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文檔簡介
1、增強現(xiàn)實技術的提出與發(fā)展為營造一個真實車間與虛擬設備相互融合的混合環(huán)境奠定了理論與技術基礎。它提供了一種嶄新的思路讓設計師能夠通過一種直觀、自然的方式對布局方案進行設計與修改,并進行直接感官上的評價。目前傳統(tǒng)的人機交互技術無法很好地滿足操作者在混合環(huán)境下對布局方案進行直觀、自然、高效的修改操作的要求。因此,有必要對混合環(huán)境下的人機交互方法進行研究。本文采用基于手勢的交互方式進行車間布局設計,具體研究內容包括以下幾個方面:
第一
2、,增強現(xiàn)實車間布局的分析及基本手勢的定義。對增強現(xiàn)實車間布局設計中的交互特點(如活動范圍有限性等)及交互需求進行分析,提取出具體的交互任務。研究在一定的活動范圍內對大范圍增強現(xiàn)實車間環(huán)境內的虛擬模型進行布置操作的方法。結合人們在日常生活中操作物體的行為習慣,對布局設計中的操作過程進行動作分解,提取并定義出基本手勢。
第二,交互語義模型的定義。建立基于手勢變化的人機交互語義模型,該語義模型分為物理層、詞法層、語法層、語義層四個層
3、次。分析各層次的功能,并使用數(shù)學公式對其進行形式化描述。該交互語義模型使用數(shù)據手套和磁跟蹤器作為手勢輸入設備,根據用戶的手勢變化、時序、手的移動及上下文信息,判斷用戶的不同操作意圖(如添加、移動、旋轉及刪除模型等)。
第三,交互語義模型的實例化。根據具體的操作過程,分析所使用的手勢、手勢的變化及操作條件,對交互語義模型各層次數(shù)據進行實例化(如手勢集、手勢變化集、操作意圖集及交互規(guī)則集等)。對車間布局設計中包括的基本操作進行具體
4、定義,并分析語義模型進行操作意圖判斷的過程。
第四,交互語義模型的實現(xiàn)?;跀?shù)據手套提取用戶的手勢數(shù)據,通過k-近鄰法建立手勢模板庫,并對用戶輸入的手勢進行識別。根據識別出的手勢,采用基于手勢序列槽填充的形式,判斷用戶的手勢變化。
第五,系統(tǒng)的總體實現(xiàn)。使用相關的硬件設備和軟件平臺開發(fā)與實現(xiàn)了一個完整的增強現(xiàn)實環(huán)境下的車間布局設計系統(tǒng)。開發(fā)了一個基于Android移動終端的應用程序,用于輔助用戶操作(如速度設定、文字
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