增強(qiáng)現(xiàn)實環(huán)境下基于手勢的自然交互.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實的一個重要目標(biāo)是實現(xiàn)用戶與虛擬信息之間直接自然的交互。本文的研究針對人手直接與虛擬場景發(fā)生自然三維交互的需求，在增強(qiáng)現(xiàn)實的理論框架下延伸三維注冊內(nèi)涵，實時注冊真實空間中交互主體的三維形體數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)虛擬物體與真實物體的空間一致性渲染；實時跟蹤重建交互主體的三維結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)交互主體與虛擬場景間直接自然的操作型手勢交互。主要研究內(nèi)容包含以下幾點：
　　 (1)基于計算機(jī)視覺原理，解決增強(qiáng)現(xiàn)實的深度一致性問題。本文基于多視

2、幾何，提出一種獲取增強(qiáng)現(xiàn)實場景在運動視點下虛擬對象與真實對象之間正確的三維位置關(guān)系的有效方法；從而實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實環(huán)境下，操作型手勢的實時交互過程中，虛擬與真實對象間深度一致的場景渲染。
　　 (2)對相機(jī)注冊、擴(kuò)展跟蹤注冊和三維空間前景注冊進(jìn)行系統(tǒng)分析，發(fā)展三維注冊內(nèi)涵，將虛擬與真實世界間的深度一致性問題合并到三維注冊的研究范疇中。另外，本文還提出一種適合桌面交互環(huán)境的魯棒的相機(jī)位姿擴(kuò)展跟蹤方法。
　　 (3)提出一套針對

3、不佩戴任何標(biāo)記的人手的區(qū)域檢測跟蹤、特征點提取和三維稀疏結(jié)構(gòu)重建算法。本文基于重建結(jié)果提出指尖、指向以及手掌平面等基本操作型手勢交互的三維交互模式，進(jìn)而將從真實世界提取的三維交互信息對齊到虛擬世界，融合渲染并觸發(fā)交互，從而實現(xiàn)空間一致的操作型手勢自然交互。另外，我們基于多線索特征流的思想運用了一種多線索自然手勢跟蹤方法，基于該方法實現(xiàn)了多點跟蹤的模仿型手勢三維交互。
　　 (4)基于普通PC環(huán)境，實現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實環(huán)境下基于手勢的自