使用OpenNI實現具備即時與互動式骨架追蹤的3D顯示系統

Abstract

大部份的軟體都必須透過硬體設備（鍵盤、滑鼠、搖桿…等）來互動，而近期像是微軟發展了kinect，以及華碩發展了Xtion系列，不需要手持任何裝置，透過紅外線的收發來偵測人體的輪廓、骨架，甚至是手勢。除此之外，體感機上也另有RGB camera以及兩個聲音訊號接收器，多方綜合起來分析場景會有更正確的結果，延伸性佳。 二來因為液晶螢幕（LCD）的更新頻率提升，螢幕更新頻率可到達120赫茲，是一般LCD的兩倍，甚至240hz。便可使用主動式的快門眼鏡，左右眼交叉顯示的模式來達成立體效果，讓兩眼各自還能維持60hz以上的頻率。除了能維持良好的動態效果，另外近年來也發展出3D lightboost技術，將螢幕的亮度提高為原先的兩倍，讓畫面在執行3D運算時不至於變暗（左眼顯示時遮蔽右眼，右眼顯示時遮蔽左眼，兩眼有一半的時間是處於被遮蔽狀態，導致亮度也會下降一半），硬體上的進步逐漸克服了早期在3D領域上的缺點。 隨著3D立體顯示的進步以及體感技術的發展，本研究發展出硬體設備成本較低以及符合即時互動的虛擬實境系統。以跨平台的遊戲引擎Unity，使用OpenNI（Open Natural Interaction）語言結合華碩開發出的體感機（ASUS Xtion Pro），以及支援NVIDIA 3D Vision的ASUS VG278螢幕和NVIDIA 3D vision 2眼鏡（3D shutter glasses），發展出兼顧真實與即時互動的系統。希望藉由這新的嘗試，能為虛擬實境、遊戲開發提供一個新的想法。