[发明专利]一种基于人体姿态获得系统的人体动作比对系统

说明书

本发明公开了一种基于人体姿态获得系统的人体动作比对系统，包括：人体姿态获得系统，用于获得用户人体姿态信息；人体模型转换系统，用于将人体姿态信息转换为人体模型，建立运动过程动画；分析计算系统，用于将人体姿态信息进行关节和肌肉受力分析计算，计算出用户运动过程动画和标准运动过程动画中的力学模型，并将关键数据批注于力学模型的相关位置，获得标注的用户人体模型和标注的标准人体模型；对比系统，用于获得用户实时动作与标准动作的差异信息，本申请中的系统可同时满足3D，2D教学效果，并且能够大幅降低学员获得专业教练教学的成本。

技术领域

本发明涉及人体动作研究领域，具体地，涉及一种基于人体姿态获得系统的人体动作比对系统。

背景技术

基于互联网上的竞技体育、体育健身、舞蹈、人体姿态等教学的实现方案，目前有两种解决方案。一、2D方案以播放事先录制好的视频、音频文件的方式为主。学员根据所播放的视频(音频)内容跟进学习。二、3D方案以VR+光学动捕(或惯性动捕)为基础的交互。

2D方案缺点：1、此方案是开环系统，学员无法得知和判断自己做的动作是否正确、发力的肌肉群和具体的发力方式是否正确。2、视频(音频)内容所传递的信息均需要学员自己判断、理解。并不能准确表达意思(比如：描述“双脚张开与肩同宽”，只能是一个定性的描述，每个人做出来的效果会有很大偏差)。3、由于视频(音频)均为提前录制，教练无法参与和指导学员动作，无法在互联网上完成教学的这个过程

3D方案缺点:1、价格昂贵(VR+高性能电脑主机+动捕系统)，这个不是普通消费者能承受范围。2、由于受数据传输量、VR有线连接、动捕设备受限环境因素。所以使用必须在限定的狭窄空间进行。而无法实现在任意空间运行。3、VR技术本身还未完全解决人的眩晕、设备本身体积太大，无法长时间穿戴问题。4、体育教学本身特点，动作幅度大、动作频率和速度高，光学和惯性动捕无法实时高速的完成任务，导致教学效果差。5、此类系统安装，调试复杂、使用技术门槛高，不适合对计算机相关知识欠缺的人员使用。

以上两种方案都无法很好地解决互联网教学中的互动问题，导致互联网教学与教练现场教学效果相差很大，影响了网络教学的推广。

发明内容

本发明提供了一种基于人体姿态获得系统的人体动作比对系统，致力于低成本解决3D(2D)方法，在互联网上进行竞技体育、体育健身、舞蹈、人体姿态等教学中，所出现的与现实中教练现场教学，所反映出的使用不方便和教学效果差的问题。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种基于人体姿态获得系统的人体动作比对系统，所述人体动作比对系统包括：

终端主机，用于用户输入操作指令、个人信息，管理员输入教材信息；

人体姿态获得系统，用于获得用户人体姿态信息；

人体模型转换系统，用于将用户的人体姿态信息转换为用户人体模型，将人体姿态获得系统捕捉的用户全身的各个点位的位置信息，与主机预置的人体3D模型“通过用户自己输入的身体数据信息建立，如身高、体重、手长等信息”。对应的点位相绑定，并用电磁捕捉系统实时采集的点位变化信息作为数据驱动3D模型建立起用户运动过程动画，将教材信息中的标准人体姿态信息转换为标准人体模型，建立标准运动过程动画；