[发明专利]基于体感设备的图形获取方法、系统、介质及设备

说明书

本发明公开了基于体感设备的图形获取方法、系统、介质及设备，通过人机交互的方式，采用体感设备获得的数据将手的运动模拟信息实时地反映到交互界面上，减少了技术人员需要精确制图的复杂性，只需简单勾勒手绘草图即可自动实现草图检索。在草图检索部分，提出了对图形间的相似度计算，根据相似度确定用户想要获得的图形。上述方案使得草图检索更加贴近和方便用户，从而提高了草图检索的易用性以及图形获得的准确性。

技术领域

本发明涉及图形处理技术领域，具体而言，为一种基于体感设备的图形获取方法、系统、介质及设备。

背景技术

传统的图形获取方法是通过鼠标、绘图板或者触屏的方式，通过专业制图软件，进行图形绘制。而在现场测图作业中，除了测图人员外，需要配备专门的制图人员，使得反复修改作业难度大，给后期图片修改造成困难，严重影响工作效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于体感设备的图形获取方法、系统、介质及设备，利用体感设备实现了一种基于手势控制的图形绘制。利用体感设备传感器输送的数据帧完成物理坐标到浏览器坐标的转换，完整地实现了基于草图的图像获取。基于体感设备的用户检索体验更为自然、直观。在虚拟现实大力发展的今天，把用户从设备的使用中解脱出来，减少人工成本，代之以自然人机交互的方式，是改进用户体验和提升趣味性的有效途径。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于体感设备的图形获取方法，所述系统包括：

通过体感设备实时监测手部运动，获取手部运动的帧数据；

识别帧数据中包含的手绘草图局部特征；

利用k-means法对手绘草图的所有局部特征进行相似度计算，确定目标图形。

优选的，所述通过体感设备实时监测手部运动，获取手部运动的帧数据包括：

将用户手指的物理坐标与浏览器界面交互区域内的位置进行关联，当手指在交互区域的虚拟框中，采用笛卡尔坐标系，以体感设备中心为原点，X轴和Z轴在体感设备的水平面上，Y轴垂直朝上，将Y轴垂直朝上区域定义为可视区域，追踪运动数据；

将运动数据的物理点原始坐标换算成能够代表该点在体感设备交互区域范围内相对位置的等效数值，建立手部运动状态预测方程，确定手部运动的帧数据。

进一步地，所述建立手部运动状态预测方程，确定手部运动的帧数据包括：

设t时刻的手部运动轨迹S是由二维位置P_x、P_y、P_z和V_x、V_y、V_z组成，则手部运动轨迹S可表示为：

任一当前位置P可表示为：

式中：P_-表示上一时刻位置；V_-表示上一时刻速度；t表示两时间点之间的时间间隔；a表示两时间间隔过程中的加速度；

建立如下式所示的状态预测方程：

式中，B为控制矩阵；F为状态转移矩阵；表示利用上一次结果做出的预测值；Δt表示两时间点之间的时间间隔变化量，U表示载体在坐标系中的三轴加速度矩阵：U＝[a_x a_ya_z]。

优选的，所述识别帧数据中手绘草图包含的局部特征包括：