本发明专利技术公开了一种用户姿态映射交互方法、系统、装置，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；根据骨骼点信息建立模型矩阵；根据模型矩阵得到并显示用户交互姿态，所述用户交互姿态由若干图形单位组成。本发明专利技术能适用于不同体型的用户，将模型矩阵中的映射骨骼点进行映射得到用户交互姿态，并且用户交互姿态有若干图形组成图形单元，通过图形单元进行显示，不仅能更好的展示用户姿态，同时能进一步的体现用户姿势变化，其次在交互时，能进一步的提高使用效率，增加用户使用体验感。增加用户使用体验感。增加用户使用体验感。
【技术实现步骤摘要】
一种用户姿态映射交互方法、系统、装置
[0001]本专利技术涉及交互领域，具体涉及一种用户姿态映射交互方法、系统、装置。
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一种用户姿态映射交互方法、系统、装置，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，本专利技术提供了一种用户姿态映射交互方法，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；
[0008]根据骨骼点信息建立模型矩阵；
[0009]根据模型矩阵得到并显示用户交互姿态，所述用户交互姿态由若干图形单位组成。
[0010]本专利技术首先在采集区域中采集用户的图像信息，并根据图像信息得到每个图像中用户的骨骼点信息，骨骼点信息中包括若干骨骼点以及骨骼点在对应的坐标，在使用时，首先根据骨骼点信息建立模型矩阵，进而将用户的骨骼点映射到模型中，使其根据用户自身的骨骼点情况和预设的长度得到映射到模型中的每个骨骼点对应的位置信息，具体包括：
[0011]骨骼点信息包括若干骨骼点及其对应的坐标，根据若干骨骼点确定两个基准点；
[0012]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；
[0013]根据缩放比例W、若干骨骼点的坐标获取模型矩阵中每个骨骼点对应的位置信息，得到模型矩阵。
[0014]采集装置在采集用户图像，并通过用户图像得到骨骼点信息时，由于每个人的体现不同，直接映射到用户交互姿态的话，会发生算法复杂并且用户的每个部位映射后的长度容易发生比例不协调的问题，进而在显示用户交互姿态时会影响交互效果，影响使用效率，因此，本专利技术首先将骨骼点信息映射到模型矩阵上，然后再通过模型矩阵得到用户交互姿态，在适应每个用户体型不同的基础上，不仅能够得到更具用户个性的用户交互姿态，同时还能够提高用户交互姿态的协调性，提高交互体验，进而提高使用效率。
[0015]在模型矩阵中，在若干骨骼点确定两个基准点，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，即每个骨骼点在模型矩阵中的位置信息。
[0016]其次，模型矩阵中包括若干映射骨骼点，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，所述图形单位包括头部图形、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。
[0017]与现有的映射交互方法相比，现有的映射交互方法要么是将用户的姿态映射为3D的模式进行显示，要么是以骨骼点的形式进行显示，若通过3D的模式进行显示，不仅算法复杂，同时交互的灵动性较差，不能快速准确的进行显示，交互效率较差。以骨骼点的形式进行显示，当用户做出某些动作使骨骼点重合时，显示出来的用户交互姿态为重合在一起的骨骼点，交互效果较差，不利于长期使用。本方法将若干映射骨骼点转化为头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形，并通过头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形组成图形单位，进而对用户姿态进行显示，不仅能进一步的简化计算难度，同时，在以图形单位进行显示时，能进一步的提高交互效果，避免出现部位重合影响交互的问题。进一步地，我们也支持仅部分显示用户的身体动作，比如我们有一个头部运动，通过一系列左右歪头、点头仰头等动作活动用户头部，这时我们可以仅关注用户的头部骨骼点，忽略除头部骨骼点之外的其他骨骼点的移动，对于其他骨骼点映射的图形单位，即左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形，可以忽略用户的移动，统一显示为不移动的静止状态或显示为根据背景音乐或实际需求的动作，而不用模拟用户的动作。因此在本专利技术中用户交互姿态为头部图形、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，用户交互姿态可以为头部图形，也可以为左臂图形和右臂图形的组合，还可以为左腿图形和右腿图形的组合，还可以为头部图形、左臂图形、右臂图形、躯干图形、左腿图形和右腿图形的组合，本专利技术对用户交互姿态的具体组合不做限定。
[0018]具体的，在得到用户交互姿态，具体包括：
[0019]模型矩阵中包括若干映射骨骼点，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至少一个；
[0020]头部图形根据头部骨骼点获取；头部图形为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，
[0021]躯干图形根据左肩骨骼点、右肩骨骼点、左胯骨骼点和右胯骨骼点获取；左手图形根据左肩骨骼点、左手肘骨骼点和左手骨骼点获取；左手图形根据右肩骨骼点、右手肘骨骼点和右手骨骼点获取；左腿图形根据左胯骨骼点、左膝骨骼点、左脚骨骼点获取；右腿图形根据右胯骨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用户姿态映射交互方法，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；根据骨骼点信息建立模型矩阵；根据模型矩阵得到并显示用户交互姿态，所述用户交互姿态由若干图形单位组成。2.根据权利要求1所述的一种用户姿态映射交互方法，其特征在于，根据骨骼点信息建立模型矩阵，具体包括骨骼点信息包括若干骨骼点及其对应的坐标，根据若干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、若干骨骼点的坐标获取模型矩阵中每个骨骼点对应的位置信息，得到模型矩阵。3.根据权利要求2所述的一种用户姿态映射交互方法，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所述的一种用户姿态映射交互方法，其特征在于，模型矩阵中包括若干映射骨骼点，根据若干映射骨骼点得到的用户交互姿态为若干显示用户动作的图形单位，所述图形单位包括头部图形、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。5.根据权利要求1或4所述的一种用户姿态映射交互方法，其特征在于，根据模型矩阵得到并显示用户交互姿态，包括：模型矩阵中包括若干映射骨骼点，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至少一个；其中，头部图形根据头部骨骼点获取，躯干图形根据左肩骨骼点、右肩骨骼点、左胯骨骼点和右胯骨骼点获取；左手图形根据左肩骨骼点、左手肘骨骼点和左手骨骼点获取；左手图形根据右肩骨骼点、右手肘骨骼点和右手骨骼点获取；左腿图形根据左胯骨骼点、左膝骨骼点、左脚骨骼点获取；右腿图形根据右胯骨骼点、右膝骨骼点、右脚骨骼点获取；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。6.根据权利要求5所述的一种用户姿态映射交互方法，其特征在于，以每个映射骨骼点为圆心、每个映射骨骼点预设的半径值得到若干节点圆，头部图形为头部骨骼点对应的节点圆；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节点圆的外...
【专利技术属性】
技术研发人员：金梦媛，魏世伟，薛立君，刘易，谢小树，
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：
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