游戲引擎中基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的新型交互系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、基于攝像頭的新型實(shí)時(shí)交互手段是在傳統(tǒng)人機(jī)交互手段，例如鍵盤(pán)鼠標(biāo)等之上的一種很好的拓展。特別是使用兩個(gè)攝像頭同時(shí)進(jìn)行拍攝，可以充分模擬人的眼睛對(duì)客觀世界的感知，從而通過(guò)準(zhǔn)確定位和分析，進(jìn)而獲得場(chǎng)景的三維特征。這種交互手段可以允許虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的操作者可以以一種更加自然的方式進(jìn)行人機(jī)交互，例如空間定位，手勢(shì)指揮等。 基于雙攝像頭的新型交互方式主要采用計(jì)算機(jī)圖像分析技術(shù)，對(duì)攝像頭采集的每一幀執(zhí)行分析流程，分別提取出前景物體和背景，然后對(duì)

2、前景物體利用計(jì)算機(jī)雙目立體視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行空間定位和運(yùn)動(dòng)軌跡分析。 本文的研究以游戲引擎為平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是建立在游戲引擎的基礎(chǔ)上，作為其功能外擴(kuò)型組件而存在。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，十分注重系統(tǒng)的模塊化、可復(fù)用性，所以本系統(tǒng)其實(shí)是一個(gè)自成體系的完整系統(tǒng)，并非只能依附于游戲引擎中，而是具有很強(qiáng)的可移植性和可維護(hù)性，可以作為一個(gè)單獨(dú)的組件應(yīng)用在需要使用機(jī)器視覺(jué)的場(chǎng)合和系統(tǒng)之中。 由于實(shí)現(xiàn)的是機(jī)器視覺(jué)的系統(tǒng)，因而本文就機(jī)器視覺(jué)的

3、實(shí)現(xiàn)步驟和其間的一些重點(diǎn)算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并按照其算法處理的步驟進(jìn)行了逐一研究，對(duì)于一些已經(jīng)很成熟的算法，我們?cè)谘芯亢髮?duì)其進(jìn)行了直接的實(shí)現(xiàn)；對(duì)一些不能滿(mǎn)足我們系統(tǒng)性能或功能需求的算法，我們進(jìn)行了一些細(xì)節(jié)的組合和整體的優(yōu)化，從而使系統(tǒng)要求得到滿(mǎn)足；而對(duì)某些關(guān)鍵性的，且并沒(méi)有適合的算法可用的步驟，我們另行摸索和設(shè)計(jì)合適的算法并將其實(shí)現(xiàn)。因此，本文中的主要工作有如下一些方面： ·對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的算法流程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，并

4、逐步驗(yàn)證了文中所采用的各算法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。在與游戲引擎完美結(jié)合的同時(shí)，保證了系統(tǒng)所要求的實(shí)時(shí)性能。 ·針對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：特征點(diǎn)的提取，提出了將圖像的兩種特征，即邊緣信息和角點(diǎn)信息進(jìn)行綜合使用的方法，擴(kuò)大了可使用的點(diǎn)的數(shù)量，同時(shí)又縮小了需要處理的信息數(shù)量，還抵消了經(jīng)過(guò)濾波造成的角點(diǎn)的損失，對(duì)算法的效率和健壯性都有很大的幫助。 ·針對(duì)系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：特征點(diǎn)的匹配，提出了創(chuàng)新的算法，即使用極線校正和單應(yīng)性約束限定匹配范圍