無介質浮空投影交互系統的實現

劉光沛，賀亞威，張 兵，

(1浙江理工大學 信息學院，杭州310000；2像航(上海)科技有限公司，上海200000)

0 引 言

虛擬現實技術主要以信息技術為核心，可以將人們的視覺、聽覺以及觸覺等融為一體，形成一個沉浸交互式虛擬環境，用戶在這個虛擬的三維環境中可以與物體展開交互，為用戶帶來更加真實的體驗感。目前，較為人們熟知的VR（Virtual Reality）、AR（Augmented Reality）以及全息技術都屬于沉浸式虛擬環境技術，但其中VR需要頭戴設備，AR需要手機或眼鏡，全息投影（虛像）無交互或交互性差等缺點。本文介紹一種新型的視覺體驗技術——無介質浮空投影技術，該技術是基于光線在微鏡矩陣結構中的二次反射，將物體投射到空中，形成浮空影投，用戶可以在沒有任何介質的空氣中，裸眼觀看“真實存在”的影像。

人機交互是人與計算機之間交換信息的過程，為了在三維環境下實現人機交互，手勢識別是關鍵，而手勢識別設備是手勢識別的基礎［1］。目前常用的手勢識別設備有基于運動傳感器的數據手套［2］、基于高幀率單目攝像系統或高幀率雙目攝像系統。數據手套通過運動傳感器獲取手勢相關數據，其優點是準確，但是需要用戶佩戴專業設備，適用范圍窄、應用性差［3］，且成本較高。高幀率單目攝像系統或高幀率雙目攝像系統是利用紅外攝像頭模擬人的雙目視覺，實現手勢的定位和識別。但由于在實際交互中，攝像頭對環境光的抗光性較弱，對手部信息的形態學檢測效果較差，不能保證在實際交互中可以精準響應用戶的點擊行為。……