Tehisintellekti juhitud digitaalne interaktiivne disain ja Hua Tuo viiestoondlistest frolidest avalik suhtlus
Feb 26, 2025
3. Tehisintellekti algoritmidel põhinev liikumisvõitlus
Kaamera ees oleva viie a-imaalse harjutuste interaktiivse funktsionaalsuse võimaldamiseks seisneb tuum ühenduse loomisel virtuaalsete ja reaalse maailma esinduste vahel. Osaleja eksisteerib reaalses maailmas, kuid kõigepealt tuleb see virtuaalses maailmas rekonstrueerida. Seejärel sobitatakse virtuaalne märk osaleja rekonstrueeritud pildiga, võimaldades mitmesuguseid interaktiivseid funktsioone. Väga sünkroniseeritud interaktsioonide saavutamiseks tuleb tegeleda kahe peamise tehnilise väljakutsega:Inimese poseerimise hinnangjaInimese liikumise uuesti sihtimine. Inimeste traditsioonilised rekonstrueerimismeetodid tuginevad sageli kallitele liikumisvahenditele, kuid see uuring kasutab tehisintellekti eeliseid inimeste rekonstrueerimise saavutamiseks madalamate kuludega.
Uus TCM -i taimne tsistanche kulturismi jaoks
Inimeste poseerimise hindamise tehnoloogia peamine eesmärk on tuvastada videovoogudest inimese positsioonid ja klaviatid. Seda tehnoloogiat saab rakendada seadme kujunduse kahele põhifunktsioonile:
Reaalajas videovoogud jäädvustatakse kaamera kaudu ja mudel tuvastab inimese klaviautod, valmistudes järgmisteks toiminguteks.
Viie aikaalsete harjutuste liikumiste nõuete täitmiseks antakse nende harjutuste videoklipid mudelisse, mis tuvastab iga liikumise klaviautod ja genereerib viie animaalsete harjutuste tähemärkide skeletijärjestusi, valmistudes kasutaja esituste edastamiseks.
Uus TCM -i taimne tsistanche kehaehitamiseks
Järgmises jaotises antakse üksikasjalik selgitus tehnilise rakendamise protsessi kohta.
Uus TCM -i taimne tsistanche kehaehitamiseks
3.1 Skeleti ekstraheerimine
Selles uuringus kasutatakseAvatusTööriist [13] reaalajas 2D klaviatuuri jäädvustamise ja salvestamise saavutamiseks. OpenPose kasutatakse peamiselt reaalajas mitme inimese 2D poseerimise hindamiseks. Tuvastades ja seostades iga pildil oleva inimese klaviautod (näiteks liigesepositsioonid), võimaldab see äratundmist, ehkki see ei anna 3D -pinnateavet ega kehaosade üksikasjalikku segmenteerimist. See meetod tutvustab kontseptsiooniOsa afiinsusväljad (PAFS), mis konvolutsiooniliste närvivõrkude (CNN) kaudu ennustab samaaegselt kehaosade ja afiinsusväljade usalduskaarte. Klaviatsioone sõelutakse ahne järelduste protsessi abil, pakkudes tugevat reaalajas jõudlust.
Eelnevalt koolitatud OpenPose mudeli valmistatud mudelisse toidetakse videovoo andmeid (kasutades riikliku meister Cao Jini demonstratsioonivideoid) järelduste mudelisse, ekstraheerides luustiku andmeid skeleti järjestuste saamiseks (vt joonis 4).
Joonis 4 Inimkeha klaviatuuride tuvastamise tulemused
3,2 Inimese tihe poseerimine
2D skeleti ekstraheerimine pakub piiratud tuge järgnevatele liikumise uuesti sihtimise ülesannetele ja see on rakendatav ainult tähemärkide lihtsa kaardistamise korral 2D skeletidele. Keerukamate iseloomude esituste vajaduste rahuldamiseks tuleb ka eraldada ka inimkeha 3D -pinnastruktuur.Tihe[14] eesmärk on saavutada inimlik poseerimine, kaardistades kõik inimese pikslid pildil vastavatele punktidele 3D -inimese pinnal. See meetod mitte ainult ei tuvasta klaviatsioone, vaid pakub ka iga kehaosa üksikasjalikku pinna parameetrit, väljastades UV -koordinaadid ja kehaosa segmenteerimismaskid.
SelleTihepose-rcnnsüsteem kasutab konvolutsioonilist närvivõrku (CNN), mis ühendabDenseregMeetod mask-RCNN arhitektuuriga. See kasutab piirkonna ettepanekute genereerimise ja funktsioonide ühendamise kaskaad, seejärel kasutab tihedate ennustuste jaoks täielikult konvolutsioonilist võrku. See genereerib diskreetse osa sildid ja pidevad pinnakoordinaadid, ennustades inimpinna tiheda vastavuse suhet treenimise kaudu.
Kuna tihepose pakub rikkalikku kehapinna teavet, sobib see rakenduste jaoks, mis nõuavad üksikasjalikke inimese kuju ja esinemisi, näiteks 3D -modelleerimine, virtuaalne reaalsus (VR) ja liitreaalsus (AR). Lõppkokkuvõttes on DensePose võimeline genereerima üksikasjalikke andmeid, mis sisaldab inimese pinnateavet ja liikumisjärjestusi, toetades keerukamate tähemärkide esituste ülekandmist (vt joonis 5).
Joonis 5 Hua TUO viieloomaline froliliste videopilt ja tihe võrdlusdiagramm
3.3 Inimese liikumise uuesti sihtimine
Ükskõik, kas võimaldada virtuaalse tähemärgi jäljendada kasutaja reaalajas liikumisi või animeerida kasutaja fotot, et teha viie a-animaalseid harjutusi, tugineb see kõikInimese liikumise uuesti sihtimineTehnoloogia. See tehnoloogia suunab allika liikumisjärjestuse uuele liikumisjärjestusele. Selle saavutamiseks on mitmesuguseid lähenemisviise ja interaktiivse seadme nõuete põhjal kasutab see uuring kahte rakendatavat tehnikat.
Ekstraheeritudskeletijärjestus, Lihtne töötlemine, mis põhineb luustikul, on piisav selle uude vormi ülekandmiseks. Näiteks "Stick Figuri" mudeli kavandamisega saame suurendada peaklaviandid ja lisada kehaosadele erinevaid värve, genereerides seeläbi uue esituse.Tabel 3illustreerib liikumise ümbersuunamise tagajärgi viienuaju osutamise video abil.
Vahekaart.3 Tulemused, mis sisaldavad võtmepunkti pilti ja pilti retargeeritud videost
Keerukamate liikumise uuesti sihtimise stsenaariumide saamiseks saab eesmärgi saavutamisel tutvustada difusioonimudeleid. SelleVõluniibaFramework [15] võimaldab genereerida video animatsioone, mis peavad kinni antud liikumisjärjestusest, säilitades samal ajal võrdluspildi ajalise järjepidevuse ja truuduse. See mudel manustab võrdluspildi välimuse manustamise genereerimiseks, samas kui sihtposeerimisjärjestus (nt tihepoS) sisestatakse liikumistingimuste eraldamiseks poseerimisvõrku (ControlNet). Nende kahe signaali põhjal koolitab mudel video difusioonimudelit, mis animeerib võrdlussidentiteeti vastavalt antud poosile.
Seda funktsiooni kasutades saab meie interaktiivne seade võtta kasutaja liikumisjärjestuse sihtposeerimise järjestusena ja viie a-seni maalse harjutuse tähemärgi kujutisena. See võimaldab kaamera ees olevatel kasutajatel vaba liikumist juhtida viienuaraalse harjutuste sünkroniseeritud liikumist, luues interaktiivse kogemuse (vtJoonis 6).
Joonis6 Ekraani efekti genereerimine
4. "Liigutage, püsige tervena ja nautige" avalikku interaktiivset seadme kujundust
4.1 funktsionaalsed omadused
"Liikuge, püsige tervena ja nautige" interaktiivset seadet kasutab kaameraid ja tehisintellektitehnoloogiat, et osalejatel oleks seadme ees rea ülesandeid täita. Seejärel salvestatakse need liigutused reaalajas ja sobitatakse virtuaalsete tegelaskujudega, pakkudes ümbritsevat interaktiivset kogemust. Interaktiivse seadme rakenduse stsenaariumid on näidatudJoonis 7.
Funktsioon 1: Kasutajad saavad valida mitmesuguste isiklikel eelistustel põhinevate virtuaalsete tähemärkide esituste hulgast, sealhulgas elavad kung fu tähemärgid, ainulaadselt stiilis plokitegelased ja lihtsustatud kepifiguurid. Nende visuaalefektide kaudu naudivad kasutajad rikkalikku interaktiivset kogemust. Need tegelased mitte ainult jäljendavad kasutajate liikumisi, vaid reageerivad ka neile.
Funktsioon 2. Süsteem lisab kasutaja pildi viiestoonelisse treeningvideoklippidesse, võimaldades kasutajatel end ette kujutada Hua Tuo viieloomaliste harjutuste meistriteks, teostades mitmesuguseid erialaseid liikumisi täpsusega.
Joonis 7 WildFiti rakenduse stsenaariumid
4.2 Parameetri sätted
Seade on nimetatud"Liigu, püsi terve ja nautige"Loomade, looduse ja sobivuse vahelise seose loomiseks. Eesmärk on muuta disain nende kolme elemendi vaheliseks sillaks. Selle kontseptsiooni põhjal on seade interaktiivne ekraaniinstallatsioon, mis on mõeldud välistingimustes muruplatsidele või lõbustusparkidele. See on varustatud erinevate parameetritega, nagu on näidatudTabel 4.
Tabel 4: "Liigutage, püsige tervena ja nautige" parameetri konfiguratsiooni
| Parameeter | Detailid |
|---|---|
| Ekraanisuurus | 2,5m × 1,5m |
| Resolutsioon | 1920 pikslit × 1080 pikslit |
| Interaktiivsed nupud | Start nupp; liikumise jälgimise ja tagasiside indikaatori nupp; väljumisnupp |
| Puutetundlikkus | 10ms reageerimise aeg, 30 kaadrit sekundis kaadrisagedus; Toetab käeliigutusi, kehahoiakut ja füüsilist tajumist |
| Tagasiside koostoime | Hääljuhised; või visuaalne tagasiside (nt indikaatorid, mis näitavad kohandamata kehahoiakut või mittetäielikke liikumisliigutusi) |
| Vastupidavus | IP65 veekindel hinnang; alumiiniumsulami materjali kest
|
Joonis 8
4.3.2 Füüsiline hindamine: sisu ja meetodid
Füüsilise seadme mõju edasiseks hindamiseks pärast selle rakendamist pakutakse välja järgmised hindamismeetodid:
1) Füüsilise tervise näitajad
Eesmärk: Võrrelge osalejate füüsilise tervise näitajaid enne ja pärast spordiprogrammi (nt kaal, keharasva protsent, pulss, vererõhk), et hinnata treeningprogrammi mõju füüsilisele tervisele.
Meetod: Lineaarne regressioonanalüüs
Lineaarset regressiooni kasutatakse osalejate füüsiliste tervise näitajate muutuste analüüsimiseks enne ja pärast treeningprogrammi. Valem on järgmine:
Y=β₀ + β₁x + ε
Y: Sõltuv muutuja (nt kaalu muutus).
X: Sõltumatu muutuja.
β₀jaβ₁: Regressioonikoefitsiendid.
ε: Juhuslik viga.
2) Psühholoogilised tervisenäitajad
Eesmärk: Uurige osalejate psühholoogilisi tervisenäitajaid pärast spordiprogrammis osalemist (nt emotsionaalne seisund, stressitase, õnn), et hinnata selle mõju vaimsele heaolule.
Meetod: Logistilise regressioonanalüüs
Programmi mõju psühholoogiliste tervisenäitajate (nt õnn) mõju hindamiseks kasutatakse logistilist regressiooni. Valem on järgmine:
P (y =1)=1 / (1 + e^-(β₀ + β₁x)))
Y: Binaarne muutuja (nt, kas osaleja tunneb end õnnelikuna).
X: Sõltumatu muutuja.
β₀jaβ₁: Regressioonikoefitsiendid.
Seadme "liiguta, püsida tervena ja nautida", on sõltumatud muutujad üksikasjalikudTabel 5.
3) Kaasamise ja rahulolu uuring
Eesmärk: Uurige osalejate kaasatust ja rahulolu spordiprogrammiga.
Meetod: Kujundage ja levitage küsitluse küsimustikku, et koguda kasutaja tagasisidet seadme kasutatavuse, naudingu ja praktilisuse kohta, samuti üldise rahuloluga viieloomalise harjutusega interaktiivse seadmega.
Osalejad hindavad neid aspekte ning seadme tõhususe hindamiseks kasutatakse tagasiside hindeid ja ettepanekuid.
