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《哈尔滨工程大学》 2009年
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视景仿真中虚拟手的人机交互技术研究

侯亚丽  
【摘要】: 随着计算机技术的高速发展,视景仿真技术在诸多领域获得了成功应用。视景仿真是虚拟现实的重要表现形式,也是虚拟现实的重要组成部分,而虚拟现实实质上是一种人机交互系统,虚拟手交互技术是人机交互中的重要组成部分之一,用户可以在交互过程中体验到较强的沉浸感。本文针对视景仿真中虚拟手的人机交互的关键技术及实现方法,主要做了以下的研究工作: (1)建立了虚拟手的人机交互模型,并设计了虚拟手的多通道交互界面,构建了虚拟手的人机交互系统框架图,分析了虚拟手交互过程中闭坏运行控制系统的运行原理。 (2)详细研究了从人手到虚拟手的运动映射。在分析人体手部的生理结构和运动特征的基础上,采用层次结构方法建立虚拟手的几何模型和运动模型;通过数据手套和位置跟踪器等交互设备,对人手位置和姿态参数进行数据采集解算;结合计算机图形学的坐标转化理论对运动映射原理进行了研究,实现了从人手到虚拟手的运动映射。 (3)对虚拟手操作虚拟物体的两个关键技术进行了研究:一是研究了基于Vega相交矢量的碰撞检测理论,实现了虚拟手和虚拟物体之间的碰撞检测;二是分析了虚拟手抓握虚拟物体的手势动作,给出了视景仿真中虚拟手交互操作过程的实现方法。 (4)在VC++环境下,以Vega的API函数和Lynx图形界面为开发平台,采用数据手套和三维位置跟踪器等交互设备,在视景仿真中实现了虚拟手的手势交互以及完成指定虚拟交互操作任务的过程,并将其应用在DI-Guy人体交互仿真中,完善了虚拟人的手势动作,实现了人手通过虚拟手与虚拟环境的时实交互。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.9

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