基于數(shù)據(jù)手套的虛擬印刷機(jī)交互技術(shù)研究.pdf

1、目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，并獲得各行業(yè)的認(rèn)可，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)印刷機(jī)訓(xùn)練方面的缺陷，促進(jìn)了印刷機(jī)模擬操作系統(tǒng)在印刷院校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展。通過深入研究印刷機(jī)各部件建模和拼接技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)手套和位置跟蹤器，OSG三維渲染引擎、Cal3d骨骼動(dòng)畫、人機(jī)交互等技術(shù)，構(gòu)建了人手與虛擬手的交互可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了虛擬手操作虛擬印刷機(jī)，其中主要研究工作如下:
　　(1)建立虛擬手，通過分析人手的生理結(jié)構(gòu)，以

2、及日常生活中經(jīng)常用到的手勢(shì)動(dòng)作，結(jié)合層次結(jié)構(gòu)的方法創(chuàng)建了手的幾何模型，通過研究Cal3d骨骼動(dòng)畫原理和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人手運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵幀動(dòng)畫。
　　(2)通過深入研究數(shù)據(jù)手套和位置跟蹤器的原理和實(shí)現(xiàn)方法，提取數(shù)據(jù)手套中控制虛擬手運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，分別調(diào)用虛擬手手指相應(yīng)的關(guān)鍵幀動(dòng)畫，執(zhí)行相應(yīng)的手勢(shì);提取位置跟蹤器當(dāng)前的坐標(biāo)點(diǎn)，使之與場(chǎng)景中虛擬手的坐標(biāo)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，完成虛擬手在虛擬場(chǎng)景中的漫游。
　　(3)建立印刷機(jī)模型，通過對(duì)印刷機(jī)運(yùn)動(dòng)過

3、程中部分控制系統(tǒng)運(yùn)行原理的分析，獲取該部分控制系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)設(shè)置，利用幾何變換、路徑動(dòng)畫、頂點(diǎn)動(dòng)畫、紋理動(dòng)畫等技術(shù)實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)部分組件的運(yùn)動(dòng)模擬。
　　(4)基于OSG的碰撞檢測(cè)理論，并結(jié)合人手運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，通過虛擬手與虛擬印刷機(jī)的碰撞檢測(cè)，完成虛擬手對(duì)印刷機(jī)面板上部分按鈕的操作。
　　(5)在VS2008環(huán)境下，以C++為開發(fā)語言，基于OSG三維渲染引擎和Cal3d骨骼動(dòng)畫引擎，利用數(shù)據(jù)手套和三維位置跟蹤器