11、低成本3D红外跟踪系统的可用性测评

低成本3D红外跟踪系统的可用性测评

1. Wiimote控制器

Wiimote是专为任天堂Wii游戏机设计的控制器，其传感器包括三轴加速度计、12个按钮以及一个前置红外滤镜的128x96单色摄像头。光学传感器可通过跟踪红外光斑确定控制器的位置和方向，最高分辨率达1024x768，能以100Hz的频率跟踪多达4个移动光斑，足以实现快速手指跟踪。该传感器支持多种模式，在灵敏度和红外光斑信息方面有所不同，并通过蓝牙将光斑大小、强度和边界框等完整信息发送到主机。不过，红外滤镜在近距离时对反射源的解析效果不佳。

2. 手指跟踪设置

手指跟踪设置由两个Wiimote控制器、每个指尖带有红外LED的特制手套以及与计算机的蓝牙连接组成。两个控制器在用户前方呈90度角放置，用于将现实世界的3D环境转换为XYZ坐标，其中Wiimote B提供XY轴信息，Wiimote A提供Z轴信息。
红外LED通过简单的并联电路连接到直流电源（通常是9伏电池）和控制开关。打开开关后，电流通过电路，LED发射红外线。用户需将手套指尖与Wiimote传感器对齐，以便传感器检测信号。Wiimote传感器每10ms检测一次信号，期间会传输新的数据集，这些数据形成状态数组，可用于确定手部动作和手势。
用户与传感器的距离会极大影响传感器对红外线的感知。红外源越近，信号接收越好，噪声积累越少。连接直流电源的典型红外LED能在距离传感器3米内发射清晰的红外线，超过该距离则会捕获到不稳定且嘈杂的信号。

3. 用户研究 - 游戏概述

创建的3D游戏是一款太空射击游戏，玩家控制一艘飞船尽可能多地消灭敌舰。游戏有多个界面，如菜单界面，用于测试系统在这类界面中的适用性。游