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Leap Motion颠覆操控體驗的超精緻手勢追蹤技術【轉】

先來看兩段簡介視訊:

看了介紹視訊後,對如此次超高精度的手勢追蹤非常好奇,下面為整理的一些相關資料。

以下為來自Engadget的新聞介紹:

Leap Motion颠覆操控體驗的超精緻手勢追蹤技術【轉】

這款裝置隻有一包口香糖大小,在通過

USB 連接配接電腦後,它會創造出一個 4 立方英尺的工作空間。在這個空間裡你 10 個手指的動作都會被即時追蹤,誤差在 1 / 100

毫米以内。這樣的精準程度就能保證使用者順利完成像 pinch-to-zoom 或控制 3D 渲染物體等操作。關于這項技術所采用的原理 Leap

Motion

并沒有透露(不意外),不過他們表示任何有運算能力的裝置,大到冰箱小到電話,都可以加入他們的軟體。使用者也可以根據自己的需要來設定手勢及靈敏度,而且通過連接配接幾台

Leap 裝置還能造出一個更大的工作區域。另外,Leap Motion 也為開發者們準備了 SDK,希望他們能開發出 Leap

适用的應用,同時建立起一個應用搜尋平台以便使用者查找。這樣的話未來的 Leap

就會有更多的可能性,無論是簡單的電腦控制,還是遊戲、設計等複雜一些的操作。而最令人興奮的一點是部份使用者現在就可以開始預購,售價僅有 69.99

美元(約合人民币 440 元),到冬季時将會向所有消費者發售。

摘自知乎的來自于 @大華電子 的原理分析:

從API的角度大概說一下。Leap Motion傳感器的結構:大體上,Leap傳感器根據内置的兩個攝像頭從不同角度捕捉的畫面,重建出手掌在真實世界三維空間的運動資訊。

Leap Motion颠覆操控體驗的超精緻手勢追蹤技術【轉】

檢測的範圍大體在傳感器上方25毫米到600毫米之間,檢測的空間大體是一個倒四棱錐體。首先,Leap

Motion傳感器會建立一個直角座标系,座标的原點是傳感器的中心,座标的X軸平行于傳感器,指向螢幕右方。Y軸指向上方。Z軸指向背離螢幕的方向。機關為真實世界的毫米。如圖:在使用過程中,

Leap Motion傳感器會定期的發送關于手的運動資訊,每份這樣的資訊稱為「幀」( frame )。每一個這樣的幀包含檢測到的:

Leap Motion颠覆操控體驗的超精緻手勢追蹤技術【轉】

所有手掌的清單及資訊;

所有手指的清單及資訊;

手持工具(細的、筆直的、比手指長的東西,例如一枝筆)的清單及資訊;

所有可指向對象(Pointable Object),即所有手指和工具的清單及資訊;

Leap傳感器會給所有這些配置設定一個唯一辨別(ID),在手掌、手指、工具保持在視野範圍内時,是不會改變的。根據這些ID,可以通過Frame::hand(

) , Frame::finger(

)等函數來查詢每個運動對象的資訊。Leap可以根據每幀和前幀檢測到的資料,生成運動資訊。例如,若檢測到兩隻手,并且兩隻手都超一個方向移動,就認為是平移;若是像握着球一樣轉動,則記為旋轉。若兩隻手靠近或分開,則記為縮放。所生成的資料包含:

旋轉的軸向向量;

旋轉的角度(順時針為正);

描述旋轉的矩陣;

縮放因子;

平移向量;

對于每隻手,可以檢測到如下資訊:

手掌中心的位置(三維向量,相對于傳感器座标原點,毫米為機關);

手掌移動的速度(毫米每秒);

手掌的法向量(垂直于手掌平面,從手心指向外);

手掌朝向的方向;

根據手掌彎曲的弧度确定的虛拟球體的中心;

根據手掌彎曲的弧度确定的虛拟球體的半徑;

其中,手掌的法向量和方向如下圖所示:「手掌球」的圓心和半徑:對于每個手掌,亦可檢測出平移、旋轉(如轉動手腕帶動手掌轉動)、縮放(如手指分開、聚合)的資訊。檢測的資料如全局變換一樣,包括:

Leap Motion颠覆操控體驗的超精緻手勢追蹤技術【轉】

Leap除了可以檢測手指外,也可以檢測手持的工具。像上文所說的,就是細的、筆直的、比手指長的物件:對于手指和工具,會統一地稱為可指向對象(Pointable Object,抱歉不太會翻譯),每個Pointable Object包含了這些資訊:

長度;

寬度;

方向;

指尖位置;

指尖速度;

Leap Motion颠覆操控體驗的超精緻手勢追蹤技術【轉】

最後的好消息就是,這貨3月份在國内就可以出貨了,淘寶上已經有多家可以預定了,國内價格應該在600元左右,用來做二次開發還是非常不錯的,比Kinect便宜的價格,小巧的造型,超高的精确度,還是非常值得嘗試的。

Leap Motion颠覆操控體驗的超精緻手勢追蹤技術【轉】

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