Digitální interaktivní design řízený umělou inteligencí a veřejná komunikace pěti zvířat Hua Tuo
Feb 26, 2025
3. zachycení pohybu na základě algoritmů umělé inteligence
Aby se umožnila interaktivní funkčnost zařízení pěti zvířat před kamerou, jádro spočívá v navázání spojení mezi virtuálními a reálnými reprezentacemi. Účastník existuje ve skutečném světě, ale musí být nejprve rekonstruován ve virtuálním světě. Poté je virtuální znak přiřazen k rekonstruovanému obrazu účastníka, což umožňuje různé interaktivní funkce. K dosažení vysoce synchronizovaných interakcí je třeba se zabývat dvěma hlavními technickými výzvami:Odhad lidské poziceaOpětovné navázání lidského pohybu. Tradiční metody rekonstrukce člověka se často spoléhají na drahé zařízení pro zachycení pohybu, ale tato studie využívá výhody umělé inteligence k dosažení lidské rekonstrukce za nižší náklady.
Nový TCM Herbal Cistanche pro kulturistiku
Primárním cílem technologie odhadu lidské pozice je detekovat lidské pozice a klíčové body z video proudů. Tuto technologii lze použít na dva klíčové vlastnosti návrhu zařízení:
Video streamy v reálném čase jsou zachyceny fotoaparátem a model detekuje lidské klávesnice a připravuje se na následné operace.
Pro splnění požadavků pohybů pěti zvířat cvičení jsou videoklipy těchto cvičení předinstalovány do modelu, který detekuje klíčové body pro každý pohyb a generuje kosterní sekvence postav pěti zvířat a připravuje se na přenos uživatelských reprezentací.
Nový TCM Herbal Cistanche pro stavbu těla
Následující část poskytuje podrobné vysvětlení procesu technického provádění.
Nový TCM Herbal Cistanche pro stavbu těla
3.1 Extrakce kostry
Tato studie využíváOpenposeNástroj [13] k dosažení 2D zachycení a nahrávání keypoint v reálném čase. OpenSope se používá primárně pro odhad pozice 2D v reálném čase. Detekcí a přidružením klíčových bodů (jako jsou kloubové pozice) každé osoby na obrázku umožňuje rozpoznávání představovat, i když neposkytuje 3D povrchové informace ani podrobnou segmentaci částí těla. Tato metoda představuje konceptČást afinitní pole (PAFS), který prostřednictvím konvolučních neuronových sítí (CNN) současně předpovídá mapy spolehlivosti pro části těla a afinitní oblasti mezi částmi. Keypoints jsou analyzovány pomocí chamtivého inferenčního procesu a nabízejí silný výkon v reálném čase.
S připraveným modelem OpenSoped Pre-Traided, tato studie přivádí tato studie data proudu videí (pomocí demonstračních videí od National Champion Cao Jin) do modelu pro odvození a získávání kosterních dat pro získání kosterních sekvencí (viz obrázek 4).
Obr.4 Výsledky detekce klávesnic lidského těla
3.2 Odhad husté lidské pozice
2D extrakce skeletu poskytuje omezenou podporu pro následné úkoly přesměrování pohybu a je použitelná pouze pro jednoduché mapování znaků na 2D kostry. Abychom vyhověli potřebám složitějších reprezentací charakteru, musí být také extrahována 3D povrchová struktura lidského těla.Hustý[14] si klade za cíl dosáhnout hustého odhadu lidské pozice mapováním všech lidských pixelů v obraze jejich odpovídajících bodů na 3D lidském povrchu. Tato metoda nejen detekuje klávesnice, ale také poskytuje podrobnou parametrizaci povrchu pro každou část těla, vydává UV souřadnice a segmentační masky části těla.
TheHustota-rcnnsystém využívá konvoluční neuronovou síť (CNN), která kombinujeDenseregMetoda s architekturou Mask-RCNN. Využívá kaskádu generování návrhů v regionu a sdružování funkcí, poté pro husté předpovědi používá plně konvoluční síť. To generuje diskrétní štítky a souřadnice kontinuálních povrchů, což předpovídá hustou korespondenci lidského povrchu prostřednictvím tréninku.
Vzhledem k tomu, že Hunsepose poskytuje bohaté informace o povrchu těla, je vhodné pro aplikace vyžadující podrobné lidské tvary a vzhled, jako je 3D modelování, virtuální realita (VR) a rozšířená realita (AR). Nakonec je hustaná hodnota schopna generovat podrobná data, která zahrnují informace o lidském povrchu a pohybové sekvence, což podporuje přenos složitějších znakových reprezentací (viz obrázek 5).
Obr.
3.3 Přesazení lidského pohybu
Ať už umožňuje virtuální postavu napodobovat pohyby uživatele v reálném čase nebo oživit fotografii uživatele pro provádění pěti zvířat, vše se spoléháOpětovné navázání lidského pohybutechnologie. Tato technologie přesměruje sekvenci zdrojového pohybu na novou sekvenci pohybu. K dosažení tohoto cíle existují různé přístupy a na základě požadavků interaktivního zařízení přijímá tato studie dvě použitelné techniky.
Pro extrahovanésekvence skeletu, jednoduché zpracování založené na kostry je dostatečné k jeho přenosu do nové formy. Například navrhováním modelu „hit -figur“ můžeme zvětšit hlavní klíčové body a přidat různé barvy do částí těla, čímž se vytvoří novou reprezentaci.Tabulka 3Ilustruje účinky přesměrování pohybu pomocí videa s pěti zvířaty.
Tab.3 Výsledky obsahující obrázek a obrázek klíčového bodu z přesměrovaného videa
Pro složitější scénáře přesměrování pohybu lze zavést difúzní modely, které pomáhají při dosahování cíle. TheMagicAnimateFramework [15] umožňuje generování video animací, které dodržují danou sekvenci pohybu při zachování časové konzistence a věrnosti na referenční obrázek. Tento model vloží referenční obraz do kodéru vzhledu za účelem generování vložení vzhledu, zatímco cílová pozice sekvence (např. Hustá) je vstup do sítě pro kontrolu pózy (ControlNet) pro extrahování podmínek pohybu. Na základě těchto dvou signálů trénuje model model difúze videa, který podle dané pozice oživuje referenční identitu.
Pomocí této funkce může naše interaktivní zařízení vzít sekvenci pohybu uživatele, protože cílová pozice se sekvence a pěti zvířat jako referenční obrázek značně. To umožňuje volným pohybům uživatele před kamerou řídit synchronizovaný pohyb postavy pěti zvířat a vytváří interaktivní zážitek (viz vizObrázek 6).
Obr. 6 Generování efektu obrazovky
4. „Přesuňte, zůstaňte zdraví a užívejte si“ Návrh veřejného interaktivního zařízení
4.1 Funkční funkce
Interaktivní zařízení „Přesun, zůstat zdravý a užívat si“ využívá kamery a technologii umělé inteligence, aby účastníkům umožnil provádět řadu úkolů před zařízením. Tyto pohyby jsou poté zaznamenány v reálném čase a odpovídají obrázkům virtuálních znaků, což poskytuje pohlcující interaktivní zážitek. Scénáře aplikací interaktivního zařízení jsou zobrazenyObrázek 7.
Funkce 1: Uživatelé si mohou vybrat z řady reprezentací virtuálních znaků založených na osobních preferencích, včetně živých znaků Kung Fu, jedinečně stylizovaných blokových znaků a zjednodušených hůlek. Prostřednictvím těchto vizuálních efektů mají uživatelé bohatý interaktivní zážitek. Tyto znaky nejen napodobují pohyby uživatelů, ale také na ně reagují.
Funkce 2: Uživatelé mohou před kamerou pořizovat fotografie celého těla, aby se zvýšila zážitek z provádění cvičení s pěti zvířaty. Systém vloží obrázek uživatele do videoklipů pěti zvířat, což umožňuje uživatelům představit si jako mistry pěti zvířat Hua Tuo a s přesností provádí různá profesionální pohyby.
Obr. 7 Scénáře aplikací WildFit
4.2 Nastavení parametrů
Zařízení je pojmenováno„Pohybujte se, zůstaňte zdraví a užívejte si“navázat spojení mezi zvířaty, přírodou a kondicí. Cílem je učinit design mostem mezi těmito třemi prvky. Na základě tohoto konceptu je zařízení interaktivní instalací obrazovky určené k umístění na venkovní trávníky nebo v zábavních parcích. Je vybaven různými parametry, jak je uvedeno vTabulka 4.
Tabulka 4: „Přesunout, zůstat zdravý a užívat si“ Konfigurace parametrů
| Parametr | Podrobnosti |
|---|---|
| Velikost obrazovky | 2,5 m × 1,5 m |
| Rezoluce | 1920 pixelů × 1080 pixelů |
| Interaktivní tlačítka | Tlačítko start; Tlačítko sledování pohybu a zpětnou vazbu; Tlačítko Exit |
| Touch citlivost | 10ms doba odezvy, 30fps snímkovací frekvence; Podporuje gesta rukou, držení těla a fyzické snímání |
| Interakce zpětné vazby | Hlasové výzvy; nebo vizuální zpětná vazba (např. Ukazatele ukazující neomezené držení těla nebo neúplné gesta pohybu) |
| Trvanlivost | IP65 vodotěsné hodnocení; Shell materiálu z hliníku
|
Obr.8 Demonstrace konceptu WildFit Design
4.3.2 Fyzické hodnocení: Obsah a metody
Pro další posouzení dopadu fyzického zařízení po jeho aplikaci jsou navrženy následující metody hodnocení:
1) Ukazatele fyzického zdraví
Účel: Porovnejte ukazatele fyzického zdraví účastníků před a po zapojení do fitness programu (např. Hmotnost, procento tělesného tuku, srdeční frekvence, krevní tlak), abyste vyhodnotili dopad fitness programu na fyzické zdraví.
Metoda: Lineární regresní analýza
Lineární regrese se používá k analýze změn ukazatelů fyzického zdraví účastníků před a po fitness programu. Vzorec je následující:
Y=β₀ + β₁x + ε
Y: Závislá proměnná (např. Změna hmotnosti).
X: Nezávislá proměnná.
β₀aβ₁: Regresní koeficienty.
ε: Náhodná chyba.
2) Indikátory psychologického zdraví
Účel: Prozkoumejte ukazatele psychologického zdraví účastníků po účasti na fitness programu (např. Emocionální stav, úroveň stresu, štěstí), abyste vyhodnotili jeho dopad na duševní pohodu.
Metoda: Logistická regresní analýza
Logistická regrese se používá k vyhodnocení dopadu programu na ukazatele psychologického zdraví (např. Štěstí). Vzorec je následující:
P (y =1)=1 / (1 + e^-(β₀ + β₁x))
Y: Binární proměnná (např. Zda se účastník cítí šťastný).
X: Nezávislá proměnná.
β₀aβ₁: Regresní koeficienty.
Pro zařízení „Pohyb, zůstat zdravý a užívat si“ jsou nezávislé proměnné podrobně popsányTabulka 5.
3) Průzkum zapojení a spokojenosti
Účel: Prozkoumejte angažovanost a spokojenost účastníků s fitness programem.
Metoda: Navrhněte a distribuujte dotazník průzkumu pro shromažďování zpětné vazby uživatelů o použitelnosti, radosti a praktičnosti zařízení, jakož i celkové spokojenosti s interaktivním zařízením pěti zvířat.
Účastníci budou tyto aspekty hodnotit a skóre a návrhy zpětné vazby budou použity k vyhodnocení účinnosti zařízení.
