[发明专利]一种虚拟陶艺教学方法及系统

说明书

本发明公开了一种虚拟陶艺教学方法及系统，通过摄像头录制陶艺操作用户的操作视频；对操作视频中的手部运动轨迹检测得到手部轨迹线；计算手部轨迹线与预设的标准线的拟合度；当拟合度小于拟合阈值时，调用标准视频并播放；是一种推动多元化的虚拟陶艺创作平台，能够通过拍摄录像智能的判断陶艺操作用户是否操作失误，并且快速的调取相应的教学视频片段进行播放，极大的增强了人机互动的用户体验。

技术领域

本公开涉及虚拟现实、数据通信相结合的技术领域，具体涉及一种虚拟陶艺教学方法及系统。

背景技术

虚拟陶艺是随着我国艺术设计的不断发展，虚拟仿真技术开始应用到艺术设计实践中，使设计师们告别了传统的笔、绘图纸、绘图板、尺子和颜料盒，取而代之的是计算机和各种高效、精确的绘图软件；同时，也创造了丰富多彩的数字化艺术语言，推动了设计艺术的跨时代发展，设计师们从此步入无纸化时代。

在现代陶艺创作中，人们常用计算机相关软件来辅助，如二维软件Photoshop，三维软件3DMAX、Rhino等文件格式转换完成，而这些软件系统相互独立，操作复杂，这对不擅长计算机操作、不从事陶瓷艺术的专业人员来说只能望而却步，于是基于手势交互的虚拟陶艺教学系统应运而生。

发明内容

本发明的目的在于提出一种虚拟陶艺教学方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述问题，本公开提供一种虚拟陶艺教学方法及系统的技术方案，通过摄像头录制陶艺操作用户的操作视频；对操作视频中的手部运动轨迹检测得到手部轨迹线；计算手部轨迹线与预设的标准线的拟合度；当拟合度小于拟合阈值时，调用标准视频并播放。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种虚拟陶艺教学方法，所述方法包括以下步骤：

S100，通过摄像头录制陶艺操作用户的操作视频；

S200，对操作视频中的手部运动轨迹检测得到手部轨迹线；

S300，计算手部轨迹线与预设的标准线的拟合度；

S400，当拟合度小于拟合阈值时，调用标准视频并播放。

进一步地，在S200中，对操作视频中的手部运动轨迹检测得到手部轨迹线的方法为：通过光流法、ZooTracer、blender、中任意一种方法或工具对操作视频中运动对象轨迹检测得到轨迹线；

进一步地，在S300中，预设的标准线为数据库中预存的标准规范的陶艺操作的手部运动的操作开始点和操作结束点的连线。

其中，手部轨迹线由多个操作过程中的关键节点构成或由操作过程的轨迹线构成。

进一步地，在S300中，计算手部轨迹线与预设的标准线的拟合度的方法为：

令手部轨迹线为(x_i,y_i)，i＝1，2…,n，其中，n为轨迹线上点的总数量，操作开始点和操作结束点的函数为f(x_i)＝a+bx_i，其中，a为直线斜率，b为直线截距；

则拟合度NH为，

为了得到a,b的值，取F(a,b)偏导

整理得到：

通过克莱姆法则化简为：

进一步地，在S400中，拟合阈值的默认值为0.8，可以在[0,1]直接设置调整。

进一步地，在S400中，标准视频为预先录制的与预设的标准线对应动作的标准教学视频。