3DSuit三维人体运动捕捉传感器

基于Unity3D的体感游戏设计与实现
斯琴;侯建峰
【期刊名称】《计算机科学与应用》
【年(卷),期】2016(006)008
【摘要】本文利用Unity这款跨平台的游戏开发引擎,结合Kinect可获取人体骨骼数据的设备,设计并实现了一款切水果体感游戏。

在界面设计部分,借助Unity3D 平台规划了游戏的主体框架,实现了游戏主要模块的功能。

在体感技术方面,使用Kinect的摄像机获取现实场景作为游戏背景,使用Kinect获取玩家骨骼数据,通过程序对骨骼数据的分析,实现了人机交互所需的体感动作。

【总页数】7页(P492-497)
【作者】斯琴;侯建峰
【作者单位】[1]北方工业大学计算机学院,北京;;[1]北方工业大学计算机学院,北京【正文语种】中文
【中图分类】TP39
【相关文献】
1.基于Leap Motion和Unity3D的体感游戏开发与集成 [J], 袁田琛;胡新荣;赵俭辉
2.基于Unity3D与VR头盔的虚拟现实体感游戏开发 [J], 张阳;杨长强;郑慧平
3.基于unity3D AR体感游戏的设计与实现 [J], 王涛
4.基于Unity3D与VR头盔的虚拟现实体感游戏开发 [J], 张阳;杨长强;郑慧平
5.基于Unity3D和AR技术的体感游戏设计与实现 [J], 张冬兰
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三维柔性触觉传感器的信息提取与分析的开题报告一、研究背景与意义随着机器人技术的不断发展，机器人的应用领域也不断拓展，其中涉及到对物体的触摸感知。

经过多年的研究和发展，现有的机器人触觉传感器技术可以很好地解决机器人在操作任务中需要感知和控制物体接触力和位置的问题。

然而，现有的机器人触觉传感器技术存在着一些限制。

例如，常见的机器人接触传感器通常只能实现单一的触觉信息（例如，压力、接触面积等）的测量，而无法实现复杂的触觉信息的获取。

因此，研究一种能够获取更为丰富的触觉信息的传感器技术具有重要的研究意义和应用价值。

三维柔性触觉传感器具有获取复杂触觉信息能力的优势，可以实现对物体表面三维形态、纹理、温度等信息的获取。

因此，研究三维柔性触觉传感器的信息提取与分析方法对于机器人技术的发展和应用有着重要的意义。

二、研究内容和原理本研究的主要内容是针对三维柔性触觉传感器获取的三维触觉信息进行数据处理和分析。

该传感器基于电容变化原理进行测量，可以获取物体表面的三维形态信息。

三维柔性触觉传感器的工作原理类似于普通的电容式触摸屏幕。

它由电容传感器阵列和可变形的弹性底板构成。

当传感器阵列接触到物体表面后，阵列中的电容值会发生变化。

通过对电容传感器阵列中电容值的变化进行检测和分析，可以实现对物体表面三维形态等复杂触觉信息的获取。

因此，本研究主要包括以下方面内容：1.三维柔性触觉传感器的硬件设计和制作。

2.实现对三维柔性触觉传感器获取的原始数据进行处理和分析，提取出物体表面的三维形态等触觉信息。

3.研究利用机器学习算法对三维柔性触觉传感器获取的触觉信息进行分类和识别的方法。

三、预期研究成果本研究预期实现以下成果：1.设计并制作出三维柔性触觉传感器的硬件系统。

2.根据三维柔性触觉传感器获取的原始数据，实现对物体表面三维形态等触觉信息的提取和分析。

3.研究利用机器学习算法实现对三维柔性触觉传感器获取的触觉信息进行分类和识别的方法，并验证其有效性和准确性。

Unity3D中的Kinect主角位置检测与体感交互陈鹏艳;王洪源;陈慕羿【摘要】Kinect combined with Unity3D will take players into three-dimensional virtual scene and control game through their body.According to the principle of the skeleton tracking,the user′s skeleton is tracked in real-time by using Kinect SDK,which obtains joint three-dimensional position records by Kinect to implement communication of hardware devices and Windows platform.Kinect Wrapper of CMU will implement data interaction between the Kinect SDK and Unity3D.Three-dimensional virtual scene is built in Unity3D when testing by using the ControllerV2 script in Kinect Wrapper,which controls the character models and determines user′s real-time three-dimensional position on Unity3D playform,and somatosensory interaction between Kinect and Unity could be extended for advanced human-computer interaction applications like virtual reality system and combat simulation training.%将Kinect与Unity3D 联合,使玩家在三维虚拟场景里通过肢体控制游戏.根据Kinect的骨骼跟踪原理,对用户进行实时骨骼跟踪,利用Kinect SDK获取Kinect记录的关节点三维数据,实现硬件设备与Windows平台的连通.通过CMU的Kinect Wrapper实现Kinect SDK与Unity3D之间的数据交互.测试时,在Unity3D中建立三维虚拟场景,通过Kinect Wrapper中的KinectModelControllerV2脚本对场景内的人物模型进行控制,并在Unity3D平台上实时确定用户的三维位置信息,完成Kinect与Unity3D 的体感交互,可以扩展应用于高级人机交互应用,如虚拟现实系统、作战模拟训练等方面.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】5页(P17-21)【关键词】Kinect;Unity3D;位置检测;体感交互【作者】陈鹏艳;王洪源;陈慕羿【作者单位】沈阳理工大学信息科学与工程学院,沈阳 110159;沈阳理工大学信息科学与工程学院,沈阳 110159;沈阳理工大学信息科学与工程学院,沈阳 110159【正文语种】中文【中图分类】TP391Unity3D(也称Unity)是一款跨平台次世代游戏引擎，以其强大的跨平台特性，独特的技术优势与绚丽的3D渲染效果而闻名出众[1]，其人机交互主要依靠鼠标键盘进行，不具备检测玩家位置、肢体动作并用于交互的功能。

3D suit 说明(中文版)>> 产品介绍 >>3DSuit 动作捕捉采用17个OSV3惯性传感器，可以对人体主要骨骼部位的运动进行实时测量。

3DSuit 动作捕捉系统可根据反向运动学原理测算出人体关节的位置，并将数据施加到相应的骨骼上。

由于动作捕捉惯性传感器主要依赖无处不在的地球重力和磁场，所以运动捕捉服在任何地点都可以正常使用，无需事先作任何准备工作。

物理惯性传感器和连接线的外壳具有温度补偿和防水的特性，适合在水下、雨中、或冷热气候中使用，只要是有生物的地方，运动捕捉服都可以正常使用。

一、可选三种套装样式：1. 系带套装:使用者的每个身体部位单独安装捕捉装置，提高了灵活性，适合不同体型的人士使用。

2. 内置式套装:在运动捕捉服袖子的内部，上下两端均缝制有传感器口袋，传感器口袋中装有传感器，连接线则在外部走线。

3. 全身套装:定制式全身套装的传感器和线缆均为嵌入式。

捕捉服可水洗，使用极其方便，可以快速安装并且开始工作。

二、3DSuit 惯性动作捕捉系统特点：●灵活性：不受光线束缚，您不再需要固定场所的动作捕捉工作室，无论何时何地都能操作使用●高性价比：3DSuit动作捕捉是行业内极具性价比的动作捕捉解决方案●携带方便：多部件集成，尺寸小巧，可装在笔记本电脑包大小的手提箱中轻松携带，能够胜任多人动作捕捉需求●功能：3DSuit动作捕捉具有温度补偿性能，可浸在水中使用，广泛适用于多种的工作环境下的动作捕捉解决方案三、3DSuit SDK：●直接打开和监控所有传感器数据●可与用户自己的运动分析应用直接集成●可实现深度动作分析，包括运动速度、加速度监控等●将输出数据与商业游戏引擎集成，适用于虚拟现实和增强现实领域四、3DSuit动作捕捉包含：标准包装清单：1个系带全身套装，或内置式套装，带有:20个OSv3传感器20条传感器连接线1个无线控制元件1个USB 软件狗2个电池组（可充电）2个传感器线分配器1个3DSuit手提箱可选3DSuit配件：传感器总线扩展器USB转换器五、用户群院校用户3DSui动作捕捉给各大专院校提供了高性价比的解决方案，您能够直接在课堂中使用，不需要事先进行任何安装和设置。

现代电子技术Modern Electronics TechniqueJul.2022Vol.45No.142022年7月15日第45卷第14期0引言随着国内经济的持续增长，人民的生活水平逐步提升，同时也加快了人们的日常生活节奏。

快节奏的生活往往使人们在居家生活中得不到有效放松，这也给人们的健康带来较大的影响和威胁。

如何能让用户体验到更便捷的居家生活，是未来居家智能产品的发展趋势。

智能家具通常运用类比推理进行设计，即将其他智能设DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2022.14.024引用格式：胡珊，符凯杰，贾俊杰，等.基于Unity 3D 的智能寻衣衣柜设计及功能模拟[J].现代电子技术，2022，45（14）：132⁃138.基于Unity 3D 的智能寻衣衣柜设计及功能模拟胡珊1，符凯杰1，贾俊杰1，麦家锜2，王雨晴1（1.湖北工业大学工业设计学院，湖北武汉430068；2.富士康科技集团全億大科技有限公司，广东佛山528051）摘要：为使用户体验更便捷的智能家居生活，文中提出一种智能衣柜设计方案，创新性地运用Unity 3D 平台和多种软件相结合的方法来模拟其智能寻衣功能。

首先，将设计的智能衣柜造型方案建模并导入Unity 3D 平台；然后，以STC89C52RC 作为关键芯片，将串口通信与软件Unity 3D 平台相结合，根据计算机自带的摄像头进行图像扫描将衣物导入，并使外部实体指示灯和Unity 3D 内衣柜挂衣杆指示灯互联；最后，在硬件、软件连接正常的情况下，通过代码实现外部实体指示灯和Unity 3D 软件挂衣杆指示灯同时亮起，以实现衣物快速导入、导出的指引功能。

为验证用户对设计方案的满意程度，采用系统可用性量表（SUS ）进行满意度问卷调查。

结果表明，智能寻衣功能的模拟和实际展示可以显著提升用户的使用体验。

该研究说明单片机与Unity 3D 平台相结合是可行的，也可为未来家具设计提供一种虚拟验证方法，对企业在智能家居的设计开发具有重要的指导意义。

《精密测试理论与技术B》综合设计题目微软Kinect三维测量及人体姿势识别班级测控一班姓名王一霖学号3012210020指导教师孙长库微软Kinect三维测量及人体姿势识别王一霖（精仪学院，测控一班，3012210020）摘要：微软的kinect技术已经问世数年，由于它对空间的额测量比较准确，围绕它可以进行有效的三维测量和姿势识别。

本文详细分析介绍了kinect的三维人体跟踪算法、深度识别算法、人体姿势识别算法，通过分析Kinect 获取的深度图信息来对人体轮廓进行区分判定，提取前景目标区域以及计算目标区域的深度直方图。

通过对深度直方图进行分析去除背景区域部分，根据获取的深度直方图求取跟踪图像的深度反向投影; 最后结合Camshift 算法确定当前选取目标区域的尺寸和中心位置来进行对人体的实时跟踪。

还利用kinect进行了导轨直线度的设计测量，并分析了测量不确定度。

关键词：kinect;深度信息；Camshift算法；反向投影1.引言姿势识别是机器视觉领域的研究热点．被广泛应用在人机交互、行为分析、多媒体应用和运动科学等领域。

姿势识别主要有两种方法。

第一种是利用可穿戴传感器，比如戴在身体上的加速度计或装在衣服上的张力传感器。

可穿戴传感器具有精确直接的特点，但会对肢体运动造成束缚，会给用户带来额外的负担。

第二种是利用视觉捕捉技术，例如视频或者静态图像，通过对视觉数据的处理来判断用户的动作。

基于视觉捕捉技术在特征表达方面，起初是采用人体轮廓作为姿势特征表达。

但是轮廓特征从整体角度描述姿势，忽略了身体各部位的细节，不能精确地表示丰富多彩的人体姿势。

有研究采用基于身体部位的姿势表达，即把人体轮廓分成若干个身体部位，例如颈部、躯干和腿。

[1]由于这些姿势特征都是从二维彩色图像中抽取而来．需要处理人体定位、肢体被遮挡、不同光照条件等问题。

近年来，Kinect等深度传感器不仅提供彩色图像数据，而且提供了三维深度图像信息。

3dtouch原理摘要：1.3DTouch 技术的概述2.3DTouch 的工作原理3.3DTouch 的应用领域正文：一、3DTouch 技术的概述3DTouch 技术，又称为三维触控技术，是一种能够在触摸屏幕上实现三维空间触控操作的技术。

与传统的二维触摸屏相比，3DTouch 技术能够识别并跟踪用户手指在屏幕上的垂直和水平移动，从而实现对屏幕上物体的三维空间操作。

二、3DTouch 的工作原理1.传感器：3DTouch 技术需要借助专门的传感器来实现对手指运动的跟踪。

传感器通常由两部分组成：一个发射红外光线的LED，和一个接收红外光线的摄像头。

2.坐标识别：当用户在触摸屏上操作时，发射器会发出红外光线，摄像头会捕捉到这些光线。

通过计算光线的反射时间和强度，系统可以确定用户手指在屏幕上的精确坐标。

3.动作识别：通过对用户手指在屏幕上的运动轨迹进行分析，3DTouch 技术可以识别出各种手势，如点击、滑动、拖动等。

这些手势可以对应到屏幕上的操作，从而实现三维空间的触控。

三、3DTouch 的应用领域1.手游：3DTouch 技术在手游领域的应用非常广泛，它可以为用户提供更加丰富和立体的游戏体验。

例如，在射击游戏中，用户可以通过上下滑动手指来操作游戏角色的视角，通过点击屏幕来开火。

2.设计：对于设计师来说，3DTouch 技术也是一个非常有用的工具。

他们可以在触摸屏上直接操作3D 模型，进行旋转、缩放等操作，大大提高了工作效率。

3.教育：在教育领域，3DTouch 技术可以帮助学生更加直观地理解复杂的概念，例如立体几何、分子结构等。

总之，3DTouch 技术为我们提供了一种全新的触摸屏操作方式，让我们能够更加直观、便捷地与电子设备进行交互。

人体运动数据实时捕捉系统的设计与实现作者：丁广鹏来源：《现代电子技术》2017年第07期摘要：采用电子测量方法进行人体运动数据实时捕捉，构建人体运动数据实时捕捉系统，系统包括硬件设计和软件设计两部分，采用HP E1433A高速数据捕获总线模块记录人体运动数据并存储到数据硬盘中。

进行运动数据捕捉的发射机、接收机、控制器等硬件构件设计，软件设计通过PXI实时系统触发各通道实现数据同步采集和回放，进行数据可视化模块设计和数据触发设置。

最后进行系统调试，结果表明，采用该数据捕捉系统能实时进行人体数据的记录和输出，系统的稳定性较好。

关键词：人体运动数据；实时捕捉；系统设计；总线中图分类号： TN915⁃34； TP273 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2017）07⁃0092⁃04Design and implementation of human motion data real⁃time capture systemDING Guangpeng（Yili Normal University， Yining 835000， China）Abstract： The electronic measuring method is used to capture the human motion data in real time， and construct the human motion data real⁃time capture system. The system includes the hardware design and software design. The high⁃speed data capture bus module HP E1433A is used to record the human motion data and store it in the data hard disk. The hardware components of transmitter， receiver and controller were designed to capture the motion data. In the third part of this paper， each channel is trigged with PXI real⁃time system to realize the data synchronous acquisition and playback， the data visualization module is designed， and the data triggering is set. The system was debugged. The results show that the data capture system can record and output the human body data in real time， and its stability is high.Keywords： human motion data； real⁃time capture； system design； bus人体运动数据实时捕捉系统可实现多模自动化的人体运动数据采集，对运动数据采集的种类主要包括运动过程中的速度、加速度、高度、位移等物理数据，以及脉搏、肺功能、心肌功能、呼吸功能方面的生理数据，对人体运动数据的实时捕捉是一项系统性工程，由于数据分布面较广，数据特征之间的关联性较弱，传统的运动数据实时捕捉系统难以有效实现数据采集和分析，需要进行人体运动数据实时捕捉系统的优化设计，提高对人体运动过程中的身体运动特征的实时分析和信息捕捉能力。