景区的导视系统最主要的功能是向游客提供各景点的相关信息, 新型的交互技术使得导览装置向智能化方向发展,从单一的导览图文 和人工讲解,到逐渐兴起的智能数字化导览装置,其中主要的智能化 体现在以APP为主的线上入口,语音识别,增强现实技术(AR),虚拟 现实技术(VR),多点触摸,3D识别,人体捕捉等技术.如今导视系统 的设计形式也越来越丰富和多元化,技术上的突破性进展不仅为游客 带来了更多优质的交互体验,也逐渐改变了人机交互的方式.
手势与语言一样都属于人类最自然的交流方式,手势最重要的作 用在于能够将人的物理动作描述成无声的语言交流,尤其是与语言 不通或者是聋哑人群交流时,手势就成为了他们最重要的交流方式, 因此手势识别技术不仅使普通人能轻松操作各类科技设备,还能给 残疾人,老年人等特殊群体带来更多使用上的便利.随着传感器技术 的发展,越来越多的场景选择通过手势识别的方法来获取人们的动 作数据,从而达到人机交互的目的. 手势识别技术一般应用于人体的脸部及手部的运动,是计算机对 人体手部运动进行的解释,其利用感知的计算方式,通过传感器和某 种编程算法让人们通过手势识别对控制设备执行命令.文章提出将 手势识别技术运用在景区导览系统的设计方案中,游客在景区中使 用手部动作与导览装置设备进行人机交互行为,从而达到快速识别 景区中各地点的精准信息的目的.
目前智能手势识别技术在导览装置中的应用主要分为三种类别, 分别为:二维手型识别技术,二维手势识别技术,三维手势识别技 术.其中前两种是基于二维平面的等级,主要应用于识别静态手势技术中,在应用过程中只需要使用单个摄像头便能捕捉到图像,通过计 算机最终输出结果来实现手势识别过程,输出的结果就如平时拍照所得的照片一样.而三维手势识别技术能捕捉到动态手势,具有手势 跟踪的技术,能捕捉到手势的纹理,位置,运动轨迹等深度的信息, 普遍应用于复杂的人机交互设计中,例如增强现实技术(AR),虚拟 现实技术(VR)等智能交互设计,给使用者带来丰富的体验.
RealSense是Intel开发的一种3D实感技术,专门用于人和机器进行"沟通"的技术,它是一种为硬件设备添加和人类相似的感官系 统进行的创新技术.作为一款采集环境深度信息的体感外设的3D 摄像机,其具有与Kinect一样的三维手势识别技术.RealSense3D实 感摄像头是全球首款结合2D镜头模块和3D深度的设备.文章使用的 RealSense D415/D435的3D摄像头组件主要包括左红外相机,红外点阵投射器,右红外相机,RGB相机.
视觉是人们获取外界信息最重要的感官之一,在导览装置中,视觉感知的程度直接影响游客使用导览装置的满意度.因此文章提出利用手势识别技术的导览系统设计必须符合人体工程学的尺寸,还需充分考虑人眼可识别的导览装置和手势识别设备的范围与距离.并 且在针对于视障,儿童,乘坐轮椅等特殊人群时,需考虑其视线范围与正常站立的人群的距离之分.文章应用RealSense Depth Camera D415/D435设备的手势识别技术提取游客的手势图像工作是由于其具有全局快门感应器,能同时采集到多人动态图像.RealSense系列 的摄像机能捕捉的最远距离可达10m,并且在户外的阳光下也可以利用,均支持输出1280×720分辨率的深度画面,视频传输方面也可达90fps,还能识别X,Y,Z三轴中任意旋转,偏移,滚动等动作.因此 RealSense系列的摄像机在景区中能精准地识别人体的手部深度图像信息.
以皖中唐五房圩景区的效果图为例,该景区导览系统的设计主要由空间三维环境点云构建技术,基于RealSense的手势识别技术的运用,景区数据信息管理平台三部分组成,并融入采集传感器,环境地 图,云端识别,景区资料,定位,数据等拓展功能,最后形成一套完整的基于智能手势识别技术的景区导览系统设计方案,为景区游客带来感官上的数字化技术体验,进而使游客和空间环境之间的互动品质得到了更高层次的升华.
游客在使用导视装置时,后台系统通过RealSense 系列深度相机进行手势识别和空间三维环境点云构建的同时,还需要结合景区数据信息管理平台才能得到游客最终所需的精准图像以及景点实时数据,因此整理景区环境数据工作也尤为重要.在文章方案设计研究中,景区数据信息管理平台包含了景区二维码,资料管理,客户端用 户信息,用户行为分析,评论管理,各景点特色内容,景区路线,实时人流量等功能.通过数据管理平台,实时反映景区各项内容并及时更新,促进游客在景区能有更好的体验感.例如景区游客通过智 能手势识别得到的景区环境的深度图像时,还能根据自身需求获取景区的其他各项信息,避免数据单一化的情况发生,实时更新相关信 息,避免在节假日时出现拥挤,排队过久等状况.
由于导览系统的设计研究中所涉及的专业技术和知识领域太过广泛,数据的采集和分析需要更多的数据库来支撑理论.整套设计方案还需要更多的时间,实验以及对相关专业人员的咨询,进行更深入的推敲.文章提出将智能手势识别技术运用在景区导览装置中,整个方案设计流程还存有一些缺陷,但文章中主要提出将RealSense系列的深度相机手势识别技术以及颜色空间的算法利用到景区导览装置 系统设计中的这一观点,为景区的导览工作提出了新的研究思路.经过实验验证,将RealSense系列的深度相机手势识别技术以及YCbCr 颜色空间肤色过滤算法应用在景区导览系统的设计中不仅可以使用,还具有一定的精确性及科学性,同时还能给景区游客带来更好的交互体验感.
目前手势识别技术已经运用到多个领域中,但是在景区导览系统设计的研究中,引入手势识别这种新型交互技术的形式仍然不够广泛.长期以来,游客在游览景区时,从最初通过景区中的导视牌或纸 质地图,导游等来进行景点识别再到现在的手机导览系统的运用,文章提出将智能手势识别技术与景区导览系统结合应用的观点为未来景区导览系统的发展起到一点参考作用,也希望在今后的研究中能有 更多的学者为这一课题做更加深入的探讨.将智能手势识别技术融 入到景区导览系统中,这种方便且易操作的智能手势识别的导览装置 不仅能保证用户更加自然地与设备进行交互,并且更有助于提升用户的体验及信息传达的效率,对无障碍设计也具有重大的意义.同时,在当今社会抗击疫情的情况下,智能手势识别的功能也大大减少了疫 情传播的风险,促使游客在使用导览装置时更加高效与流畅.