《基於認知機理和手勢動畫的三維人機互動界面研究》是依託濟南大學，由馮志全擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於認知機理和手勢動畫的三維人機互動界面研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮志全
- 依託單位：濟南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對手勢互動的認知機理、基於自然手勢互動的3D人機互動界面的模型和算法、以及互動界面評價等基於自然手勢的三維人機互動界面中的部分關鍵問題展開研究。揭示基於手勢自然互動的認知機理，在3D人機互動界面中發現注意機制、互動意圖和認知行為模型之間的內在聯繫，構建基於手勢輸入的3D人機互動界面的認知基礎，探索讓用戶可以感覺到自然互動的認知依據。提出虛實融合及其實現機制；研究用戶對其手勢模型的關注度隨互動時間、互動任務和互動環境而變化的分布圖，從注意機制角度出發確定虛實之發生時間、發生場合和發生方式。提出基於手勢動畫的手勢檢索、形變和互動的一般方法；提出基於選擇和操作的統一界面範式。提出基於認知機理和3D手勢動畫的、虛實結合的、以滿足自然高效人機互動之需要為目標的直接操作型3D實時人機互動界面的研究構想，為虛擬現實、3D動漫遊戲和其它3D套用系統提供愉悅的用戶體驗。
結題摘要
在2012.1-2015.12期間，在國家自然科學基金項目(項目編號：61173079)的資助下，項目組已發表相關論文38篇，其中，在《Pattern Recognition (PR)》、《Information Sciences》等期刊上發表SCI論文11篇（其中，JCR二區論文3篇），在《計算機學報》、《軟體學報》等EI期刊論文上發表論文13篇，在重要國際學術會議上發表論文14篇，指導碩士學位論文11篇。此外，還有部分論文正在審理之中，部分論文正在整理之中；在該項目的資助下，後續又分別獲得國家自然科學基金項目1項、山東省科技攻關計畫項目1項；獲授權發明專利2項；獲得省部級獎勵2項；編寫專著2部；國內外學術交流達到45人次，邀請國外專家2人次來訪，16人次國內專家來訪。 本項目在手勢特徵提取與識別、3D手勢跟蹤、基於體感互動的認知機理、基於行為模型和動畫技術的三維手勢跟蹤與互動以及智慧型感知與隱式互動等方面取得了原創性研究成果，達到了預定研究目標。原始創新表現在幾個方面：從注意機制、互動意圖和認知行為模型等角度揭示手勢自然互動的認知機理，建立基於人手輸入的、自然方便和諧的3D人機互動界面的認知基礎，為關鍵算法設計提供基本依據；研究在手勢動畫和用戶的實際手勢之間建立實時關聯及其數學變換方法，它不僅可以構造出多樣性的手勢互動界面風格，而且為集成化和智慧型化人機互動界面的深入研究奠定基礎；提出對手勢動畫進行檢索和形變的一般性方法，使得變換後的手勢動畫與用戶的運動風格相一致；提出“虛”、“實”概念及其融合機制；揭示在3D人機互動界面中發現注意機制、互動意圖和認知行為模型之間的內在聯繫，構建基於手勢輸入的3D人機互動界面的認知基礎；研究用戶對其手勢模型的關注度隨互動時間、互動任務和互動環境而變化的分布圖，從注意機制角度出發確定“虛”“實”之發生時間、發生場合和發生方式，為虛擬現實、3D動漫遊戲和其它3D套用系統提供愉悅的用戶體驗。此外，項目組還進行了拓展性研究：（1）實現了將研究成果在青島海信集團公司的示範套用；（2）初步研究了基於手勢輸入的隱式互動及其在智慧型電視、智慧型窗簾等方面的套用示範；（3）3D手勢曲面建模、運動預測以及運動捕獲；（4）以降低用戶認知負荷為目標的手勢互動界面範式研究。
