒng)。在仿真系統(tǒng)中，用戶可以利用虛擬手抓取零件，通過左右手的協(xié)作來完成裝配過程。首先，本文對手勢識別和手勢跟蹤技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，分析了多種手勢識別方法的適用范圍，詳細(xì)敘述了基于Hu矩特征的手勢識別方法，同時(shí)比較了多種跟蹤方法的優(yōu)缺點(diǎn)，針對CamShifi算法不能自動(dòng)完成跟蹤的缺點(diǎn)，提出了“將輪廓提取和運(yùn)動(dòng)跟蹤相互印證“的解決方法，使得CamShifi算法由半自動(dòng)跟蹤變?yōu)槿詣?dòng)跟蹤。其次，設(shè)計(jì)了雙手交互的虛擬裝配系統(tǒng)的整體架構(gòu)和處理流程，提出了系統(tǒng)的兩個(gè)核心數(shù)學(xué)模
5、型：坐標(biāo)計(jì)算模型和膚色閾值高斯模型，并且詳細(xì)分析了手勢提取、手勢識別和碰撞檢測等階段的處理流程。在手勢識別階段，選定歐氏距離作為手勢之間的度量準(zhǔn)則；在碰撞檢測階段，以軸向包圍盒來建立系統(tǒng)的包圍盒樹，設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的碰撞檢測策略，同時(shí)對零件間的裝配關(guān)系進(jìn)行規(guī)劃描述。最后，分析了雙手交互的虛擬裝配系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的編碼實(shí)現(xiàn)過程，結(jié)合光學(xué)頭盔的具體裝配過程和裝配特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于雙手交互的虛擬裝配仿真系統(tǒng)，驗(yàn)證了雙手交互在虛擬裝配中的可行性，同時(shí)分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的不足之處和以后可以改進(jìn)的地方。關(guān)鍵詞：虛擬裝配手形提取手勢識別Hu矩手
6、勢跟蹤碰撞檢測AbstractAsatypicalapplicationofvirtualrealitytechnologyinthefieldofproductdesign,thevalueofvirtualassemblyhascausedmoreandmoreattention．Becauseoftheuseofmouseandkeyboardinteractiondevices，thebadimmersionandinteractionexistsinmanytraditionalvirtualassemblysystem
7、s．Tosolvethisproblem，thethesisfocusedonthehuman—computerinteractioninvirtualassembly,startingfrombehavioralandcognitivepsychologypointofview,proposedtheoveralldesignconceptofthevirtualassemblysimulationsystembasedondoublehandsinteractioninsteadofthetraditionalmouseint
8、eraction,andaccomplishedthevirtualassemblysimulationsystemforanopticalhelmet．Inthesimulationsystem,usersCanusethevirtualhand
