课程目标和先决条件:使用软件部署几何实体的独特能力的生成潜力来处理表单生成的具体问题。形状语法、3D草图板、参数化设计工具、虚拟环境等的介绍。讨论可视化技术及其在建筑设计和分析中的潜在用途。课程大纲:虚拟环境、Alpha 世界、William Mitchell 的数字设计工作室概念简介 - 数据手套、头戴式显示器、IMAX 屏幕、虚拟洞穴等硬件组件简介 - 用于生成表单的形状语法:设计中的视觉和空间推理。介绍典型的 2D 和 3D 形状语法中的特征。与表格形状语法摘要结合使用的参考资料,例如 DXF、IGES、RIB 和 VRML 的参考资料 - 数字构造、形态发生设计策略、反身架构、混合空间 - 其他相关问题:当代数字实验和激进先锋派。
在有许多障碍物的地方工作的一个常见例子是驾驶车辆。驾驶员的视线被车辆的墙壁和座椅遮挡。Tachi 等人 [2] 通过将外部摄像机拍摄的图像投射到覆盖有回射材料的内墙上,使内墙看起来透明。“F-35 Lightning II 驾驶舱视觉” [3] 通过将战斗机外部红外摄像机的图像拼接在一起,在飞行员头盔内投射全景图像,使飞行员可以从驾驶舱透过飞机墙壁看到外面。2004 年,有人提出了一种使用移动 AR 设备的建筑物透视系统 [4],并指出需要一种机制来跟踪 AR 设备的位置。此外,olde Scholtenhuis 等人 [5] 和 Ortega 等人 [6] 使用 AR 透视系统研究地下基础设施的可视化。Zhang 等人 [7] 使用他们的透视系统提高了工业环境中视觉盲区 (VBA) 中手动装配的性能。该系统使用数据手套和 HoloLens 来可视化 VBA 中人手和机器零件的位置。正如 Bane 和 Hollerer [4] 所观察到的,要实现 AR 透视系统,必须有一种机制来跟踪设备的位置。这是因为除非可以确定和对齐扫描数据和 AR 设备的空间位置,否则扫描数据无法显示在 AR 设备上。olde Scholtenhuis 等人 [5] 和 Ortega 等人 [6] 的研究
通过视觉引导手部动作进行的计算机交互通常采用抽象的基于光标的反馈或不同程度真实感的虚拟手 (VH) 表示。目前尚不清楚在虚拟现实环境中更改这种视觉反馈的效果。在这项研究中,19 名健康的右撇子成年人使用四种不同类型的视觉反馈执行食指运动(“动作”)和观察运动(“观察”):简单的圆形光标 (CU)、指示手指关节位置的点光 (PL) 图案、阴影卡通手 (SH) 和逼真的 VH。使用数据手套记录手指运动,并以光学方式记录眼动追踪。我们使用功能性磁共振成像 (fMRI) 测量大脑活动。与基线相比,动作和观察条件均显示枕颞皮质中的 fMRI 信号响应更强。动作条件还会引起运动、体感、顶叶和小脑区域的双侧激活增加。对于这两种情况,带有移动手指的手部反馈(SH、VH)比 CU 或 PL 反馈导致更高的激活,特别是在早期视觉区域和枕颞皮质中。我们的结果表明,与视觉不完整的手部和抽象反馈相比,在视觉引导的手指运动过程中,皮质区域网络的募集更强。这些信息可能对研究和应用或训练相关范例中涉及人体部位的视觉引导任务的设计产生影响。
图 3.1:手势识别图 ................................................................................................................ 45 图 3.2:ZTM 手套。................................................................................................................. 46 图 3.3:带有多个传感器的 MIT Acceleglove。...................................................................................... 47 图 3.4:CyberGlove III .................................................................................................................... 48 图 3.5:CyberGlove II。.................................................................................................................... 48 图 3.6:5DT 动作捕捉手套和 Sensor Glove Ultra。左:当前版本,右:旧版本。[73][74].................................................................................................................................. 49 图 3.7:X-IST 数据手套 ................................................................................................................ 50 图 3.8:P5 手套。................................................................................................................................. 50 图 3.9:典型的基于计算机视觉的手势识别方法 ............................................................. 51 图 3.10:手势识别中使用的相机类型 ............................................................................. 52 图 3.11:立体相机。................................................................................................................. 52 图 3.12:深度感知相机 ............................................................................................................. 53 图 3.13:热像仪 ................................................................................................................ 53 图 3.14:基于控制器的手势 ................................................................................................ 54 图 3.15:单个相机。................................................................................................................ 54 图 3.16:布鲁内尔大学 3DVJVANT 项目的全息 3D 相机原型。 ........... 55 图 3.17:3D 集成成像相机 PL:定焦镜头,MLA:微透镜阵列,RL:中继透镜。... 55 图 3.18:方形光圈 2 型相机与佳能 5.6k 传感器集成。................................ 56 图 5.1:不同的手势。................................................................................................ 70 图 5.2:系统实施框架说明。.............................................................................. 71 图 5.3:使用 WT 的 10 种不同运动的 IMF。.............................................................................. 75 图 5.4:使用 EMD 的 10 种不同运动的 IMF。......................................................................... 76 图 5.5:WT 中 10 个不同类别的 ROC。................................................................................ 79 图 5.6:EMD 中 10 个不同类别的 ROC。........................................................................... 80 图 5.7:研究中使用的手势。................................................................................ 84 图 5.8:实施框架。................................................................................................ 84 图 5.9:使用 WT 的 10 种不同运动的 IMF。................................................................................ 87 图 5.10:使用 EMD 的 10 种不同运动的 IMF。................................................................................ 89 图 5.11:WT 中 10 个不同类别的 ROC。................................................................................ 91 图 5.12:EMD 中 10 个不同类别的 ROC。................................................................................ 92 图 6.1:拔牙前第一人称短距离手部动作 ........................................................................ 97 图 6.2:拔牙后第一人称短距离手部动作 ........................................................................ 99 图 6.3:拔牙后第一人称短距离手部动作 ........................................................................ 100 图 6.4:拔牙前第二人称短距离手部动作 ........................................................................ 101 图 6.5:拔牙后第二人称短距离单次手部动作(LCR) ............................................................................................................................. 103 图 6.6:拔牙后第二人称短距离组合手部动作(LCR) ............................................................................................................................................. 105 图 6.7:拔牙前第三人称短距离手部动作 ............................................................................................................................. 105 图 6.8:拔牙后第三人称短距离单次手部动作(LCR) ............................................................................................................................................................. 107
图 3.1:手势识别图 ................................................................................................................ 45 图 3.2:ZTM 手套。 .......................................................................................................................... 46 图 3.3:带有多个传感器的 MIT Acceleglove。 ...................................................................................... 47 图 3.4:CyberGlove III .................................................................................................................... 48 图 3.5:CyberGlove II。 .................................................................................................................... 48 图 3.6:5DT 动作捕捉手套和传感器手套 Ultra。 左:当前版本,右:旧版本。[73][74]。 ............................................................................................................................. 49 图 3.7:X-IST 数据手套 ............................................................................................................. 50 图 3.8:P5 手套。 ........................................................................................................................... 50 图 3.9:典型的基于计算机视觉的手势识别方法 .......................................................................... 51 图 3.10:手势识别中使用的相机类型 .......................................................................................... 52 图 3.11:立体相机。 ...................................................................................................................... 52 图 3.12:深度感知相机 ...................................................................................................................... 53 图 3.13:热像仪 ...................................................................................................................... 53 图 3.14:基于控制器的手势 ............................................................................................................. 54 图 3.15:单相机。 ............................................................................................................................. 54 图 3.16:布鲁内尔大学 3DVJVANT 项目的全息 3D 相机原型...................................................... 55 图 3.17:3D 积分成像相机 PL:定焦镜头,MLA:微透镜阵列,RL:中继透镜。 ... 55 图 3.18:方形光圈 2 型相机与佳能 5.6k 传感器的集成。 ................................................ 56 图 5.1:不同的手势。 ...................................................................................................................... 70 图 5.2:系统实现的图解框架。 ............................................................................................. 71 图 5.3:使用 WT 的 10 种不同运动的 IMF。 ............................................................................. 75 图 5.4:使用 EMD 的 10 种不同运动的 IMF。 ........................................................................... 76 图 5.5:WT 中 10 个不同类别的 ROC。 ......................................................................................... 79 图 5.6:EMD 中 10 个不同类别的 ROC。 ......................................................................................... 80 图 5.7:研究中使用的手势。 ......................................................................................................... 84 图 5.8:实施框架。 ........................................................................................................... 84 图 5.9:使用 WT 的 10 种不同动作的 IMF。 ........................................................................... 87 图 5.10:使用 EMD 的 10 种不同动作的 IMF。 ........................................................................... 89 图 5.11:WT 中 10 个不同类别的 ROC。 ......................................................................................... 91 图 5.12:EMD 中 10 个不同类别的 ROC。 ........................................................................................... 92 图 6.1:拔牙前第一人称短距离手部动作 .............................................................................. 97 图 6.2:拔牙后第一人称短距离手部动作 .............................................................................. 99 图 6.3:拔牙后第一人称短距离手部动作 ............................................................................. 100 图 6.4:拔牙前第二人称短距离手部动作 ............................................................................. 101 图 6.5:拔牙后第二人称短距离单人手部动作(LCR) ............................................................. 103 图 6.6:拔牙后第二人称短距离组合手部动作(LCR) ............................................................................. 105 图 6.7:拔牙前第三人称短距离手部动作 ............................................................................. 105 图 6.8:拔牙后第三人称短距离单人手部动作(LCR) ............................................................................................................................................................. 107................................................................ 89 图 5.11:WT 中 10 个不同类别的 ROC。 .............................................................................. 91 图 5.12:EMD 中 10 个不同类别的 ROC。 ........................................................................................... 92 图 6.1:拔牙前第一人称短距离手部动作 .............................................................................. 97 图 6.2:拔牙后第一人称短距离手部动作 .............................................................................. 99 图 6.3:拔牙后第一人称短距离手部动作 ............................................................................. 100 图 6.4:拔牙前第二人称短距离手部动作 ............................................................................. 101 图 6.5:拔牙后第二人称短距离单人手部动作(LCR) ............................................................. 103 图 6.6:拔牙后第二人称短距离组合手部动作(LCR) ............................................................................. 105 图 6.7:拔牙前第三人称短距离手部动作 ............................................................................. 105 图 6.8:拔牙后第三人称短距离单人手部动作(LCR) ............................................................................................................................................................. 107................................................................ 89 图 5.11:WT 中 10 个不同类别的 ROC。 .............................................................................. 91 图 5.12:EMD 中 10 个不同类别的 ROC。 ........................................................................................... 92 图 6.1:拔牙前第一人称短距离手部动作 .............................................................................. 97 图 6.2:拔牙后第一人称短距离手部动作 .............................................................................. 99 图 6.3:拔牙后第一人称短距离手部动作 ............................................................................. 100 图 6.4:拔牙前第二人称短距离手部动作 ............................................................................. 101 图 6.5:拔牙后第二人称短距离单人手部动作(LCR) ............................................................. 103 图 6.6:拔牙后第二人称短距离组合手部动作(LCR) ............................................................................. 105 图 6.7:拔牙前第三人称短距离手部动作 ............................................................................. 105 图 6.8:拔牙后第三人称短距离单人手部动作(LCR) ............................................................................................................................................................. 107