Цифровой интерактивный интерактивный дизайн и общественный коммуникации, управляемый искусственным интеллектом, и публичные коммуникации пяти-животных Хуа Туо.
Feb 26, 2025
3. Захват движения на основе алгоритмов искусственного интеллекта
Чтобы обеспечить интерактивную функциональность устройства упражнений с пятью анимациями перед камерой, ядро заключается в установлении соединения между виртуальными и реальными представлениями. Участник существует в реальном мире, но сначала должен быть реконструирован в виртуальном мире. Затем виртуальный символ сочетается с реконструированным изображением участника, что позволяет различным интерактивным функциям. Для достижения очень синхронизированных взаимодействий необходимо решить две основные технические проблемы:Оценка позы человекаиЧеловеческое движение ретаргетингПолем Традиционные методы реконструкции человека часто полагаются на дорогостоящее оборудование для захвата движения, но это исследование использует преимущества искусственного интеллекта для достижения реконструкции человека при более низких затратах.
Новый TCM травяной Cistanche для бодибилдинга
Основной целью технологии оценки позы человека является обнаружение человеческих позиций и клавиш из видеопотоков. Эта технология может быть применена к двум ключевым функциям дизайна устройства:
Видеополивы в реальном времени фиксируются через камеру, а модель обнаруживает человеческие клавиатуры, готовясь к последующим операциям.
Чтобы соответствовать требованиям пятилетних упражнений, видеоклипы этих упражнений предварительно загружаются в модель, которая обнаруживает клавиатуры для каждого движения и генерирует скелетные последовательности символов из пяти анимальных упражнений, готовящихся к передаче представлений пользователей.
Новый TCM травяной Cistanche для Body Building
В следующем разделе содержится подробное объяснение процесса технической реализации.
Новый TCM травяной Cistanche для Body Building
3.1 Извлечение скелета
Это исследование используетОткрытьИнструмент [13] для достижения захвата и записи 2D клавиатуры в реальном времени. Openpose в основном используется для многопользовательной оценки 2D позы в реальном времени. Обнаружая и связывая клавиши (такие как положения суставов) каждого человека на изображении, это позволяет позировать распознавание, хотя он не предоставляет 3D -информацию о поверхности или подробную сегментацию частей тела. Этот метод вводит концепциюПоля частично сродства (PAFS), которые через сверточные нейронные сети (CNN) одновременно предсказывают карты доверия для частей тела и сродства между частями. Клапки анализируются с использованием жадного процесса вывода, предлагая сильную производительность в реальном времени.
С подготовленной предварительно обученной моделью открытого. Это исследование подает данные видеопотока (с использованием демонстрационных видеороликов национального чемпиона Cao Jin) в модель для вывода, извлекая данные скелета для получения скелетных последовательностей (см. Рисунок 4).
Рис.4 Результаты обнаружения клавиш тела человека
3.2 Плотная оценка позы человека
2D -экстракция скелета обеспечивает ограниченную поддержку для последующих задач ретаргетирования движения и применимо только к простому отображению символов на 2D -скелетах. Чтобы удовлетворить потребности более сложных представлений характера, 3D -поверхностная структура тела человека также должна быть извлечена.День[14] стремится достичь плотной оценки позы человека путем отображения всех человеческих пикселей на изображении с соответствующими точками на 3D -поверхности человека. Этот метод не только обнаруживает клавиши, но также обеспечивает подробную параметризацию поверхности для каждой части тела, выводя ультрафиолетовые координаты и маски сегментации тела.
АДенсивисность-Rcnnсистема использует сверточную нейронную сеть (CNN), которая объединяетДенсерегМетод с архитектурой маски-RCNN. Он использует каскад генерации предложений региона и объединения функций, а затем использует полностью сверточную сеть для плотных прогнозов. Это генерирует дискретные этикетки и непрерывные координаты поверхности, прогнозируя плотную зависимость взаимосвязи на поверхности человека посредством тренировок.
Поскольку Densepose предоставляет богатую информацию о поверхности тела, она подходит для применений, требующих подробных человеческих форм и внешних видов, таких как 3D -моделирование, виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR). В конечном счете, Densepose может генерировать подробные данные, которые включают информацию о поверхности и последовательности движения, поддерживая передачу более сложных представлений символов (см. Рисунок 5).
Рис.5 Видеоизображение Frolics от пяти животных Хуа Туо и диаграмма сравнения плотной позы
3.3 Ретаргетинг движения человека
Независимо от того, позволяет ли виртуальный символ имитировать движения пользователя в реальном времени или анимировать фотографию пользователя, чтобы выполнить упражнения из пяти животных, все полагается наЧеловеческое движение ретаргетингтехнология. Эта технология перенаправляет последовательность движения источника на новую последовательность движения. Существуют различные подходы к достижению этого, и, основываясь на требованиях интерактивного устройства, в этом исследовании принимаются два применимых метода.
Для извлеченныхСкелетная последовательность, простой обработки на основе скелета достаточно, чтобы перенести его в новую форму. Например, разработав модель «фигура», мы можем увеличить клавиатуры головы и добавить разные цвета в части тела, создавая тем самым новое представление.Таблица 3иллюстрирует влияние ретаргетирования движения с использованием видео упражнений из пяти животных.
Tab.3 Результаты, содержащие изображение ключевой точки и изображение из ретаргезированного видео
Для более сложных сценариев ретаргетинга движения могут быть введены диффузионные модели, чтобы помочь в достижении цели. АMaganimateFramework [15] позволяет создавать видео анимации, которые придерживаются данной последовательности движения, сохраняя при этом временную последовательность и верность к эталонному изображению. Эта модель встраивает эталонное изображение в энкодер внешнего вида, чтобы генерировать встраивание внешнего вида, в то время как последовательность позы целевой позы (например, Densepose) вводится в сеть управления позой (ControlNet) для извлечения условий движения. Основываясь на этих двух сигналах, модель обучает модель диффузии видео, которая анимирует эталонную идентичность в соответствии с данной позой.
Используя эту функцию, наше интерактивное устройство может воспринимать последовательность движения пользователя в качестве последовательности целевой позы и изображения символов с пятью анимальными упражнениями в качестве эталонного изображения. Это позволяет свободным движениям пользователя перед камерой стимулировать синхронизированное движение персонажа из пяти животных, создавая интерактивный опыт (см.Рисунок 6).
Рис.6 Генерация эффекта экрана
4. "Двигайтесь, оставайтесь здоровыми и наслаждайтесь" публичным интерактивным дизайном устройства
4.1 Функциональные функции
Интерактивное устройство «Переместите, оставайтесь здоровыми и наслаждайтесь» использует камеры и технологию искусственного интеллекта, чтобы позволить участникам выполнять серию задач перед устройством. Эти движения затем записываются в режиме реального времени и соответствуют виртуальным изображениям персонажей, обеспечивая захватывающий интерактивный опыт. Сценарии приложения интерактивного устройства показаны вРисунок 7.
Функция 1: Пользователи могут выбирать из различных представлений виртуальных символов, основанных на личных предпочтениях, в том числе живых персонажей кунг -фу, уникальных символов блоков и упрощенных фигур. Благодаря этим визуальным эффектам пользователи пользуются богатым интерактивным опытом. Эти персонажи не только имитируют движения пользователей, но и отвечают на них.
Функция 2: Пользователи могут делать фотографии всего тела перед камерой, чтобы улучшить опыт выполнения пять анимальных упражнений. Система вводит изображение пользователя в видеоклипы с пятью животными, позволяя пользователям представить себя в качестве мастеров у упражнений Хуа Туо, которые с точностью выполняют различные профессиональные движения.
Рис.7 Сценарии приложений Wildfit
4.2 Настройки параметров
Устройство названо"Двигайся, оставайся здоровым и наслаждайся"установить связь между животными, природой и физической подготовкой. Цель состоит в том, чтобы сделать дизайн мостом между этими тремя элементами. Основываясь на этой концепции, устройство представляет собой интерактивную установку экрана, предназначенная для размещения на открытых газонах или в парках развлечений. Он оснащен различными параметрами, как показано вТаблица 4.
Таблица 4: «Двигайся, оставайся здоровым и наслаждайся» конфигурацией параметров
| Параметр | Подробности |
|---|---|
| Размер экрана | 2,5 м × 1,5 м |
| Разрешение | 1920 пикселей × 1080 пикселей |
| Интерактивные кнопки | Кнопка начала; Кнопка индикатора отслеживания движения и обратной связи; кнопка выхода |
| Сенсорная чувствительность | Время отклика 10 мс, частота кадров 30 кадров в секунду; поддерживает жесты рук, осанку тела и физическое зондирование |
| Взаимодействие обратной связи | Голосовые подсказки; или визуальная обратная связь (например, индикаторы, показывающие невыполненную осанку тела или неполные жесты движения) |
| Долговечность | Водонепроницаемый рейтинг IP65; оболочка материала алюминиевого сплава
|
Рис.8 Демонстрация концепции дизайна Wildfit
4.3.2 Физическая оценка: содержание и методы
Для дальнейшей оценки влияния физического устройства после его применения предлагаются следующие методы оценки:
1) Индикаторы физического здоровья
Цель: Сравните индикаторы физического здоровья участников до и после участия в программе фитнеса (например, вес, процент жира в организме, частота сердечных сокращений, артериальное давление), чтобы оценить влияние фитнес -программы на физическое здоровье.
Метод: Анализ линейной регрессии
Линейная регрессия используется для анализа изменений в индикаторах физического здоровья участников до и после фитнес -программы. Формула заключается в следующем:
Y=β₀ + β₁x + ε
Y: Зависимая переменная (например, изменение веса).
X: Независимая переменная.
β₀иβ₁: Коэффициенты регрессии.
ε: Случайная ошибка.
2) Показатели психологического здоровья
Цель: Изучить показатели психологического здоровья участников после участия в фитнес-программе (например, эмоциональное состояние, уровни стресса, счастье), чтобы оценить его влияние на психическое благополучие.
Метод: Анализ логистической регрессии
Логистическая регрессия используется для оценки влияния программы на индикаторы психологического здоровья (например, счастье). Формула заключается в следующем:
P (y =1)=1 / (1 + e^-(β₀ + β₁x)))
Y: Бинарная переменная (например, чувствует ли участник счастливым).
X: Независимая переменная.
β₀иβ₁: Коэффициенты регрессии.
Для устройства «двигаться, оставаться здоровым и наслаждаться», независимые переменные подробно описаны вТаблица 5.
3) Обследование взаимодействия и удовлетворенности
Цель: Исследуйте участие участников и удовлетворенность программой фитнеса.
Метод: Проектируйте и распространяйте вопросник опроса, чтобы собрать отзывы пользователей в области удобства использования, удовольствия и практичности устройства, а также общего удовлетворения интерактивным устройством упражнений из пяти анимальных упражнений.
Участники будут оценить эти аспекты, и оценки обратной связи и предложения будут использованы для оценки эффективности устройства.
