体感交互设计类课程虚拟仿真化改革

张洁 戴路

摘要：体感技术是比鼠标、键盘、触摸屏更加趋近自然的人机交互方式，但在体感开发过程中存在资源开销大的问题。针对该问题采用Kinect 人体传感器结合Kinect Studio软件，设计实现了一套满足教学与科研需要的体感开发虚拟系统。通过虚拟仿真方式进行体感开发学习，大大降低了实验开销。在课程前期通过虚拟仿真方式让学生掌握体感交互的开发流程，利用掌握的体感交互技术设计并开发一款体感交互产品。实验结果显示体感交互设计类课程的虚拟仿真化改革成效显著，提高了人才培养质量。

关键词：人机交互;体感开发虚拟系统;体感技术;Kinect;虚拟仿真

The Virtual Simulation Reform of the Body Sense Interactive Design and Application Course

ZHANG Jie， DAI Lu

（Information Engineering College， Yango University， Fuzhou 350015， China）

Abstract：Somatosensory technology is closer to natural human machine interaction than mouse， keyboard and touch screen， but there is a huge resource cost in the process of somatosensory development. Aiming at this problem， Kinect human body sensor and Kinect Studio software are used to design and implement a set of virtual system for somatosensory development to meet the needs of teaching and scientific research. Through virtual simulation， the system develops somatosensory development and greatly reduces the expenses in the process of experiment. In the early stage of the course， the students can master the development process of body sense interaction through virtual simulation. In the following courses students design and develop a body sense interactive product by mastering the somatosensory interaction technology. The virtual simulation reform of somatosensory interaction design courses enables students to have a deeper understanding of somatosensory interaction product design and improve the quality of personnel training.

Key Words：virtual simulation human machine interaction; somatosensory development virtual system; somatosensory technology; Kinect; virtual simulation

0 引言

體感技术指人们直接使用肢体动作，与周边装置或环境互动，无需使用任何复杂的控制设备便可身临其境地与内容互动，是比鼠标、键盘、触摸屏更趋近自然的人机交互方式[1]。

体感技术根据体感方式与原理的不同分为惯性感测、光学感测及惯性与光学联合感测[2]3大类。随着技术的发展，体感交互技术逐渐从佩戴传感器的惯性感测过渡到完全贴近自然的光学感测。

基于光学的体感设备最具代表性的产品就是微软公司发布的Kinect传感器。最新一代Kinect 2.0（见图1）传感器，采用红外线脉冲反射回来的时间获得Depth信息，即ToF（Time of Flight）技术，能采集到更加精确的人体数据[3]。当前Kinect已经在消费、医疗、教育、训练等领域大量应用，而目前我国还没有比较成熟的光学体感产品。

体感技术发展迅猛，许多高校对体感技术课程很重视，增设了不少体感技术相关课程，取得了较好效果，但仍存在一些不足。……