VR交互技術(shù)盤(pán)點(diǎn) 3D手勢識別不是唯一選擇

　　1. 結構光(Structure Light)

　　結構光的代表應用產(chǎn)品就是PrimeSense的Kinect一代了。

　　這種技術(shù)的基本原理是，加載一個(gè)激光投射器，在激光投射器外面放一個(gè)刻有特定圖樣的光柵，激光通過(guò)光柵進(jìn)行投射成像時(shí)會(huì )發(fā)生折射，從而使得激光最終在物體表面上的落點(diǎn)產(chǎn)生位移。

　　當物體距離激光投射器比較近的時(shí)候，折射而產(chǎn)生的位移就較小;當物體距離較遠時(shí)，折射而產(chǎn)生的位移也就會(huì )相應的變大。這時(shí)使用一個(gè)攝像頭來(lái)檢測采集投射到物體表面上的圖樣，通過(guò)圖樣的位移變化，就能用算法計算出物體的位置和深度信息，進(jìn)而復原整個(gè)三維空間。

　　以Kinect一代的結構光技術(shù)來(lái)說(shuō)，因為依賴(lài)于激光折射后產(chǎn)生的落點(diǎn)位移，所以在太近的距離上，折射導致的位移尚不明顯，使用該技術(shù)就不能太精確的計算出深度信息，所以1米到4米是其最佳應用范圍。

　　2. 光飛時(shí)間(Time of Flight)

　　光飛時(shí)間是SoftKinetic公司所采用的技術(shù)，該公司為Intel提供帶手勢識別功能的三維攝像頭。同時(shí)，這一硬件技術(shù)也是微軟新一代Kinect所使用的。

　　這種技術(shù)的基本原理是加載一個(gè)發(fā)光元件，發(fā)光元件發(fā)出的光子在碰到物體表面后會(huì )反射回來(lái)。使用一個(gè)特別的CMOS傳感器來(lái)捕捉這些由發(fā)光元件發(fā)出、又從物體表面反射回來(lái)的光子，就能得到光子的飛行時(shí)間。根據光子飛行時(shí)間進(jìn)而可以推算出光子飛行的距離，也就得到了物體的深度信息。就計算上而言，光飛時(shí)間是三維手勢識別中最簡(jiǎn)單的，不需要任何計算機視覺(jué)方面的計算。

　　3. 多角成像(Multi-camera)

　　多角成像這一技術(shù)的代表產(chǎn)品是Leap Motion公司的同名產(chǎn)品和Usens公司的Fingo。

　　這種技術(shù)的基本原理是使用兩個(gè)或者兩個(gè)以上的攝像頭同時(shí)攝取圖像，就好像是人類(lèi)用雙眼、昆蟲(chóng)用多目復眼來(lái)觀(guān)察世界，通過(guò)比對這些不同攝像頭在同一時(shí)刻獲得的圖像的差別，使用算法來(lái)計算深度信息，從而多角三維成像。

　　在這里我們以?xún)蓚€(gè)攝像頭成像來(lái)簡(jiǎn)單解釋一下：

　　雙攝像頭測距是根據幾何原理來(lái)計算深度信息的。使用兩臺攝像機對當前環(huán)境進(jìn)行拍攝，得到兩幅針對同一環(huán)境的不同視角照片，實(shí)際上就是模擬了人眼工作的原理。因為兩臺攝像機的各項參數以及它們之間相對位置的關(guān)系是已知的，只要找出相同物體(楓葉)在不同畫(huà)面中的位置，我們就能通過(guò)算法計算出這個(gè)物體(楓葉)距離攝像頭的深度了。

　　多角成像是三維手勢識別技術(shù)中硬件要求最低，但同時(shí)是最難實(shí)現的。多角成像不需要任何額外的特殊設備，完全依賴(lài)于計算機視覺(jué)算法來(lái)匹配兩張圖片里的相同目標。相比于結構光或者光飛時(shí)間這兩種技術(shù)成本高、功耗大的缺點(diǎn)，多角成像能提供“價(jià)廉物美”的三維手勢識別效果。