一种基于计算机的鼓乐动作识别方法技术

本发明专利技术涉及一种基于计算机的鼓乐动作识别方法，包括以下步骤：采集反映鼓乐击打动作的跟踪点在不同时刻的空间位置信息；根据空间位置信息分析跟踪点的状态，确定击打动作的开始点和结束点；根据所述开始点和所述结束点确定击打轨迹，根据所述击打轨迹判断击打方向；根据标准动作数据及其判断标准，对该击打动作进行判定，并输出判定结果。利用本发明专利技术公开的方法，既可以在鼓乐运动中进行真实的模拟打击，又能实时分析出具体动作信息，能更加贴切的模拟现实的鼓乐运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机应用领域，更具体地说，涉及一种基于计算机的鼓乐动作识 别方法。
技术介绍
随着计算机应用技术的飞速发展，人们可以在计算机上进行虚拟的音乐演奏。 目前在计算机上进行音乐演奏的方式主要有如下三种劲乐团该游戏是通过键盘某些按键组合来演奏歌曲的。有联网也有单机模 式，能演奏各种各样的歌曲，主要竞技要求集中在双手手指的灵活度上，难度非常大， 同时对键盘的损害也较大。劲舞团该游戏是结合音乐与舞蹈的一种游戏，游戏方式是通过键盘按键顺序 来评分游戏分数的。游戏厅中大型的打鼓机，如太鼓达人，有真正的鼓棒与带有压力感应的鼓面， 玩家用鼓棒敲打鼓面则产生压力并传输信息到内部处理机，画面就实时更新，同时有相应声音。使用计算机键盘或鼠标来操作游戏项目，虽能给玩家带来精神上的快感，但却 同时给玩家带来身心的疲劳，损害硬件(键盘、鼠标)等，游戏进行的方式与地点都具 有一定的局限性，而且真实性比较差，只是用键盘来模拟打鼓或奏乐等，这与现实不符 合。另外游戏厅中的打鼓机设备笨重且效果简单，可玩性不高，而且一般只能在游戏厅 中才有。因此，需要一种既可以使用鼓槌进行真实的模拟打击，又能实时分析出具体动 作信息的方案，来克服现有技术中存在的上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有虚拟鼓乐项目中存在的不能使用鼓 槌进行真实的模拟打击且不能实时分析出具体动作信息的缺陷，提供一种基于计算机的 鼓乐动作识别方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于计算机的鼓乐动作 识别方法，包括如下步骤Si)采集反映鼓乐击打动作的跟踪点在不同时刻的空间位置信息；S2)根据空间位置信息分析跟踪点的状态，确定击打动作的开始点和结束点；S3)根据所述开始点和所述结束点确定击打轨迹，根据所述击打轨迹判断击打方 向；S4)根据标准动作数据及其判断标准，对该击打动作进行判定，并输出判定结^ ο在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，步骤Sl中所述跟踪点包括4两个跟踪点第一个跟踪点代表左手动作的空间位置信息，第二个跟踪点代表右手动作 的空间位置信息。在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，步骤幻中所述跟踪点的状 态包括静止状态、移动状态和击打状态，根据所述三种状态之间的转变确定所述击打动 作的开始点和结束点。在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，步骤幻进一步包括预 定两个识别标号，根据所述第一跟踪点和所述第二跟踪点的水平位置关系分配所述两个 识别标号给所述第一跟踪点和所述第二跟踪点，以区分所述第一跟踪点和所述第二跟踪点ο在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，在所述步骤幻中，根据所 述跟踪点的当前时刻的空间位置与先前时刻的空间位置之间的距离和预定的移动阈值的 比较结果以及所述跟踪点的当前时刻的速度与击打速度阈值的比较结果，判断所述静止 状态、所述移动状态和所述击打状态之间的转变。在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，步骤幻中所述击打轨迹为 由所述击打状态的开始点和所述击打状态的结束点确定的一条空间三维直线，所述击打 方向包括下击、侧击和前击，所述侧击进一步包括向右侧击和向左侧击。在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，所述步骤S3包括如下步 骤S31)对所述侧击、所述下击和所述前击预设判断优先级，根据所述击打状态的 开始点在空间三个方向上的即时速度，判断出初步击打方向其中所述侧击只考虑水平 方向速度I，所述下击只考虑竖直方向速度vy，所述前击只考虑向前方向速度义，若 三个方向的速度只有一个方向上的速度达到了击打速度阈值，则初步击打方向为此速度 对应的击打方向，然后转到幻2，若三个方向上的速度至少有两个方向达到了击打速度 阈值，则初步击打方向为速度达到了击打速度阈值中的优先级最大的速度对应的击打方 向，然后转到S32;S32)根据所述击打轨迹，判断所述击打轨迹是否满足S31中得出的初步击打方 向对击打轨迹的要求，若满足要求，则确定步骤S31得出的初步击打方向为最终击打方 向，若不满足要求则转到S33 ；S33)建立四个中心轴，所述向左侧击对应水平轴负轴，所述向右侧击对应水平 轴正轴，所述下击对应竖直轴负轴、所述前击对应前后轴正轴，计算所述击打轨迹与所 述中心轴的夹角，根据标准动作数据及其判断标准，决定一个中心轴所代表的击打方向 为最终击打方向。在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，步骤S32中所述击打方向 对击打轨迹的要求为，对所述每个击打方向，将击打轨迹所确定的一条空间三维直线投 影到与该击打方向平行的两个二维平面上，形成在该两个二维平面上的投影角度，预先 设定该击打方向的击打轨迹在该两个二维平面上所允许的投影角度范围。在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，所述步骤S32近一步包括 如下步骤S321)将所述击打轨迹确定的一条空间三维直线投影到与步骤S31中得出的初步击打方向平行的两个二维平面上；S322)计算该击打轨迹与该两个二维平面的坐标轴之间的投影角度；S323)判断步骤S322计算出的投影角度是否满足在S31中得出的初步击打方向 所允许的投影角度范围要求。在本专利技术所述的基于计算机的鼓乐动作识别方法中，步骤S4进一步包括根据 标准动作数据及其判断标准，对每个击打动作进行评定，评定值与所述击打状态结束点 的发生时间点相关，与所述击打状态开始点与结束点的距离成正比，与击打状态开始点 与结束点的时间差成反比，将所有击打动作的评定值累计得到总评定值。实施本专利技术的技术方案，具有以下有益效果既可以在鼓乐运动中进行真实的 模拟打击，又能实时分析出具体动作信息，能更加贴切的模拟现实的鼓乐运动附图说明图1是本专利技术一较佳实施例提供的的流程 图2是本专利技术一较佳实施例提供的的坐标 图3是本专利技术一较佳实施例提供的下击时 的状态转变图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1是本专利技术一较佳实施例提供的的流程 图，如图1所示，详述如下Si)采集反映鼓乐击打动作的跟踪点在不同时刻的空间位置信息；S2)根据空间位置信息分析跟踪点的状态，确定击打动作的开始点和结束点；S3)根据所述开始点和所述结束点确定击打轨迹，根据所述击打轨迹判断击打方 向；S4)根据标准动作数据及其判断标准，对该击打动作进行判定，并输出判定结果。在本专利技术的实施例中，用视频摄像头采集动作数据，用数据线将视频摄像头和 终端计算机连接起来。图2是本专利技术一较佳实施例提供的的坐标 图。如图2所示，步骤Sl采集到的每个跟踪点的空间位置信息都表示为三元组OC，Y， Z)，其中X代表数据点在水平方向的位置，且X值增大表示跟踪点位置右移，X值减小 表示跟踪点左移；Y代表数据点在竖直方向的位置，且Y值增大表示跟踪点位置上移，Y 值减小表示跟踪点下移；Z代表数据点在前后方向的位置，且Z值增大表示数据点前移， Z值减小表示数据点后移。每秒对每个跟踪点采集30组这样的数据，因此利用同一个跟踪点在一段时间内的空间位置数据就能描述出跟踪点的运动状态。这种高频率的信息采集可以得到很精确的位置信息。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机的鼓乐动作识别方法，其特征在于，包括如下步骤：Ｓ１）采集反映鼓乐击打动作的跟踪点在不同时刻的空间位置信息；Ｓ２）根据空间位置信息分析跟踪点的状态，确定击打动作的开始点和结束点；Ｓ３）根据所述开始点和所述结束点确定击打轨迹，根据所述击打轨迹判断击打方向；Ｓ４）根据标准动作数据及其判断标准，对该击打动作进行判定，并输出判定结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林洋，甘泉，刘琦，艾钊，李浩，
申请(专利权)人：深圳泰山在线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]