[发明专利]基于增强现实的虚拟雕塑方法

权利要求书

1.基于增强现实的虚拟雕塑方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、手势数据的获取：通过Leap Motion传感器获取得到的，在获取的过程当中，通过Kalman滤波算法来估计手势的位姿数据；所述Kalman滤波算法中，四元数q相对于时间t的微分方程为：

其中，ω_x,ω_y,ω_z是人手在X轴、Y轴和Z轴三个方向的角速度分量；由于x_k包括了四元数状态和角速度，所以x_k的格式为：

x_k＝[q_0,k q_1,k q_2,k q_3,k ω_x,k ω_y,k ω_z,k] (2)

其中q_0,k,q_1,k,q_2,k,q_3,k是时刻k下的四元数分量，ω_x,k,ω_y,k,ω_z,k是时刻k下的角速度分量；四元数分量的计算由角速度分量的测量来获得，具体的迭代过程如下：

其中t是采样时间；

所以从以上的公式得到，状态转换矩阵为：

其中Δt是数据采样时间，将矩阵Γ_k设为零矩阵；在整个过程当中使用角速度来估计四元数状态的，因此将过程噪声向量设置为：

w_k＝[0 0 0 0 w_x w_y w_z]^T (5)

其中w_x,w_y,w_z是角速度在X,Y,Z三个方向上的测量分量；由于用Leap Motion来测量角速度的，所以观察矩阵H_k为：

H_k＝[0^n×p I^n×n] (6)

其中n是角速度向量的数量，p是四元数的数量；最后对四元数进行规范化操作，在时间k下的标准四元数为：

S2、坐标系配准以及手势建模；

S3、虚实碰撞检测；

S4、雕塑模型的形变。