基于kinect運動捕捉的太極拳輔助訓練系統(tǒng)研究

1、C l a s s i f i e dI n d e x ： T P 3 9 1U D C ：0 0 4S e c r e c y R a t e ： P u b l i c i z e dU n i v e r s i t yC o d e ：螋H e b e i U n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n d T e c h n o l o g yD i s s e r t a t i o n f

2、 o rt h eM a s t e r D e g r e eR e s e a r c h o n T a i j i a u x i l i a r yt r a i n i n gs y s t e m b a s e do n k i n e c t m o t i o nc a p t u r eC a n d i d a t e ：S u p e r v i s o r ：A s s o c i a t e S u p e

3、 r v i s o r ：A c a d e m i c D e g r e e A p p l i e d f o r ：S p e c i a l i t y ：E m p l o y e r ：D a t e o f O r a l E x a m i n a t i o n ：Z H A N G L i y i n gA s s o c i a t eP r o f ．X U E Z h i h o n gS e n i o

4、rE n g i n e e rL I U B oM a s t e r o f E n g i n e e r i n gC o n t r o l E n g i n e e r i n gS c h o o lo f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n gD e c e m b e r ，2 0 1 6摘要摘要隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，運動捕捉技術(shù)等科學技術(shù)逐漸應用到體育教學領(lǐng)域中，體育

5、教學實踐性很強，本系統(tǒng)將現(xiàn)代科學技術(shù)運用到太極拳的訓練當中，可作為對傳統(tǒng)教學的適當補充，提升太極拳教學效率。本文根據(jù)對太極拳教學現(xiàn)狀需求分析，設(shè)計實現(xiàn)了基于K i n e c t 運動捕捉的面向太極拳初學者需求的太極拳輔助訓練系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以給學員提供太極拳標準動作視頻指導，運用運動捕捉技術(shù)搭建的K i n e c t 開發(fā)平臺采集標準數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)濾波降噪處理后保存，建立標準動作數(shù)據(jù)庫。采集測試者太極拳動作，并將其動作序列的彩色視頻流

6、顯示到界面窗口上，骨架數(shù)據(jù)流映射到彩色視頻上并標記出關(guān)節(jié)點的位置。采集完成兩組數(shù)據(jù)之后，通過采用動態(tài)時間規(guī)劃( D T w ) 算法解決了對應幀匹配問題。根據(jù)特征提取技術(shù)，分別對兩組骨架數(shù)據(jù)進行角度、速度特征提取，根據(jù)提取的特征進行對比，給予測試者準確的評估。運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)把測試者關(guān)節(jié)點的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)賦給U n i t y 3 D 人物模型對應的關(guān)節(jié)點。針對可能出現(xiàn)的人物姿態(tài)扭曲的問題，給出相應的解決方法，驅(qū)動虛擬人物再現(xiàn)測試者的角色動畫