紅外線攝影機在腳部肢體動作擷取系統上之應用｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	吳明城 Ming-Cheng Wu
論文名稱：	紅外線攝影機在腳部肢體動作擷取系統上之應用 Application of InfraRed Camera to Feet Motion Capture System
指導教授：	吳忠霖 John-Ling Wu
口試委員:	莊華益 Hua-Yi Chuang 薛文証 Wen-Jeng Hsueh
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering
論文出版年：	2008
畢業學年度：	96
語文別：	中文
論文頁數：	97
中文關鍵詞：	紅外線攝影、嵌入式系統、跳舞機、Proxy
外文關鍵詞：	IR camera, proxy, Dance Dance Revolution, Embedded system
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本論文研究目的是分別將紅外線攝影機建立在PC和TV上，來擷取玩家腳部動作軌跡，並將系統應用在無踏墊跳舞機上。在PC上透過Proxy將紅外線攝影機訊號傳送到利用Flash 開發的遊戲，並將紅外線攝影機的訊號加以處理與座標轉換後，進而得到玩家腳部位置的資訊，來達到與遊戲的互動。在TV端是在嵌入式系統上進行開發，透過嵌入式系統來處理與讀取紅外線攝影機的訊號，並將所得到的玩家腳部位置與遊戲畫面顯示在電視上。並建立遊戲模組來與紅外線攝影機所讀取到的玩家腳部資訊結合，使玩家在遊戲中更有真實感與互動性。

The purpose of this thesis is to use Infra-Red (IR) camera to captures the feet movement to combine with Dance Dance Revolution (DDR). The system of this thesis is built on TV and PC. On the PC system, we use proxy to connect IR cameras and flash game and conversion IR camera data to feet position data. On the TV system, IR camera transfer image data to embedded system by UART, then image data can be processed by embedded system. Finally, we use modification and feet position data to build a dance game. The result is that player can feel reality and more interaction in the game.

摘 要 .................................................... I
ABSTRACT ................................................ II
致 謝 ................................................ III
目 錄 ................................................... IV
圖表索引 .............................................. VIII
第一章 緒論 .............................................. 1
1前言 ............................................... 1
2文獻回顧............................................ 2
3研究動機與目的 ...................................... 3
4論文架構............................................ 4
第二章 紅外線攝影機之動作擷取系統 ........................ 5
1各種擷取系統之比較 .................................. 5
2紅外線攝影機感測器 .................................. 6
2.1 紅外線攝影機感測方式 ........................... 6
2.2 紅外線攝影機感測器設定格式 ..................... 7
2.2.1紅外線攝影機裝置初始化設定 .................. 9
2.2.2紅外線攝影機資料傳送與接收 .................. 9
2.3 紅外線攝影機規格 .............................. 12
2.3.1 紅外線攝影機之可偵測範圍 ................... 13
2.3.2 紅外線攝影機之準確性 ....................... 15
2.3.3 紅外線攝影機像素數目之線性度 ............... 20
2.4像素大小與Z軸關係校正 .......................... 24
第三章 PC端之系統架構 ................................... 26
1系統介紹........................................... 26
2 PROXY伺服端 ........................................ 27
2.1 Sio介紹 ....................................... 28
2.2 Socke介紹 ..................................... 29
2.2.1 Socket連結之簡介 ........................... 29
2.3 Thread介紹 .................................... 30
2.4 Proxy伺服端系統流程 ........................... 31
3 FLASH介紹 ......................................... 33
3.1編寫環境 ....................................... 33
3.1.1 Actionscript的編寫環境 ..................... 33
3.2 Socket Client端介紹 ........................... 36
3.3 Flash重要指令介紹 ............................. 38
第四章 EMBEDDED端之系統架構 ............................. 43
４.1系統介紹.......................................... 43
４.1.1通訊介面 ...................................... 46
４.2軟體開發環境 ...................................... 46
４.2.1程式編輯器 .................................... 46
４.2.2圖形編輯器 .................................... 47
４.2.3聲音編輯器 .................................... 48
第五章 座標轉換 ......................................... 50
1攝影機座標系統 ..................................... 50
2影像座標系統 ....................................... 52
3世界座標系統 ....................................... 53
第六章 遊戲模組與實現 ................................... 57
1遊戲模組介紹 ....................................... 57
1.1背景播放模組 ................................... 57
1.2舞步動畫模組 ................................... 58
1.3分數動畫模組 ................................... 59
1.4舞步讀取模組 ................................... 60
1.5腳步讀取模組 ................................... 62
1.6得分判斷模組 ................................... 63
2單人無踏墊跳舞機 ................................... 64
2.1遊戲方式 ....................................... 65
2.2硬體的擺設 ..................................... 65
2.3遊戲程式流程 ................................... 67
2.4遊戲畫面 ....................................... 69
3雙人無踏墊跳舞機 ................................... 70
3.1遊戲方式 ....................................... 70
3.2硬體的擺設 ..................................... 71
3.3遊戲程式流程 ................................... 72
3.4遊戲畫面 ....................................... 74
第七章 結論與未來展望 ................................... 76
1結論 .............................................. 76
2未來展望........................................... 77
參考文獻 ................................................ 79

                                

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全文公開日期 2013/07/24 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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