用户姿态交互方法及系统及装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用户姿态交互方法及系统及装置及介质，涉及交互领域，在采集区域内采集用户图像信息，根据图像信息获取用户骨骼点信息，骨骼点信息包括若干原始骨骼点及其对应的坐标，根据若干原始骨骼点确定两个基准点；根据两个基准点之间的距离和预设的基准点长度获取缩放比例W；根据缩放比例W、若干原始骨骼点的坐标获取每个原始骨骼点对应的映射骨骼点及其坐标；从头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形中的至少一个得到并显示图形单位组成的用户交互姿态；显示用户交互姿态。用户交互姿态通过图形单元进行显示，不仅能更好的展示用户姿态，体现用户姿势变化，能进一步的提高使用效率，增加用户使用体验感。体验感。体验感。

【技术实现步骤摘要】
用户姿态交互方法及系统及装置及介质


[0001]本专利技术涉及交互领域，具体涉及用户姿态交互方法及系统及装置及介质。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，运动捕捉技术已经在动画，电影，运动教学等领域得到了广泛的应用，运动捕捉技术是一种用于准确测量运动物体在三维空间运动状况的技术，它通过运动捕捉设备把运动物体的运动状况以数字的形式记录下来，然后使用计算机对运动数据进行处理，得到不同时间计量单位上物体的空间坐标，当前的运动捕捉技术主要包括以下几种方式：机械式运动捕捉、电磁式运动捕捉、声学式运动捕捉、光学式运动捕捉、惯性传感器运动捕捉等。光学运动捕捉使用多台相机从不同的角度拍摄对象，将采集到的图像送入计算机计算出每个标记点的空间位置，进而根据已知的骨骼信息得到关节点的旋转角度和人体的运动信息，其优点是精度高、具备捕捉关节、手指甚至面部表情的细微变化能力。
[0003]虚拟现实交互技术是一种新兴的综合集成技术，人们可利用计算机来虚构一个3D世界，并与虚拟的3D世界产生交互作用。近年来，体感交互技术蓬勃发展，渐渐走进人们的生活。通过立体显示器，用户可观看到立体画面，同时通过Kinect体感设备，用户可以在不手持或触摸任何设备的情况下，将肢体动作转化为与立体显示器中的虚拟3D图像进行沟通的“语言”，自然地实现人与虚拟空间的交互。
[0004]现有的大多数基于Kinect体感设备的交互应用中，如基于Kinect体感设备的3D立体试衣装置，多是将人体3D坐标转换为以二维坐标为基准的数据，控制虚拟物体在二维方向上移动，这种方法在实际操作过程中经常容易出现偏差，当用户在做下蹲或某些动作时，二维坐标会发生重叠，影响交互效果。还有的系统将人体骨骼坐标转换为虚拟3D空间中的坐标，但是该系统复杂，不能实时的进行交互，使用效果较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供用户姿态交互方法及系统及装置及介质，通过人体骨骼点以及各部位的比例关系，对用户姿态进行映射，不仅能快速进行交互，同时能提高交互的稳定性。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了用户姿态交互方法，包括：
[0007]在采集区域内采集用户图像信息，根据图像信息获取用户骨骼点信息，骨骼点信息包括若干原始骨骼点及其对应的坐标，根据若干原始骨骼点确定两个基准点；
[0008]根据两个基准点之间的距离和预设的基准点长度获取缩放比例W；
[0009]根据缩放比例W、若干原始骨骼点的坐标获取每个原始骨骼点对应的映射骨骼点及其坐标；
[0010]根据若干映射骨骼点得到头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形中的至少一个，从头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形中的至少一个得到并显示图形单位组成的用户交互姿态；
[0011]其中，若干映射骨骼点包括头部骨骼点、喉部骨骼点、左胯骨骼点、左膝骨骼点、左脚骨骼点、右胯骨骼点、右膝骨骼点、右脚骨骼点、胯部中心骨骼点、左肩骨骼点、左手肘骨骼点、左手骨骼点、右肩骨骼点、右手肘骨骼点和右手骨骼点中的一个或多个。
[0012]优选的，两个基准点为喉部骨骼点和胯部中心骨骼点。两个基准点为人体长度基本确定的两个骨骼点，两个基准点可以为喉部骨骼点和胯部中心骨骼点，也可以为头顶骨骼点和盆骨骨骼点，还可以为其他位置，只要是人体基本长度确定的，基本不会变化的均可以作为基准点，确定基准点后，根据人体参数，预设的基准点长度，对比两个基准点之间的距离和预设的基准点长度，得到两者之间的缩放比例W，根据缩放比例W缩放其他骨骼点的坐标，进而得到缩放后每个骨骼点的新的位置信息。
[0013]进一步的，以头部骨骼点为圆心、头部骨骼点预设的半径值得到节点圆，该节点圆为头部图形。以第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点为圆心，第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点预设的半径值得到三个节点圆；以第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点中相邻两个骨骼点对应的节点圆的外公切线和第一骨骼点、第二骼点、第三骨骼点对应的节点圆分别组成左臂图形或右臂图形或左腿图形或右腿图形；左臂图形中第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点分别为左肩骨骼点、左手肘骨骼点、左手骨骼点；右臂图形中第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点分别为右肩骨骼点、右手肘骨骼点、右手骨骼点；左腿图形中第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点分别为左胯骨骼点、左膝骨骼点、左脚骨骼点；右腿图形中第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点分别为右胯骨骼点、右膝骨骼点、右脚骨骼点。
[0014]第一骨骼点和第二骨骼点之间的距离大于或等于第一骨骼点和第二骨骼点对应的节点圆的半径和，且第一骨骼点和第二骨骼点之间的距离小于或等于预设的第一长度；第二骨骼点和第三骨骼点之间的距离大于或等于第二骨骼点和第三骨骼点对应的节点圆的半径和，第二骨骼点和第三骨骼点之间的距离小于或等于预设的第二长度。除头部图形外，本专利技术限制了组成用户交互姿态的其他图形的最短长度为相邻两个节点圆外切时的长度，即第一骨骼点预设的半径值大于第二骨骼点预设的半径值，第二骨骼点预设的半径值大于第三骨骼点预设的半径值。一般来说，对于大多数人，观感上膝盖对于整个腿部和手肘对于整个手臂在宽度上是更大的，因此我们这样设置使得最终映射出的用户交互姿态看起来更加符合人体构造。同时在用户实际处于更短的长度时，如用户手臂垂直于采集图像的摄像头时，我们的用户交互姿态也只会显示到这个长度，这样能进一步的提高交互效果，避免骨骼点重合导致显示的用户交互姿态过渡变形的问题。
[0015]而限制最长的长度为预设的第一长度或第二长度，是因为在正常情况下，采集装置获取的用户的手臂或腿的长度最大只能是用户手臂或腿的原长度，因此我们会按照正常的人体比例设置一个第一长度和第二长度，以防止由于获取的骨骼点坐标出现问题时，显示的用户交互姿态中，用户的手臂或腿的长度过长，而使得用户交互姿态不符合人体结构。具体的第一长度和第二长度的值可以根据实际情况调整，本专利技术并不做具体限定。
[0016]关于头部骨骼点、喉部骨骼点、左胯骨骼点、左膝骨骼点、左脚骨骼点、右胯骨骼点、右膝骨骼点、右脚骨骼点、胯部中心骨骼点、左肩骨骼点、左手肘骨骼点、左手骨骼点、右肩骨骼点、右手肘骨骼点和右手骨骼点预设的半径值，可以根据实际使用情况进行调整，可以结合显示屏幕的大小等进行调整，一般来说，对于左臂图形、右臂图形、左腿图形和右腿图形而言，第一骨骼点预设的半径值大于第二骨骼点预设的半径值，第二骨骼点预设的半
径值大于第三骨骼点预设的半径值，同时，头部骨骼点的预设半径最大，这样人体更加协调。
[0017]此外在本专利技术中，以左肩骨骼点为圆心、左肩骨骼点预设的半径值得到左肩节点圆，以右肩骨骼点为圆心、右肩骨骼点预设的半径值得到右肩节点圆，以左胯骨骼点为圆心、左胯骨骼点预设的半径值得到左胯节点圆，以右胯骨骼点为圆心、右胯骨骼点预设的半径值得到右胯节点圆，以左肩节点圆、右肩节点圆、右胯肩节点圆、左胯节点圆之间的连线组成躯干图形。躯干图形可以为左肩节点圆和右肩节点圆上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用户姿态交互方法，其特征在于，包括：在采集区域内采集用户图像信息，根据图像信息获取用户骨骼点信息，骨骼点信息包括若干原始骨骼点及其对应的坐标，根据若干原始骨骼点确定两个基准点；根据两个基准点之间的距离和预设的基准点长度获取缩放比例W；根据缩放比例W、若干原始骨骼点的坐标获取每个原始骨骼点对应的映射骨骼点及其坐标；根据若干映射骨骼点得到头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形中的至少一个，从头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形中的至少一个得到并显示图形单位组成的用户交互姿态。2.根据权利要求1所述的用户姿态交互方法，其特征在于，若干映射骨骼点包括头部骨骼点、喉部骨骼点、左胯骨骼点、左膝骨骼点、左脚骨骼点、右胯骨骼点、右膝骨骼点、右脚骨骼点、胯部中心骨骼点、左肩骨骼点、左手肘骨骼点、左手骨骼点、右肩骨骼点、右手肘骨骼点和右手骨骼点中的一个或多个。3.根据权利要求1或2所述的用户姿态交互方法，其特征在于，两个基准点为喉部骨骼点和胯部中心骨骼点。4.根据权利要求1所述的用户姿态交互方法，其特征在于，以头部骨骼点为圆心、头部骨骼点预设的半径值得到节点圆，该节点圆为头部图形；以左肩骨骼点为圆心、左肩骨骼点预设的半径值得到左肩节点圆，以右肩骨骼点为圆心、右肩骨骼点预设的半径值得到右肩节点圆，以左胯骨骼点为圆心、左胯骨骼点预设的半径值得到左胯节点圆，以右胯骨骼点为圆心、右胯骨骼点预设的半径值得到右胯节点圆，以左肩节点圆、右肩节点圆、右胯肩节点圆、左胯节点圆之间的连线组成躯干图形。5.根据权利要求1所述的用户姿态交互方法，其特征在于，以第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点为圆心，第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点预设的半径值得到三个节点圆；以第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点中相邻两个骨骼点对应的节点圆的两个外公切线和第一骨骼点、第二骼点、第三骨骼点对应的节点圆分别组成左臂图形或右臂图形或左腿图形或右腿图形；左臂图形中第一骨骼点、第二骨骼点、第三骨骼点分别为左肩骨骼点、左手肘骨骼点、左手骨骼点；右臂图形中第一骨骼...

【专利技术属性】
技术研发人员：金梦媛，魏世伟，薛立君，
申请(专利权)人：成都拟合未来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：