增强现实简述和实际案例分享四.docx

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增强现实简述和实际案例分享四

增强现实简述和实际案例分享（四）

-- 动作识别技术、数字典藏技术

动作识别技术

十四、唐朝大明宫遗址中心博物馆_多媒体创新互动方案说明

简介：

应用多款现代多媒体科技，引领参访民众以最近现实的方式进入大唐盛事华丽与辉煌的世界中，运用自身的肢体、视觉感官、听觉震撼，赋予大明宫遗迹展新的文化和娱乐价值。

项目详情：

设计概念

应用多款现代多媒体科技，引领参访民众以最近现实的方式进入大唐盛事华丽与辉煌的世界中，运用自身的肢体、视觉感官、听觉震撼，赋予大明宫遗迹展新的文化和娱乐价值。

结论上述，我们给予设计定位为

多媒体应用方案

1.姿势互动虚拟现实VR导览

2.扩增现实AR互动展示

3.多媒体光影沙盘展示

1.姿势互动虚拟现实VR导览-策画主题

以3D虚拟现实技术还原大明宫的风采，以3D建模重现大明宫，给民众最真实沉浸式的感受

重建的3D场景以水墨及彩绘画风格呈现，象征唐代文化艺术造诣的极致成就

以「RealtimeGestureRecognition」实时姿势捕捉技术虚拟现实动态捕捉技术来开发，不需控制器，民众以自己的肢体以第一人称的视角就能遨游于大明宫内

无论是摆头、转身、前进、后退、举手、跳跃、蹲下等实体环境中玩家所有的姿势都能精准的捕捉，给民众充满娱乐性的互动体验

最能贴近唐代的互动体验

技术规格

以三维深度感应的摄像捕捉辨识系统，能排除设备因人为不当使用造成损害，重新添购新硬件设备的支出庞大费用，大量节省人事及器材成本

是微软未来数字娱乐重点研发项目，在美国E3展与东京电玩展中大放异彩

2.扩增现实AR互动展示-策画主题

以增强现实数码简介的创新互动方式，将馆中8个主区域大唐华丽建筑和文物，以3D虚拟置入现实生活的形式呈现

魔术般的华丽呈现能给予民众新奇的互动体验，同时可以整合视频与话外音让简介活起来

可以在每区入口处摆放KIOSK导览机，针对个展区主题特色进行互动

个人化导览时最佳的解说媒介

3.多媒体光影沙盘展示-策画主题

建置大型大明宫区域实体沙盘素模，放置于投影布幕上，藉由投射光影动画与画外音来呈现大明宫的结构介绍

依照画外音的介绍，将光影流动的效果投射在各个区域

整体呈现一种极简现代中国风（MODERNCHINESE）的时尚感官

创造如京奥开幕的创……（未完）

十五、基于识别点的自动化动作识别技术

简介：

LiveMove是一款使人震惊的工具,虽然现在对于Wii游戏开发的动作姿势识别技术而言尚处于开始阶段,在Wii这么一台强调游戏性的主机上,LiveMove的确象是神赐予游戏开发者们的宝贝。

项目详情：

不用费力的为每一种动作建立动作模型，只需采集动作录像即可，系统会根据事先采集的录像自动的识别动作。

之前做手势鼠标之所以没有采用自动化手势鼠标识别，是觉得手势鼠标的细节太多，录像也不好采集，其实不然。

对于击球这样幅度大的动作就更容易采集了。

看看wii是如何做自动化的动作识别的，下面是一些资料：

LiveMove:

它将成为解决办法吗？

经过了长时间的等待,Ailive终于推出了这款动作识别工具,并声称它将成为Wii动作程序开发的终极工具.不过,在游戏开发商完整地将一个开发工具购买下来之前,你必须知道它是怎么工作的,对吧?

LiveMove从本质上讲就是帮助Wii开发者在游戏制作初期免去一些需要反复做的脏活累活.在最初的开发过程工,程序员们往往需要用到些非常复杂的公式来设定起始位置,结束位置,速度,距离和加速度等,这些都需要他们自己依靠Wii遥控手柄的程序信息来做.而在LiveMove里,开发者只需要设置好软件,然后便可以将需要的动作真实地录制下来,他们只需要开启LiveMove程序,为你的动作做好标记,然后拿起Wii遥控手柄录制你想做的动作便可以了.由于这个软件是用B键来作为录制按钮,所以,打个比方,如果你想做一个Z形的动作,你只用按住B键不放,站好位置,做出相应动作,然后为它命名,之后,程序就会自动读取你刚才的动作了,很简单吧?

具体举个例子来说,还记得象"Marvel:

UltimateAlliance"（漫画英雄:

终极联盟）这样的需要大量数据来保证玩家每一个动作都能被合理地识别的游戏吗?

其实LIveMove的工作原理也是如此.虽然录制的量没有成百上千那么多,你给LiveMove的数据越多,效果也就越好.一些不是很复杂的普遍动作如画个圆圈或投掷,开发者们可能只需要录制很少的标准动作,而对于某些比较错综复杂的动作,开发这们就需要大量时间来不断使用不同的人录制不同的动作,这样才能将动作合理性的识别范围缩小.不管怎样,LiveMove无疑帮助开发者们解决了不少初期的脏活,很多已经用过这个工具的游戏制作者均表示这个工具能帮助他们建立试玩版,而且运行地非常快速,同时也是对那些刚接触Wii游戏开发不久的人的一个很好的起点。

LiveMove:

潜力及可能性：

有了LiveMove这样一个软件,任何事情都变得可能了.想象一下如果我们在早期在Wii的首发游戏制作中能够用到这些手势行动识别,比如在"赤钢"里,我们就会看到上百种不同的挥剑姿势,使得整个游戏都保持在一种姿势形态识别的公式中,同时也能给玩家真实的1对1剑斗的感觉.再想象下如"漫画英雄:

终极联盟"这类型游戏中让每个角色都能拥有很多不同的姿势,每个姿势以独一无二的方式代表了其即将发生的变化。

至于准确性和人机互动方面，LiveMove可以让玩家沉浸于真实之中。

想象一下，一个可以让玩家完全控制的游戏，以你自己（而且只有你自己）的动作作为起始并作用于游戏中。

不用特地学习用手柄可胰镇者不可以做什么，你只需要走上投手垒，拿起你的垒球，然后告诉你的手柄你自己打算投一个快速球、变换球、螺旋球、滑动球，还是曲线球。

想象一个拳击游戏可以让我们创建角色，允许你选择步法并让你自己做出那些动作来。

你的右勾拳不像拳王阿里，可谁在乎呢？

Wii-mote可以认出并识别你的套路，保证精确的通过其他方式不可能达到的动作识别。

一个游戏机上有多个玩家？

通过保存你的动作的日志，而非你的控制顺序，你只需要简单地选择你的用户文件就可以了。

当我们第一次看到Wii的时候,其潜在的可能性似乎是无止尽的.现在我们有了机会可以把几乎所有的首发游戏都试玩上几遍后才发现原来革命到如此的程度是需要很长的时间,让人难以想象的决心以及一定数量的进化学习才能做好的.我们能看到一款几乎完美的第一人称射击游戏吗?

不久的将来,会的.我们能够玩到一款互动性……（未完）

数字典藏技术

十六、2/3D虚拟青瓷复原

简介：

利用CULT3D技术以视觉的方式呈现不同的事件和功能的互动性，透过鼠标控制3D对象的旋转、放大、缩小。

以下说明建置模型并贴上材质贴图时的制作过程。

项目详情：

3D虚拟环境中，需建制3D模型并搭配材质贴图，组成一3D对象模型，输出成图片、gif动画、vrml或cult3d档，为了能使3D对象于网页上浏览时能建立交互式3D对象，利用CULT3D技术以视觉的方式呈现不同的事件和功能的互动性，透过鼠标控制3D对象的旋转、放大、缩小。

以下说明建置模型并贴上材质贴图时的制作过程。

在软件使用上以3DStudioMAXR6与Photoshop为主。

以下为制作青瓷虚拟复原的工作流程：

1.将修复中的青瓷实物拍成照片，作为3D制作参考与图形数据

图1

注:

针对模型贴图需要，在侧边依环型360度依序拍摄，包含正上方与正下方的照片资料取得。

2.使用3DSMAX制作3D模型（model）

图2

3.制作模型贴图

a.首先将拍摄来的照片，利用图像处理软件处理绘制成为3D模型的平面图，图3如下

图3

b.为表现修复后的效果，将有破损缺块的照片也修正成无石膏缺口的还原图，图4如下

图4

c.之后再分别绘制破损与复原两版本的两组青磁内部与底部的贴图。

图5

至此完成此次3D模型所需之基本Diffusecolor贴图绘制。

注：

依照3D动画模型的制作流程，一般都会在DiffuseColor之外再绘制Bump与SpecularColor等增加凹凸与反光的贴图，来营造更真实的呈现

4.完成贴图绘制后，再将3D模型上贴图

将DiffuseColor的map赋予模型，并调整UVW贴图轴

以环状及平面贴图方式，依序完成碗身与碗底及内部的贴图配置。

图6

5.完成模型，输出Cult3D格式。

▲输出成Cult3d

3D模型完成后，输出成CULT3D文件格式，并搭配CULT3DDesign制作……（未完）

十七、器物3D影像建置流程

简介：

以相机所拍摄的器物左右影像以影像软件（JPSBuilder）加以合成JPS立体图像文件，且当使用者要观赏3D影像时，便透过JPSViewer来播放，同时配合3D立体眼镜来呈现立体的器物影像。

项目详情：

1.前言

国立故宫博物院为更完整呈现与保存本院文物之全貌及精致特性与开创未来加值应用之机会，自92年起建置3D数字摄影系统，针对毛公鼎、转心瓶、雕橄榄核小舟、翠玉白菜及象牙球等五项精美文物进行3D影像的拍摄，以期让大众以多元的方式认识故宫精美之文物。

以下针对本院目前器物3D影像建置的流程做一说明：

2.3D立体环物设备初始化

使用3D环物摄影系统组件主要有相机旋臂控制装置（控制器物旋转装置及垂直相机旋臂之转动）、器物旋转装置（负责360度水平旋转器物角度）、垂直及水平相机旋臂（相机旋臂控制装置控制垂直相机旋臂，带动水平旋臂上下之移动以进行拍摄）、相机（负责撷取器物影像）、相机云台（连结相机与相机水平旋臂，固定及调整相机角度之用）、个人计算机及影像控制与合成软件。

3D立体环物设备中的任一组件初始化安装角度的控制均会影响下一组件，进而影响到拍摄的角度；拍摄角度不精确将直接影响到最后影像合成的3D成效，故于每一个组件安装时皆必须使用垂直水平仪测量并仔细校对相关角度。

兹将3D立体环物设备组件的初始安装步骤与相关校对条列说明于下：

1.相机旋臂控制装置联机：

安装相机旋臂控制装置之电源线，并利用数据传输线（RS-232）链接计算机及相机旋臂控制装置，进而使用计算机软件（ObjectMaster）来下达指令予相机旋臂控制装置，达到设定或调整器物旋转装置及垂直相机旋臂之转动之目的。

2.垂直旋臂接头校对：

利用计算机软件（ObjectMaster）及垂直水平仪来初始旋臂接头如图一所示，为确保拍摄时能精确的撷取不同角度的器物影像，故一开始的旋臂架设，甚至于旋臂接头皆必须利用垂直水平仪测量角度，必要时利用计算机软件（ObjectMaster）来加以校正，以确保架设垂直旋臂前旋臂接头为垂直状态。

图一、初始旋臂接头

3.垂直相机旋臂架设及校对：

预先取得器物尺寸等相关数据，视拍摄器物大小选择适当的垂直旋臂，依器物大小决定安装的位置，并利用U型环将其初步固定，如图二所示：

图二、初始垂直旋臂

接着，利用计算机软件（ObjectMaster）将垂直相机旋臂调整至水平，使用垂直水平仪，测量垂直旋臂上水平旋臂固定接头，如下图三及图四，必要时松开U型环转动垂直旋臂，确保此时之垂直旋臂上的水平旋臂固定接头为水平，而后确实固定垂直旋臂U型环。

图三、图四初始垂直旋臂上的水平旋臂固定接头

4.水平相机旋臂架设及校对：

将水平相机旋臂保持水平且视拍摄器物大小决定固定于垂直旋臂上的水平旋臂固定接头的位置，固定水平旋臂，固定后再次利用垂直水平仪测量水平相机旋臂角度，确保水平旋臂水