Leap Motion

　　發(fā)展

　　面向PC以及Mac的體感控制器制造公司Leap于2013年2月27日宣布，公司旗下產(chǎn)品Leap Motion體感控制器將于5月13日正式上市，隨后于5月19日在美國零售商百思買獨(dú)家售賣。2013年7月22日，新版Leap Motion已經(jīng)開始派送，新版的Leap Motion將具有更高的軟硬件結(jié)合能力。

　　LeapMotion官網(wǎng)仍舊繼續(xù)接受美國以及全球其他地區(qū)消費(fèi)者的訂單，不過價格將由此前的69.99美元，上漲到79.99美元，約合人民幣500元。在2月27日前進(jìn)行預(yù)訂的用戶，價格依舊是69.99美元。

　　Leap Motion體感控制器支持Windows 7、Windows 8以及Mac OS X 10.7及10.8，該設(shè)備功能類似Kinect，可以在PC及Mac上通過手勢控制電腦。

　　該公司也為其發(fā)布了名為Airspace的應(yīng)用程序商店，其中包括游戲、音樂、教育、藝術(shù)等分類。

　　已經(jīng)有包括迪斯尼、Autodesk、Google在內(nèi)的公司均已宣稱部分旗下軟件游戲支持Leap Motion，其中包括賽車游戲《Wreck-It Ralph: Sugar Rush Speedway》、Autodesk的Maya插件、Google Earth、Cut the Rope（切繩子)，以及其他應(yīng)用，另外流行的事件管理器Clear Mac版同樣支持Leap Motion體感動作操控。[1]

　　功能

　　Leap Motion 控制器不會替代您的鍵盤、鼠標(biāo)、手寫筆或觸控板，相反，它與它們協(xié)同工作。當(dāng) Leap Moti

　　on 軟件運(yùn)行時，只需將它插入您的 Mac 或 PC 中，一切即準(zhǔn)備就緒。

　　只需揮動一只手指即可瀏覽網(wǎng)頁、閱讀文章、翻看照片，還有播放音樂。即使不使用任何畫筆或筆刷，用您的指尖即可以繪畫，涂鴉和設(shè)計。

　　用您的手指即可切水果、打壞蛋；用您的雙手即可飆賽車，打飛機(jī)。

　　您可以在3D空間進(jìn)行雕刻、澆鑄、拉伸、彎曲以及構(gòu)建3D圖像，還可以把他們拆開以及再次拼接。

　　體驗(yàn)一種全新的學(xué)習(xí)方式，用您的雙手探索宇宙，觸摸星星，還可以圍繞太陽翱翔。。

　　一種全新的樂器體驗(yàn)，彈奏空氣吉他、空氣豎琴和空中的一切樂器，還可以體驗(yàn)全新的采摘和拾起方式。

　　您與電腦間的開闊空間，現(xiàn)已成為您雙手和手指的舞臺。不論它們的每一次移動多么細(xì)微，又或是多么大幅度，Leap Motion 控制器都能精確追蹤。從技術(shù)上說，這是一個 8 立方英尺的可交互式 3D 空間。但您可以說，這就是魔法。

　　您的一只手，有 29 塊骨頭、29 個關(guān)節(jié)、123 根韌帶、48 條神經(jīng)和 30 條動脈。這是一種精密、復(fù)雜和令人驚嘆的技術(shù)（x 2）。但您卻能不費(fèi)吹灰之力，輕松掌握。Leap Motion 控制器也幾乎完全掌握這一技術(shù)。

　　Leap Motion 控制器可追蹤全部 10 只手指，精度高達(dá) 1/100 毫米。它遠(yuǎn)比現(xiàn)有的運(yùn)動控制技術(shù)更為精確。這就是您可以在一英尺寬的立方體中，繪制出迷你杰作的原因。

　　150°超寬幅的空間視場，您可以像您在真實(shí)世界一樣隨意在3D的空間移動您的雙手。在 Leap Motion 應(yīng)用中，您可以伸手抓住物體，移動它們，甚至可以更改您的視角。

　　Leap Motion 控制器以超過每秒 200 幀的速度追蹤您的手部移動，這就是屏幕上的動作與您的每次移動完美同步的原因。

　　硬件介紹

　　開發(fā)者已經(jīng)率先拿到了開發(fā)版。

　　這是FedEx的完整包裝。最上面粘貼的塑料袋是入關(guān)的一些文件，無關(guān)緊要。

　　打開紙板箱包裝，里面就是Leap Motion的包裝盒。

　　打開盒子里面就3樣?xùn)|西，leap motion、連接線、leap的CEO的一封信。

　　這樣一封信雖然是復(fù)印的，但是能拉近與用戶的距離。這是國內(nèi)一些產(chǎn)品應(yīng)該學(xué)習(xí)。

　　Leap的靚照

　　leap的背面，有l(wèi)eap字樣

　　最后是3樣?xùn)|西的合影

　　開發(fā)

　　坐標(biāo)系統(tǒng)

　　Leap遵循右手坐標(biāo)系，坐標(biāo)系中單位與世界中一毫米相對應(yīng)，坐標(biāo)原點(diǎn)是設(shè)備的中心。

　　XZ軸組成水平的一個平面，X軸指向設(shè)備的長邊，Y軸豎直，向上為正方向！Z軸相對屏幕向外是正方向！

　　動作綁定數(shù)據(jù)

　　Leap通過綁定視野范圍能的手，手指或者工具來提供實(shí)時數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)多數(shù)是通過集合或者圳數(shù)據(jù)提供！每一幀都包含了一系列的基本綁定數(shù)據(jù)，比如手，手指或者工具的數(shù)據(jù)，當(dāng)然，他也能實(shí)時的識別場景中的手勢和自定義數(shù)據(jù)！

　　當(dāng)設(shè)備檢測到手、手指、工具或者是手勢的話，設(shè)備會賦予它一個唯一的ID號碼作為標(biāo)記，只要這個實(shí)體不出設(shè)備的可視區(qū)域，這個ID號就會一直不變，如果設(shè)備丟失這個實(shí)體之后又出現(xiàn)了，Leap 就會賦予它一個新的ID號碼，但是軟件不會知道這個和以前的那個實(shí)體有什么關(guān)系。

　　注意：我們計劃在發(fā)布給消費(fèi)者能夠提高為你程序提供的動畫步驟的數(shù)據(jù)。在將來發(fā)布的SDK中，我們計劃使用骨骼手指模型來提供更加詳細(xì)的數(shù)據(jù)綁定和連續(xù)性的實(shí)時數(shù)據(jù)。

　　2.1 幀

　　A Frame object provides lists of the tracking data, gestures, and factors describing the overall motion observed in the Leap field of view.

　　一個Frame的對象提供了綁定數(shù)據(jù)，手勢和元素的列表，這些數(shù)據(jù)用來描述設(shè)備視野內(nèi)觀察到整體的動作。

　　數(shù)據(jù)綁定列表

　　Hands——所有的手

　　Pointables——所有作為 Pointables的手指和工具

　　Fingers——所有的手指

　　Tools——所有的工具

　　Gestures——所有的手勢包括開始、結(jié)束或者在進(jìn)行中的

　　這三個 可指向物體的列表（可指向物體、手指、工具）包含每一個在每一種里被檢測到的可指向的物體。你可以使用一個手來訪問這些可指向的物體，這個手對象是通過Hands在手列表中的對象。需要注意的是：手指或者工具可能不會被手對象所關(guān)聯(lián)，愿意是這些可指向的物體只有一部分在Leap的可視區(qū)域里面。

　　如果你綁定了一個單獨(dú)的物體，比如一個手指頭，每一幀中，你都可以通過ID和那個物體關(guān)聯(lián)起來，并在新的幀里面找到它。使用以下的方法來找到相應(yīng)的類型物體。

　　Frame.Hand()

　　Frame.Finger()

　　Frame.Tool()

　　Frame.Pointable()

　　Frame.Gesture()

　　這些方法函數(shù)返回相應(yīng)的對象的引用，如果在當(dāng)前的幀里面存在的話。如果這個對象不再存在了，一個特殊的無效對象就會被返回。無效對象被很好的定義供你使用，但是不存在有效的綁定數(shù)據(jù)。這項技術(shù)幫助我們減少了空對象檢測的工作。

　　2.3 幀動畫

　　Leap 能夠分析在場景中較早的幀中的整體的動畫，并且綜合典型的移動旋轉(zhuǎn)和縮放因素。比如，如果你將兩只手同時向左移動，并保證在Leap的視野里面，在幀中包含了移動的信息。如果你彎曲你的手就像旋轉(zhuǎn)一個球，在幀里面就包含旋轉(zhuǎn)的信息。如果你移動兩只手相對或者相向移動，那么在幀中就包含了縮放的信息。Leap設(shè)備對于動畫的分析基于在視野中的所有物體，如果有一個手在其中的話，那么就會基于這一個手的因素來分析，如果兩個手的話，分析動畫就會基于兩個手的因素。你也可以為每一個手獲得獨(dú)立的動畫因素，需要從Hand對象里面獲得。

　　幀動畫的產(chǎn)生是通過當(dāng)前的幀與更早的幀的比較獲得的。描述動畫合成的屬性包括以下：

　　RotationAxis — 旋轉(zhuǎn)軸的方向.

　　RotationAngle —順時針旋轉(zhuǎn)的角度

　　RotationMatrix — 描述旋轉(zhuǎn)的矩陣.

　　ScaleFactor — 表達(dá)碰撞或者收縮的因素

　　Translation — 線性移動的因素

　　你可以直接添加動畫因素來操作這些物體，而不需要綁定個人的數(shù)據(jù)。

　　手模型

　　這個 手模型 提供了被綁定的手的位置信息、特點(diǎn)以及運(yùn)動方式。并且還包括了手指或者手上的工具的所有和手關(guān)聯(lián)的東西的信息。

　　LeapAPI盡可能多的提供關(guān)于手的信息。但是，Leap不能夠確定每一幀所有屬性。比如當(dāng)你的手突然攥成了拳頭，這個時候，它上面的所有的手指是不能用了，手指的list就成了空。所以你的程序需要對這種情況做一個檢測。

　　Leap設(shè)備不能確定某一個手是左手還是右手，多于兩個手出現(xiàn)都可以放到list里面去，如果不止一個人將手放進(jìn)來，或者有一個像手的物體。然而還是建議最多兩個手來保證動作步驟的質(zhì)量。