1、Kinect動作捕捉系統介紹一、關于Kinect1、簡介Kinectfor Xbox 360，簡稱 Kinect，是由微軟開發，應用于Xbox 360 主機的周邊設備。它讓玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用語音指令或手勢來操作 Xbox360 的系統界面。它也能捕捉玩家全身上下的動作，用身體來進行游戲，帶給玩家“免控制器的游戲與娛樂體驗”。其在2010年11月4日于美國上市，建議售價149美金。Kinect在銷售前60天內，賣出八百萬部，目前已經申請金氏世界記錄，成為全世界銷售最快的消費性電子產品。2012年2月1日，微軟正式發布面向Windows系統的Kinect版本“Kinect for

2、 Windows”,建議售價249美金。Kinect有三個鏡頭，中間的鏡頭是 RGB 彩色攝影機，用來采集彩色圖像。左右兩邊鏡頭則分別為紅外線發射器和紅外線CMOS 攝影機所構成的3D結構光深度感應器，用來采集深度數據（場景中物體到攝像頭的距離）。彩色攝像頭最大支持1280*960分辨率成像，紅外攝像頭最大支持640*480成像。Kinect還搭配了追焦技術，底座馬達會隨著對焦物體移動跟著轉動。Kinect也內建陣列式麥克風，由四個麥克風同時收音，比對后消除雜音，并通過其采集聲音進行語音識別和聲源定位。2013年11月22日，隨著xbox one的發售，kinect也更新為2.0版本。二代和一

3、代的主要區別在于它是專門為XboxOne設計，外形作了改進，精度更高，在捕捉在捕捉肢體動作和表情的基礎上，增加了手指動作捕捉和心跳感應。強化了分辨率至1080P，每秒處理的數據最多達2GB，鏡頭捕捉角度也增加至60%。2、硬件功能功能優勢改進了身體跟蹤經過增強的深度相機保真度與軟件的改進相結合，使身體跟蹤取得了一些發展。最新的傳感器可跟蹤最多六個完整的骨骼（與原始傳感器的兩個相比）和每人 25 個關節（與原始傳感器的 20 個相比）。跟蹤的位置在解剖學上更加正確和穩定，并且跟蹤的范圍更廣。深度感知512 x 424 30 Hz FOV： 70 x 60 單一模式：0.54.5 米借助更高的深度

4、保真度和顯著提升的噪底，此傳感器改進了 3D 可視化、改進了更清晰地查看更小對象和所有對象的功能，并提升了身體跟蹤的穩定性。1080p 彩色相機 30 Hz（低光狀態下為 15 Hz）彩色相機可捕獲完整美麗的 1080p 視頻，可采用與查看屏幕相同的分辨率顯示，從而支持各種功能強大的方案。除了改進了視頻通信和視頻分析應用程序外，還提供了生成高質量、交互式應用程序所需的穩定輸入。新的活動紅外線 (IR) 功能 512 x 424 30 Hz除了使傳感器可以在黑暗中看見人物以外，新的 IR 功能還將生成與照明無關的視圖，并允許同時使用 IR 和彩色功能。Xbox One 專用 Kinect 傳感器

5、尺寸 （長度 x 寬度 x 高度）9.8 英寸 x 2.6 英寸 x 2.63 英寸（+/- 1/8 英寸）24.9 厘米 x 6.6 厘米 x 6.7 厘米長度： Kinect 電纜的長度大約為 9.5 英尺（2.9 米）重量：約 3.1 磅（1.4 千克）傳感器視場： 70 x 60多陣列麥克風四個麥克風，用于捕獲聲音、錄制音頻以及查找聲源位置和音頻波的方向。3、安裝部署除自定義應用程序處理外，對于將大量使用 Kinect for Windows v2 身體跟蹤的應用程序，建議使用下面的計算機配置作為參考。該方案允許kinect發揮絕佳的性能，同時仍然能容納附加的應用程序處理并維持最佳幀速

6、率。硬件要求使用 Kinect 配置驗證程序工具確保 PC 或平板電腦滿足兼容性要求并檢查系統中是否存在任何已知問題，以及驗證否正在為 GPU 運行最新的驅動程序。注意： 啟動 Kinect 配置驗證程序工具時，它將自動運行。展開箭頭即可查看有關哪些項已通過、未通過或可能導致兼容問題的詳細信息。PC 或平板電腦必須滿足以下最低規范：l 64 位 (x64) 處理器l 物理雙核 3.1 GHz（每個物理核有 2 個邏輯核）或更快的處理器l 專用于 Kinect for Windows v2 傳感器的 USB 3.0 控制器，或適用于 Kinect for Xbox One 傳感器的 Kinect

7、 Adapter for Windowsl 4 GB 的內存l 支持 DirectX 11 的圖形卡l Windows 8 或 8.1、Windows Embedded 8 或 Windows 10傳感器安裝確保系統滿足上面列出的硬件要求并運行 Kinect 配置驗證程序工具，以檢查系統中是否存在任何已知問題。下載并安裝免費的 SDK 2.0。Kinect for Windows v2 傳感器程序包包括：l Kinect for Windows v2 傳感器和集線器l 電源和電源線l USB 3 電纜部署要求l 確保計算機運行 Windows 8 或更高版本。l 確保安裝了來自 Windows

8、 更新的最新驅動程序。l 將傳感器水平居中放置于顯示器或屏幕前部。或者，按照安裝應用程序中的說明執行。l 將傳感器放在水平、平穩、遠離邊緣的表面上。l 不要將傳感器放置在立體聲揚聲器或振動的表面上。l 確保傳感器的前部不被電源線、計算機纜線或其他固體擋住。l 確保 Kinect 傳感器位于通風良好的空間并且其通風口未被遮擋。l 傳感器應避免陽光直射。l 為了最大程度地減少可能出現的語音識別問題，請減少周圍噪音。例如，不要將傳感器放置于風扇、立體聲揚聲器或噪音較大的機器旁邊。l 保持透鏡潔凈。二、開發環境1、功能和優勢功能優勢潛在應用程序改進了身體、面部和關節定位借助最多跟蹤六人和每人 25 個

9、骨骼關節（包括手指尖、拇指和肩部中心的關節）的能力以及對軟締結組織和身體定位的進一步理解，將得到對脆交互在解剖學上更正確的定位、更精確的虛擬成像以及更逼真的虛擬圖像。健身、健康、教育和培訓、娛樂、游戲、電影和通信方面的全新且更佳的方案。了解有關身體、面部和坐標跟蹤的詳細信息Windows 應用商店支持可以通過使用熟悉的 Windows 運行時組件創建支持 Kinect 的 Windows 應用。在 Windows 應用商店中列出并銷售支持 Kinect 的 Windows 應用。了解有關使用 Windows 運行時進行開發的詳細信息了解有關發布到 Windows 應用商店的詳細信息Unity

10、Pro 支持Unity Pro 除了用于游戲外，還提供跨平臺的快速原型制造。通過跨平臺使用已經知道的工具來生成和發布應用。了解有關 Unity 的詳細信息功能強大的工具Kinect Studio 提供增強的記錄和播放，并且 Visual Gesture Builder 可使開發人員生成他們自己的自定義手勢，可供系統識別并通過計算機學習用于編寫代碼，從而提高效率并降低成本。外出時無需隨身攜帶 Kinect 傳感器也能進行開發。創建可減少制作原型和測試解決方案時間的自定義手勢。了解有關 Kinect Studio 的詳細信息了解有關 Visual Gesture Builder 的詳細信息高級面部

11、跟蹤分辨率放大 20 倍，可使應用程序創建多于 1,000 個點的網格，從而更精確地呈現人的面部。生成看起來更逼真的虛擬圖像。了解有關面部跟蹤的詳細信息同時多應用支持經改進的多應用支持可使多個應用程序同時訪問單個傳感器。例如，通過允許零售應用和商業智能應用訪問同一個傳感器，可以在零售空間中實時獲取商業智能。了解有關訪問 Kinect 傳感器的詳細信息2、應用開發范例匯總了當前使用Kinect SDK for Windows 開發出的各種各樣的應用，點擊相應的鏈接可以看到對應Kinect應用的Demo視頻。虛擬應用Kinect試衣鏡，這款基于kinect體感技術的試衣鏡，讓客戶可以快速的試穿衣服

12、，提高銷售效率和企業形象。Kinect自制應用3D試衣間3D建模3D攝像機， 用兩個KINECT實現3D攝像機的基本效果。雕塑工具，立等可取Kinect成街頭快速人像雕塑工具，利用Kinect對人體進行3D建模，然后根據人體的3D信息，連接相應的塑模設備，塑造出人體塑像。機械控制用Kinect 操控遙控直升機 Kinect Robo，使用Kinect作為機器人的頭，通過kinect檢測周圍環境，并進行3D建模，來指導機器人的行動。Kinect控制高達機械人虛擬樂器空氣吉他，通過Kinect手勢操作虛擬吉他彈奏音樂。Kinect彈奏中國古代樂器，通過手勢的改變可以演奏出不同中國古代樂器的聲音。虛

13、擬娛樂Kinect破解“初音”，將體感控制應用到漫畫人物初音上。變身奧特曼，捕捉玩家骨架數據，虛擬為奧特曼的形態與之隨動，并且附加一些特技效果。Kinect破解玩光劍，Kinect檢測玩家的動作，虛擬出光劍的影像，與之隨動。計算機相關應用Kinect手勢操作瀏覽器，通過Kinect手勢對瀏覽器進行翻頁，下拉，放縮等操作。Air Presenter，讓演講從此與眾不同，用kinect進行演講的軟件。Kinect多點觸摸，使用kinect實現隔空多點觸摸，瀏覽圖片、地圖等。Kinect體感控制看片，第四軍醫大學西京醫院骨科的醫生們將破解的kinect應用在手術室，在術中，手術者可通過體感控制查看患

14、者的影像資料。大大方便了醫生手術，減少了手術室的人員流動。虛擬實驗Kinect蠟筆物理，使用Kinect手勢繪圖，通過體感控制所繪圖形，并使之具有物理特性，比如重力，吸引力等。用Kinect控制閃電（特斯拉線圈） 其他一群來自卡內基梅隆的學生使用Kinect的交互特點實現了18個各種各種的有趣的想法。他們僅僅用了兩周的時間，從大二學生到研究生不等。原文及視頻信息鏈接l ComicKinect此示例主要應用了Kinect的骨架跟蹤技術和玩家分段數據，將拳擊和腳踢的交互通過可視的漫畫效果表現出來，并且同步發出一些擬聲效果。l MarioBoo當Kinect傳感器檢測到有人出現在視野內時，會出現一個

15、幽靈保持在人的背后，隨著人的運動而運動，并且會根據深度信息的遠近而改變自身大小。l MagratheaMagrathea使用Kinect根據桌上的任何物體動態的產生地形圖。攝像頭讀取桌上物體的不斷變化深度信息，可以展現出類似地球地形逐漸進化的過程。l WebeMonsters從中午舞獅中獲取靈感，運用Kinect的骨架跟蹤技術，兩個人分別同坐自己的四肢操縱虛擬怪獸的四肢和頭尾。l Mix&MatchInteractionToy使用了Kinect/OpenNI骨架技術，使得3張卡片組成的人體可以跟玩家隨動，并且通過手的滑動更換圖片。l KinectFlock作者創建了一個微粒系統，當用戶移動時，像棉絮一樣的東西會隨之涌動，當用戶靜止時，則聚集到參與者的深度區域。l roboScanroboScan是一個3D模型+掃描儀，將一個Kinect設備固定在一個ABB4400機械手上。設定好的動作和操作者同時控制機器人和攝像機的3D位置。Kinect的深度數據用來產生一個精確的外部環境的模型。l NeurospastaNeurospasta是一個需要全身投入的自由形態游戲平臺。參與者可以控制他們各自基于Kin