基于个性化真实感灵巧虚拟手的无障碍直接操纵技术研究

虚拟手交互是虚拟环境中最为重要的直接三维操纵技术，为许多应用领域所亟需。本项目以灵巧虚拟手无障碍直接操纵为切入点，对适用于虚拟环境中直观自然交互的个性化真实感灵巧虚拟手建模、基于计算机视觉的人手运动参数的无障碍获取、灵巧虚拟手的直观自然抓取与操纵等问题展开深入研究，力争从根本上保证灵巧虚拟手交互的真实性和直观自然性，最终达到将真实人手所具有的复杂精细的结构及外观、灵巧的运动能力、抓取与操纵能力等通过以个性化真实感灵巧虚拟手为化身的方式引入虚拟环境，实现人与虚拟环境的直观、自然、和谐交互之目的。本项目的开展，有助于虚拟环境中直观、自然、和谐人机界面的建立，对于增强灵巧虚拟手的可用性，提高人机交互效率和用户体验具有重要意义。

本项目研究目标旨在通过通过以灵巧虚拟手无障碍直接操纵为切入点和研究核心，对个性化真实感灵巧虚拟手建模、人手运动参数的无障碍获取、灵巧虚拟手的直观自然抓取与操纵等问题展开深入研究，力争从根本上保证灵巧虚拟手交互的真实性和直观自然性，最终达到将真实人手所具有的复杂精细的结构及外观、灵巧的运动能力、抓取与操纵能力等通过以个性化真实感灵巧虚拟手为化身的方式引入虚拟环境，增强灵巧虚拟手的可用性，提高虚拟手交互效率和用户体验，实现人与虚拟环境的直观、自然、和谐交互之目的。通过建立灵巧虚拟手交互的一般框架，设计、开发灵巧虚拟手无障碍交互通用平台，为与虚拟手交互相关的许多应用领域（如虚拟装配、虚拟手术培训、数字雕塑、虚拟绘画、军事仿真等）提供有力支撑。.以上述目标为指导，本项目的研究重点放在了与具有个性化真实感灵巧虚拟手的无障碍交互相关的核心技术问题上。按照原定计划，课题围绕个性化真实感灵巧虚拟手建模、人手运动参数的无障碍获取、灵巧虚拟手的直观自然抓取与操纵展开研究，并对混合现实环境中的自然人手交互方法进行了初步探索，共发表（含已录用）论文11篇，其中SCI检索期刊1 篇，国际期刊论文1篇（EI检索），国际学术会议论文2篇，国内一级学报论文3篇（其中2篇EI检索），国内学术会议论文4篇，获软件著作权登记1 项。此外，完成硕士学位论文3篇。参加国外学术会议2人次（均报告论文），国内学术会议10人次，其中做专题报告3人次，论文报告4人次。已培养硕士研究生3人，正在培养中的硕士生研究6人。