以Kinect為基礎之人機介面研製

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姓名

沈峰光(Fong-Kwung Shen) 查詢紙本館藏

畢業系所

資訊工程學系在職專班

論文名稱

以Kinect為基礎之人機介面研製
(A Study of a Kinect–based Human-Computer Interface)

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摘要(中)

自2010年11月微軟遊戲機Xbox 360推出不需使用搖桿的「動態感應攝影機（Kinect）」產品來進行遊戲操控，它可提供使用者不需手持或腳踩控制器，而是用語音指令或手勢操作Xbox 360的系統介面，它也能捕捉使用者全身上下的動作，玩遊戲可以從在遙控器上的手指運動精進到無須手拿控制器僅需身體部分關節的律動即可達成控制之目的，且從網路YOUTUBE上獲得利用Kinect來操作Windows 7作業系統這方面資訊，引發本人思考亦若嘗試利用Kinect於Windows 7作業系統中進行人機整合，是否能讓使用者達到方便及樂趣性。
因此本論文將Kinect與電腦整合，且分別實驗於「網頁瀏覽」、「文字輸入」及「簡報瀏覽」等情境實驗，以不同介面來實現兩種不同手勢並分別實驗，俾了解實驗過程中，使用者對於藉由Kinect以不同手勢操控電腦的接受度與反應為何，並依其意見進行分析與了解，結果為，應用Kinect於Window 7系統內執行檔圖形需為較大之圖示影像，且手勢的設計需符合簡單、容易學習等要素，方能快速上手使用。

摘要(英)

A Study of a Kinect –based Human-Computer Interface
ABSTRACT
Since the November 2010 launch of Microsoft’’s Xbox 360 and do not need to use the rocker’’s "motion sensor camera (Kinect)" products to control the game .It provides a user without hand or foot controller,but the voice commands or gestures with the Xbox 360 system interface.It can also capture the user’’s upper and lower body movements, play the game from the finger on the remote control hand movement sophistication to not only part of the body’’s rhythm to achieve the joint purpose of control.And to obtain from the network YOUTUBE Kinect to operate using the Windows 7 operating system this information, I think if you try to use Kinect Windows 7 operating system in man-machine integration, it allows users to achieve convenience and fun .
Therefore, this paper will integrate Kinect and computer, and the experiments were in the "web browser", "text input" and "brief visit", with different interfaces to achieve two different gestures and experiments, respectively, serve to understand the experimental process users with different gestures for manipulation by computer Kinect acceptance and response , and analyzed according to their views and understanding, the result is the application of Kinect in Window 7 system executable file of the icon graphics required for larger image and gestures of the design subject must be simple, easy to learn, before being quickly start to use.

關鍵字(中)

★ 手勢

關鍵字(英)

★ Xbox 360
★ Kinect
★ Windows 7

論文目次

目錄
中文摘要 II
ABSTRACT III
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章、緒論 1
1-1研究動機 1
1-2研究目的 1
1-3論文架構 2
第二章、相關研究 3
2-1自然使用者介面(Natural User Interface) 3
2-2 Kinect體感攝影機 3
2-3 3D測量原理 6
2-3-1 「結構光掃描」測量原理 6
2-3-2 「三角測距」測量原理 7
2-3-3「時差測距」測量原理 8
2-3-4「Kinect深度資訊」測量原理 8
2-4 Kinect人體骨架偵測與追蹤 10
2-4-1 偵測人體 11
2-4-2人體骨架化 13
第三章、研究方法與步驟 14
3-1 Kinect影像輸入 15
3-2人體骨架擷取 16
3-3 手部座標擷取 18
3-4 驅動滑鼠指標 18
第四章、介面操作與情境說明 21
4-1 介面比較說明 21
4-1-1介面一操作說明 21
4-1-2介面二操作說明 24
4-2實驗情境介紹 28
4-3 實驗情境一：網頁瀏覽 28
4-4 實驗情境二：打字測試 30
4-4 實驗情境三：簡報瀏覽 32
第五章、實驗結果與分析 33
5-1 系統使用 33
5-2 使用結果 33
5-2-1介面一實驗結果 33
5-2-2介面二實驗結果 34
5-3 問卷調查 35
第六章、結論與未來展望 40
6-1結論 40
6-2未來展望 40
參考文獻 42
附錄一 44
附錄二、操作手冊 46

參考文獻

[1] Kinect新用! 遊戲機也能變3D互動復健系統：
http://news.sina.com.tw/article/20111109/4868913.html Nov. 9 ,2011.
[2] 吳煜盛，「大眾運輸交通工具之訂位系統觸控式螢幕使用者介面設計」，大同大學工業設計研究所碩士論文，民國九十七年。
[3] KinectTM for Windows 軟體開發工具即將釋出： http://www.xbox.com/zh-TW Feb. 25 ,2011.
[4] Natural User Interface：
http://research.microsoft.com/en-us/collaboration/focus/nui/default.aspx
[5] 身體就是控制器，微軟Kinect是怎麼做到的?：
http://www.techbang.com.tw/posts/2936-get-to-know-how-it-works-kinect JUL. 6 ,2010. [data accessed].
[6] 洪濤. 微軟官方博客揭密 Kinect工作原理:
http://tjgame.big5.enorth.com.cn/system/2011/01/08/005543571.shtml Feb.21 ,2011 [data accessed].
[7] [創新趨勢] 身體就是控制器：初探Kinect背後的3D測量技術:
http://blog.uns.org.tw/node/417 Jul. 27, 2010. [data accessed].
[8] Integrated electronic and optoelectronic circuits and devices for pulsed time-of-flight laser rangefinding :
http://herkules.oulu.fi/isbn9514269667/html/c305.html Apr. 4 ,2003. [data accessed].
[9] Kinect SDK: Skeleton Tracking:
http://cm-bloggers.blogspot.com/2011/06/kinect-sdk-skeleton-tracking.html Jun. 24, 2011.[data accessed].
[10] 陳延暐，「基於體感互動科技發展互動式溝通與情緒感知平台」，元智大學機械工程學系碩士論文，民國一百年。
[11] Kinect for Windows開發，10分鐘Kinect for Windows應用入門：
http://msdn.microsoft.com/zh-tw/hh367958 Sep. 14 , 2011.
[data accessed]
[12] J. Nielsen, “Heuristic Evaluation,” Usability Inspection Methods, John Wiley & Sons: New York, 1994.
[13] Kinect Treatment of Windows 7：
http://www.youtube.com/watch?v=2HkKcFKzorQ& NOV. 21,2010.[data accessed]

指導教授

蘇木春(Mu-Chun Su)

審核日期

2012-1-20

推文