基于手势识别的交互型虚拟摄影棚系统的研究与开发

摘要

随着现代社会的不断发展，终生学习能力是一个现代人必须具备的基本能力。要完成终生学习的目标，就必须培养学习者自主学习的能力。自主学习能力的提高是主观方面的要求，但在客观方面，也必须为终生学习者提供高效、丰富和生动的学习资源，让学习者可以完成终生学习的目标。现有的学习资源已经不能适应现代社会终生学习和教育信息化的要求。根据学习者的学习需求，制作出适应教育信息化要求的学习资源是当今社会的需求。
　　 由多媒体技术、计算机技术和网络技术三者相融合而产生的虚拟摄影棚是近年来新兴的数字文化产品制作系统，利用它可以制作出满足现代社会需要的教育资源。由虚拟摄影棚系统制作出的数字文化产品可以运用到教育领域，作为教育资源的一种获取方式。现有的虚拟摄影棚系统只是将虚拟背景与前景演员相融合，前景演员与虚拟背景没有交互性，这样拍摄出来的数字文化产品会显得死板，从而制作出的教育资源也会显得枯燥无味。为了拍摄出更加生动的教育资源，需要根据前景演员的手势，让虚拟背景和前景演员产生交互，为传统虚拟摄影棚注入新鲜的血液。
　　 本文所作的主要工作如下：
　　 (1)提出了一种适用于虚拟摄影棚的手势识别算法，通过建立手势模板库、预处理、手势检测和跟踪、手势分析特征值的提取、手势识别五个步骤对十个静态手势进行识别，为与三维背景进行交互提供了基础。
　　 (2)提出了一种与三维背景交互的方法，通过手势识别结果判断手的运动方向，从而获取手的位置，用手势的运动来模拟鼠标的相关操作，把对三维背景的控制由原来的鼠标控制变成通过手势的运动来完成。
　　 (3)搭建了一种基于手势识别的交互型虚拟摄影棚系统，在本系统中用到了手势识别的算法和与虚拟三维背景交互的方法，运用这样虚拟摄影棚拍摄出来的教育资源会更加具备生动性和趣味性。