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  • 基于体感技术的交互式系统实现 体感技术简述 什么是体感技术 体感技术是基于智能手持终端系统内置的三轴陀螺仪捕获手势命令,通过无线接口返回服务器获得用户的交互式响应本毕设研究体感技术的原理及应用并选取一种...
  • 行业分类-网络游戏-基于体感技术的游戏模拟器.zip
  • 基于三维体感技术的人头运动轨迹识别
  • 资源名称:交互动画设计:Zbrush Autodesk Unity Kinect Arduino三维体感技术整合资源截图: 资源太大,传百度网盘了,链接在附件中,有需要的同学自取。
  • 行业资料-电子功用-基于体感技术的交互式电子白板.zip
  • 行业分类-设备装置-基于体感技术的智能主动广告平台.zip
  • 智能家居中体感技术的应用和前景.pdf
  • 电子政务-基于体感技术的电脑控制方法.zip
  • 作品名称 队伍编号N-SD-20150042 院校院系青岛农业大学机电工程学院 指导教师白皓然 王蕊 参赛队员 张永超 毛宁 孙阳 基于体感技术的智能机器人控制 体感技术的发展与应用 自然用户界面的提出 You are the ...
  • 资讯:体感技术Kinect

    2015-10-07 18:21:08
    1.Kinect开发教程: ...2.体感技术:Kinect与深度相机Camcube3.0的对比 http://www.cnblogs.com/travelinglight/archive/2011/10/11/2207391.html 3.体感游戏网: http://w
    

    1.Kinect开发教程:
    http://blog.csdn.net/chenxin_130/article/details/6706630

    2.体感技术:Kinect与深度相机Camcube3.0的对比
    http://www.cnblogs.com/travelinglight/archive/2011/10/11/2207391.html

    3.体感游戏网:
    http://www.cnkinect.com/

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  • 未来的日子,体感技术给力  (2011-12-06 15:07:16) 转载▼ 标签:  任天堂   日本   手柄   playstation3   控制器   杂谈   这段时间看了2部不错...
     
    

    未来的日子,体感技术给力

      (2011-12-06 15:07:16)
    标签: 

    任天堂

     

    日本

     

    手柄

     

    playstation3

     

    控制器

     

    杂谈

     

    这段时间看了2部不错的电影,一部是《失恋33天》,另一部是《铁甲钢拳》。在2部电影中都有体感技术应用的画面,那是相当的给力!体感技术离人们已不在那么遥远。
    什么是体感技术?
    体感,或称躯体感觉,是触觉、压觉、温觉、痛觉和本体感觉(关于肌肉和关节位置和运动、躯体姿势和运动以及面部表情的感觉)的总称。体感是和特殊感觉相对的一个概念。这些不同的体感模式源自不同类型的感受器。在哺乳类,体感的上行神经通路起源自身体不同部位的感受器,途经后柱-内侧丘系通路、脊髓丘脑前束、脊髓皮层前束和脊髓皮质后束,终于大脑皮层后中央回的体感皮层。
    体感分类为:皮肤感觉、运动感觉和内脏感觉。其中前两种是目前了解得比较清楚的类型。内脏感觉传递关于体腔内部的信息,例如腹痛。
    体感技术在早期需要借助体感设备如手柄、脚带、感应帽等完成人体动作、表情的捕捉,如最为大众所知的wii游戏。
    但是目前也已经有了更尖端的技术,不需要借助设备,只需动手、动脚,即能通过识别器捕捉人体的运动线程,如微软的Kinect体感系统。
    主要体感技术研发公司
    目前对体感技术比较有研究的公司主要有3家,日本的任天堂和索尼,另外一家是美国的微软。三家公司的代表产品分布是,任天堂的Wii,索尼的Ps Move,微软的当然是Kinect。
    Wii 是日本任天堂公司(nintendo)2006年11月19日所推出的家用游戏主机,Wii属于第七世代家用游戏机。Wii 主机的机体是自任天堂制造电视游戏机以来最小的一部,大约仅有三个 DVD 外盒排放在一起时的大小,可水平或直立摆放,包装内包含直立专用的摆放架。
    Wii 的标准控制器称为 Wii 遥控器,类似遥控器般的控宣传画制装置。其他尚有利用外接扩充端子,以有线连接方式连接使用的的双节棍、GC手柄及传统控制器。
    PS MOVE是索尼新一代体感设备,全称PlayStation Move动态控制器,它和PlayStation3 USB摄影机结合,创造全新游戏模式。PS MOVE不仅会辨识上下左右的动作,还会感应手腕的角度变化。所以无论是运动般的快速活动还是用笔绘画般纤细的动作也能在PS MOVE一一重现。动态控制器亦能感应空间的深度,令玩者恍如置身在游戏中!感受逼真的轻松的游戏体验!
    PSMOVE需要与PSEYE摄像头配合使用,摄像头通过手柄顶部的发光圆球确定其在三维空间中的位置。游戏开发者可以根据游戏进行过程中的情况改变球的色彩。PSEYE可以同时识别电视机前的4个MOVE专用控制器,所以最多可以支持4人同时游戏。但如果是需要同时使用MOVE手柄和副手柄的话,就只能同时两人玩。
    PS3和wii的使用的技术可以归为一类——动态捕捉,对人体摄像、人脸进行识别,运用光学被动式和惯性运动测量混合的方式来对用户在三维空间里的运动轨迹进行跟踪记录,通过影像使用反响力学判断持有手柄者上半身的运动,还可以将人物通过摄像头进入虚拟游戏当众,使玩家的现实感增强。
    Kinect 是微软在2010年6月14日对XBOX360体感周边外设正式发布的名字。Natal为开发代号。Kinect主要使用红外定位技术。利用红外定位技术,Kinect对整个房间进行立体定位。摄像头则可以借助红外线来识别人体的运动。除此之外,配合着Xbox 360上的一些高端软件,便可以对人体的48个部位进行实时追踪。
    借助Kinect,普通人不需要使用任何手柄、摇杆、鼠标或者其他遥控器,即可用身体直接控制游戏。比如你想玩乒乓球,你只需要像现实中那样,挥动手臂发球,完成挑接,搓球,攻打等动作,又比如格斗,你只需要做出跟现实中一样的动作,与游戏中角色展开打、抓、投、摔、拆等对战。
    体感技术VS多点触控
    iPhone使用的多点触控使得苹果取得了巨大的成功,并随之引发了一轮产业革命,现在人们在讨论,什么样的技术能够挑战苹果取得的成功,或许,体感技术会成为它有力的竞争对手。
    在今年6月和本月早些时候,微软相继发布了 Kinect for Windows SDK 的Beta版和Beta 2版,以帮助开发者开发Kinect相关的应用。 微软称,“开发Kinect应用本质上和开发其他Windows应用一样,不同的是该SDK支持Kinect感应器的相关功能,比如彩色图像、深度图像、音频、骨骼动画数据等。”
    本月,微软对外表示,将专门为Windows系统设计新Kinect硬体设备,让PC支持Kinect硬件,即Kinect体感将兼容PC,最早明年上市。
    现在,已经有很多开发者通过使用Kintect SDK为某些硬件增加Kinect。比如在会议中代替画笔,或者新闻播报中代替触摸屏,或者在店铺中代替穿衣镜等,并取得了不错的成绩。
    何玺相信,随着微软对体感技术的推广,特别是对PC的兼容,将会有越来越多的体感应用诞生,这或许会兴起一个产业。
    体感技术能否像多点触控一样引发一轮产业革命?有心的朋友不要错过了,越早进入机会将越大。

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  • 体感技术在移动平台上的应用 2006年,Nintendo发表了新时代游戏主机Wii,掀起了体感游戏的序幕。“体感技术”的基本概念,在于人们可以很直接地使用肢体动作,与周边的装置或环境互动,而无需使用任何复杂的控制...
      
    

    体感技术在移动平台上的应用

    2006年,Nintendo发表了新时代游戏主机Wii,掀起了体感游戏的序幕。“体感技术”的基本概念,在于人们可以很直接地使用肢体动作,与周边的装置或环境互动,而无需使用任何复杂的控制设备,便可让人们身历其境地与内容做互动。举个例子,当你站在一台电视前方,假使有某个体感设备可以侦测你手部的动作,此时若是我们将手部分别向上、向下、向左及向右挥,用来控制电视台的快转、倒转、暂停以及终止等功能,便是一种很直接地以体感操控周边装置的例子,或是将此四个动作直接对应于游戏角色的反应,便可让人们得到身临其境的游戏体验。其他关于体感技术的应用还包括:3D 虚拟现实、空间鼠标、游戏手柄、运动监测、健康医疗照护等,在未来都有很大的市场。

    体感技术原理及技术演进

    如图1所示,图片中的玩家手持游戏手柄进行“网球体感游戏”,玩家的手部击球动作可完全用来模拟并控制游戏里游戏角色的球路,而玩家手部的动作与游戏角色球路的对应是如何实现的呢?原理在于玩家手上的手柄能获取玩家手部的各种物理参数,例如:加速度、角速度、位移……等等,然后再进一步通过算法,将这些物理参数转化为人体在空间中的三个位移量,以及三个旋转量,如此一来便可将手部在空间中的各种动作(平移 + 旋转)完全描述出来,接着再将此平移及旋转量传输给游戏角色,游戏角色便可与玩家做出相同的动作对应。因此所谓的“体感游戏”,便是通过各种传感器捕捉人体的肢体动作(平移 + 旋转),并将所计算出的肢体动作对应于游戏上角色的反应,使玩家的动作与游戏中角色的反应呈现1:1拟真的对应。

    图2说明了近年来全世界在体感技术上的演进,依照体感方式与原理的不同,主要可分为三大类:惯性感测、光学感测以及惯性及光学联合感测。

    惯性感测:主要是以惯性传感器为主,例如用重力传感器,陀螺仪以及磁传感器等来感测使用者肢体动作的物理参数,分别为加速度、角速度以及磁场,再根据此些物理参数来求得使用者在空间中的各种动作。主要代表厂商为Logitech在2007年推出空间鼠标(MxAir),使用三轴重力传感器以及两轴陀螺仪,可感测使用者在空间中的手部动作,并将此动作转化为鼠标在屏幕上垂直方向与水平方向的位移。

    2009年,苹果智能型手机开始拉开了手机体感游戏热门下载的序幕,许多使用惯性传感器来适配的体感游戏不断地孕育而生。其中,iPhone使用了以三轴重力感测以及三轴磁传感器为主的惯性感测。2010年,基于未来手机上即将陆续推出拥有重力传感器、磁传感器和陀螺仪的智能型手机,CyWee发展了面向这三种传感器的特有算法,称为九轴混合感测算法(9 - axis Sensor Fusion Technology)。所谓的九轴,指的便是可量测空间中三轴向之重力传感器、可量测三轴向之磁传感器,以及可量测三轴向之陀螺仪,此算法可克服传统上仅使用个别单一传感器的缺点,进而达成更精确的空间中动作捕捉原理体感体验。

    光学感测: 主要代表厂商为 S o n y 及Microsoft。早在 2005年以前,Sony 便推出了光学感应套件——EyeToy,主要是通过光学传感器获取人体影像,再将此人体影像的肢体动作与游戏中的内容互动,主要是以2D平面为主,而内容也多属较为简易类型的互动游戏。

    直到 2010年,Microsoft发表了跨世代的全新体感感应套件——Kinect,号称无需使用任何体感手柄,便可达到体感的效果,而比起 EyeToy更为进步的是,Kinect 同时使用激光及摄像头(RGB)来获取人体影像信息,可捕捉人体3D全身影像,具有比起EyeToy更为进步的深度信息,而且不受任何灯光环境限制。

    惯性及光学联合感测:主要代表厂商为Nintendo及 Sony。2006年所推出的 Wii,主要是在手柄上放置一个重力传感器,用来侦测手部三轴向的加速度,以及一红外线传感器,用来感应在电视屏幕前方的红外线发射器讯号,主要可用来侦测手部在垂直及水平方向的位移,来操控一空间鼠标。这样的配置往往只能侦测一些较为简单的动作,因此Nintendo在2009年推出了Wii手柄的加强版——Wii Motion Plus,主要为在原有的Wii手柄上再插入一个三轴陀螺仪,如此一来便可更精确地侦测人体手腕旋转等动作,强化了在体感方面的体验。至于在2005年推出EyeToy的Sony,也不甘示弱地在2010年推出游戏手柄Move,主要配置包含一个手柄及一个摄像头,手柄包含重力传感器、陀螺仪以及磁传感器,摄像头用于捕捉人体影像,结合这两种传感器,便可侦测人体手部在空间中的移动及转动。

    体感技术于移动装置端最新应用——九轴体感技术 + 无线多媒体串流技术

    体感技术应用移动装置上时,往往受限于手机屏幕天生便嵌入手机的特性,因此仅能以较简单的体感方式来操作所有的体感游戏。

    例如在图3的赛车游戏中,原本使用按键来控制赛车游戏的转向,现在便可透过倾斜手机的方式,来以体感方式真实模拟赛车游戏中的转向。然而,在图4中的高尔夫球游戏,若你同样想要以体感的方式挥动手臂来模拟游戏中人物的挥杆,便会发觉无法实现此操作,原因在于:当你挥动手臂时,手机的画面也随着手臂挥击出,此时便无法观察游戏的进行,因此这类型的游戏十分不适合体感操作。

    而如图5所示,若能将手机视频以无线、实时的方式传输至一固定屏幕(TV)上,此时玩家眼睛所及的游戏画面并不会因手机的挥动而影响体感游戏的进行,因此便可在手机上体验类似高尔夫球的体感游戏了。这是一个在移动设备上的创新应用,大大扩增体感游戏厂商开发体感游戏上的自由度,而无需局限于仅以较简单体感方式倾斜或转动手机来进行体感游戏的开发。

    最适用于移动设备上之体感技术(1)——九轴惯性感测(9-axis Sensor Fusion)

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    对于一般移动设备来说, 例如手机及Table,皆为可携式组件,因此需有固定于屏幕前方的光学感应棒的体感技术将受限。由于惯性体感感测无需任何感应棒置于玩家前方,因此以惯性感测方式应用于手机体感游戏将是最佳的解决方案。而惯性感测中九轴混合感测算法(9-axis Sensor Fusion),将提供真正1:1动作对应,实时以及 360°自由动作检测的最佳体现。

    使用九轴混合感测算法的原因在于,各个单一的惯性传感器都有各自的缺点,因此势必得使用混合感测的方式,通过彼此补偿来加以改善各自的缺点。如图6所示,如果仅仅只使用重力传感器,将会产生延迟反应、强烈误动作以及奇异点等问题,这是因为重力传感器会同时量测到重力变化以及人体加速度变化,因此若无法将此两个感测值加以分离,便会造成上述问题。而若是以重力传感器加上磁传感器,

    除了延迟反应之外(磁传感器反应速率远小于重力传感器),磁传感器也易受外界磁场的干扰,而造成感测错误的问题。而若是以重力传感器加上陀螺仪的组合,则会产生累积误差,而且陀螺仪易受温度影响而产生的感测值飘移(drifting)等问题。因此,最完美的组合方案便是将三种传感器结合起来进行混合感测及补偿,便可达到最精确、最实时、绝对位置及不受磁场干扰等的体感体验。

    图7中描述了CyWee九轴混合算法的各种输出,其中的校正后的Sensor原始数据,CyWee提供了动态及静态校正,可让使用者在使用中不会遇到感测数据不精确的问题,同时,也可使得工厂制造端无需额外进行传感器校正程序。以及Orientation、旋转矩阵、四元素、 重力变化以及线性加速度输出,也都提供了体感游戏开发商直接调用。例如OpenGL定义的3D物体旋转及平移的API,节省了游戏开发商对于体感演算开发的时间,这些输出已经被定义于Google Android 2.3之后版本的API中。

    此外,CyWee也提供了各种动作判断输出,可供体感游戏开发商直接调用。图8描述了CyWee为开发商提供体感游戏中各种体感动作算法的输出结果,称为动作数据库(Motion Library),可大大地节省体感游戏开发商开发体感游戏的时间及成本,根据不同的动作类型,可适用于不同类型的体感输出,例如射击类动作输出、射箭类动作输出、击打类动作输出等。

    最适用于移动设备上之体感技术(2)——无线多媒体串流技术(Wireless HDMI)

    图9描述了世界上各个厂商对于无线多媒体串流技术的规格比较,可根据操作频段、影像压缩方式、功耗、传输带宽、支持最大分辨率、延时时间以及传输距离等因素来进行比较,可发现应用于移动设备上时,功耗及传输所需带宽为最大的问题。

    功耗方面由于移动设备为一使用电池的装置,因此,在能够让使用者使用无线多媒体串流超过数个小时(例如:玩游戏、看影音视频)而不会耗尽电池的各种方案中,可发现CyWee的解决将是最佳的解决方案。而在所需传输带宽方面,由于手机使用的是1(Transceiver)X 1(Receiver)天线,因此所能支持之最大传输带宽有限,所以在超过 1 X 1天线所能提供带宽的解决方案,都将是无法适用的。

    最新动态与未来展望

    CyWee已拥有多年的发展体感技术的经验,除了原本在体感游戏及体感手柄销售上有长足的进展外,在移动领域上更是为之前JIL(Joint Innovation Laboratory)Project所唯一指定的体感方案供货商。目前更进一步的授权许多国际大厂使用CyWee体感算法,并于Android2.3版本上加以整合,以适配Android 2.3 版本之后关于体感方面API的定义。

    而在无线多媒体串流的领域,由中国移动所主导的WiMo(Wireless Mobile MultimediaTransmission Protocol)移动终端无线多媒体传送技术,为支持高清音视频无线传输的技术协议,该技术支持移动终端与大屏幕设备之间无线、实时、高画质视频信息传输,可实现以行动终端为核心的多屏共享互动。

    展望未来,九轴体感技术结合无线多媒体串流技术在移动设备上的发展潜力是值得期待的,而无线多媒体串流技术除了会更进一步提升芯片的性能外,也会将其整合于更多需要高传输率、低延时视频压缩的平台中(例如: 网络视频播放、云端游戏等),相信最终必定能够在各种移动的平台上,创造出许多属于未来的应用。

    转自 http://www.zjteam.com/news/detail.asp?newsid=335&classid=2

    本文作者:吕英阁,2003年获台湾大学机械系硕士学位。大学毕业后,进入台湾工业技术研究院微系统中心,从事体感技术研究。2009 年加入速位互动股份有限公司(CyWee Group Limited), 继续从事体感技术的研究,作为核心研发成员,完成了9轴体感技术的核心算法。

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  • “一个好的技术要想得到推广,最终不是靠技术本身,而是靠好的内容”,针对时下备受关注的体感控制技术,诺亦腾总经理刘昊扬如是说道。实际上,“体感控制”或者叫“动作捕捉”早已经在工业领域应用多年,随着近年来...
     

    体感技术连接的虚拟与现实

    “一个好的技术要想得到推广,最终不是靠技术本身,而是靠好的内容”,针对时下备受关注的体感控制技术,诺亦腾总经理刘昊扬如是说道。实际上,“体感控制”或者叫“动作捕捉”早已经在工业领域应用多年,随着近年来体感游戏的流行,人们开始意识到这项技术应用到消费级市场的潜力。宅客君日前就采访了国内两家从事体感领域的创业公司,深圳的奥比中光和北京的诺亦腾。

    但两家做的是不同方向,未来应用领域也有很大差异。奥比中光是基于光学测距,用相机捕捉 3D 场景;诺亦腾是基于传感器的动作捕捉,需要在身上穿戴好各种传感器。两者在各自领域都有着深厚的技术积累,团队核心创始人都是相关领域资深的研究者,而他们在应用推广方面也遭遇着相似的难题。

    技术先进、落地难

    奥比中光成立于2013年初,公司 CEO 黄源浩表示,其核心团队有过十多年的技术积淀,“在光学测距方面已经赶上了微软这样的公司,但在智能算法上还有点差距”。宅客君看到他们跟 PrimeSense 等业界知名产品的参数对比,他们在精准度、分辨率以及延时控制方面都非常出色。

    体感技术连接的虚拟与现实

    利用 3D 体感技术,他们首先要做的是改革电视的交互方式。体感操作电视会是一种什么样的场景?大概就像触屏手机的操作方式一样:点击、滑屏、多点触控。黄源浩以三星的某款体感电视为例解释称,这些基于摄像头的 2D 体感技术无法获得“纵向距离”信息,最多只能理解成一个鼠标。——他们目前正在尽力解决系统优化的问题,等近期第一批样机出来后,就会去给几家大的电视厂商进行演示,希望达成一些合作。

    另一家公司诺亦腾同样成立不久,其专业的动作捕捉技术在影视行业的应用受到热捧,也有几家大公司购买了授权。刘昊扬表示,他们的力学专业背景对此有很大帮助。基于传感器的动作捕捉原理,并不是简单地抓取传感器的数据信息,而是构建一个力学模型。因为传感器的测量数据有误差,人和传感器之间的距离信息也会有误差。

    动作捕捉领域的龙头老大是荷兰的 Xsens,“他们在2010年就看准了这个方向还是很了不起的”,刘昊扬说。但 Xsens 产品的最主要应用领域还是科研机构,用来作人体动力学、机器学等研究,产品使用成本比较高,用户还要经过一段培训才能使用,而且因为追求精准的效果往往不惜成本,导致这些专业设备价格都比较高。

    另外,两家公司都有做体感游戏的计划。奥比中光希望在客厅电视领域打开局面,做跟微软 Kinect 一样的电视体感游戏设备。但又面临Android 平台接口标准不统一、手柄适配的问题,而且电视游戏是一个新兴起的领域,开发者的热情并未充分调动起来。

    诺亦腾想做的则是沉浸式虚拟现实游戏。Oculus Rift 的出现解决了虚拟显示的问题,诺亦腾希望能够自己高精准度的动作捕捉技术能够应用到虚拟现实的体验中来,解决人与虚拟世界的交互问题。但是虚拟现实游戏的开发也才刚刚开始,市场也很难培育,可以说还有很长的路要走。

    做好平台,先玩起来

    黄源浩认为,3D 体感技术未来有望应用到各个领域,比如 3D 建模、网上试衣、人物识别、图片搜索、人工智能等。奥比中光着力推动的方向是电视的体感交互系统和体感游戏,在完善技术和体验的同时,黄源浩希望借助电视品牌大厂的力量去推动体感技术的应用。他们会给开发者提供硬件、驱动和中间件,尽力降低开发门槛,让更多的人参与进来丰富这个生态。

    刘昊扬向宅客君分析了基于传感器的动作捕捉技术的应用可能性,一是传感器变得越来越小,“诺亦腾的单个节点传感器只有指甲盖大小”,这样穿戴起来就非常方便,而且价格也越来越便宜。更重要的是,“(沉浸式)虚拟现实的出现对这个行业是一个非常重要的促进作用”,沉浸式虚拟现实以后,精准的动作捕捉成为必需,而且还要即时准确地映射到虚拟环境里,不能出现稍微的滞后。

    诺亦腾将于本月推出一套可自由组装的全身传感器系统,可以精确到捕捉手指的细节运动,而且只要几百美金。这样来帮助虚拟现实应用开发者解决交互问题,让开发者做出好的应用,然后推出这个行业的发展。

    生存,不是问题

    一直以来,国内少有专注底层技术核心的公司,要么没有技术实力,要么没有耐心去押注未来。现今,创业环境有了很大的改观,资本也不是问题。

    在业界有着不错影响力的黄源浩一回国就拿到了天使投资,之后也不断有投资机构来敲门,目前已经拿到 A 轮几千万元的融资。随着微软 Kinect 早期方案供应商 PrimeSense 被苹果收购,其对外授权的技术将在 2015 年终止,奥比中光的首个阶段目标就是取代PrimeSense 的市场。

    此后,奥比中光可能会面向体感游戏发烧友单独售卖产品。黄源浩表示,他们保持很开放的心态,只要有利于产品发展的方式都会尝试,并会逐步做起服务体系。

    体感技术连接的虚拟与现实

    诺亦腾则有着很好的盈利点,在专业市场领域已经打出品牌,比如电影的特效制作。刘昊扬表示,他们的规划是,在高端领域做到技术最好,在消费级领域做到性价比最高。“我们希望改变这个行业“,做一个基于传感器的动作捕捉平台。

    虽然技术的推广最终要靠丰富而吸引人的内容,但对照互联网的进化史,刘昊扬认为,目前要做的反而不是应用,因为最基础的技术平台都还没有建立起来。”体感控制这个大的方向是不会错的”,所以现在最有希望的应该是做技术突破的攻关公司。“进度会比互联网快,以前需要20年的话,现在可能只要5-8年的时间,快的话2到3年就可以看到非常好的应用。”

     
     
      本文作者: 白腾飞

    本文转自雷锋网禁止二次转载, 原文链接
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