【摘 要】
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在虚拟现实领域中，由于人手在交互过程中的关键地位，使得关于虚拟手人机交互的研究一直是一个热门课题。相比于传统的人机交互方式，基于虚拟手的交互方式显得更自然、高效，本文主要研究了基于数据手套等虚拟现实硬件的虚拟手人机交互的实现。 本文首先从虚拟手人机交互的原理出发，分析了虚拟手人机交互框架的各个组成部分，然后详细分析了它们各自所要实现的功能，最后在这个基础上提出了完成这个系统需要解决的主要技术问题
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在虚拟现实领域中，由于人手在交互过程中的关键地位，使得关于虚拟手人机交互的研究一直是一个热门课题。相比于传统的人机交互方式，基于虚拟手的交互方式显得更自然、高效，本文主要研究了基于数据手套等虚拟现实硬件的虚拟手人机交互的实现。
本文首先从虚拟手人机交互的原理出发，分析了虚拟手人机交互框架的各个组成部分，然后详细分析了它们各自所要实现的功能，最后在这个基础上提出了完成这个系统需要解决的主要技术问题。
随后本文对如何从人手映射到虚拟手的过程做了研究。首先从人手的骨骼结构以及运动特征出发，利用编程语言里面的面向对象思想对虚拟手完成了建模；然后介绍了本文所使用的关键虚拟现实硬件-数据手套的组成原理及使用方法；最后从坐标系出发研究了真实手到虚拟手的映射，提出了相关的解决办法。
紧接着本文详细探讨了在完成虚拟手人机交互的过程中涉及到的相关关键技术。首先，从场景树的角度出发，在使用OpenGL工具包的条件下介绍了虚拟环境的搭建；随后研究了虚拟现实交互必须解决的问题-碰撞检测理论，这里主要介绍了层次包围盒算法下的四种常见检测方式；最后制定了虚拟手在抓取动作下必须遵循的规则，给出了整个过程中的流程图。
在文章的最后，在visualstudio2010、OpenGL开发环境和Windows7操作系统的软件配置下，使用5DTDataGloveUltra，完成了一个基于虚拟手的人机交互实例。
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