| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-10页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| ·研究背景和意义 | 第10-11页 |
| ·动作捕捉技术的发展 | 第10-11页 |
| ·动作捕捉系统的应用领域 | 第11页 |
| ·国内外研究现状及发展趋势 | 第11-13页 |
| ·国外VR 技术的研究动态 | 第12页 |
| ·国内VR 技术研究状况 | 第12-13页 |
| ·研究内容和组织结构 | 第13-15页 |
| ·本文的研究内容 | 第13页 |
| ·本文的组织结构 | 第13-15页 |
| 第2章 MEMS 传感器动作捕捉系统的硬件设计 | 第15-26页 |
| ·MEMS 传感器的性能分析及参数配置 | 第15-19页 |
| ·MEMS 惯性传感器的选择及功能分析 | 第15-18页 |
| ·MEMS 传感器的参数配置 | 第18-19页 |
| ·数据采集模块 | 第19-21页 |
| ·数据采集模块功能分析 | 第19-20页 |
| ·数据采集集成电路设计 | 第20-21页 |
| ·数据无线传输模块 | 第21-26页 |
| ·无线传输模式的分析及系统传输模式设计 | 第22-23页 |
| ·短距离无线传输协议分析及系统传输协议方案 | 第23-24页 |
| ·基于Bluetooth 协议的无线传输模块设计 | 第24-26页 |
| 第3章 基于动力学的三维人体骨骼模型的设计 | 第26-36页 |
| ·人体模型的构建方法分析 | 第26-28页 |
| ·2D 人体模型 | 第26-27页 |
| ·3D 人体模型 | 第27-28页 |
| ·三维人体骨骼模型的构建 | 第28-30页 |
| ·基于刚体动力学原理的人体骨骼设计 | 第28-29页 |
| ·基于正向运动学的骨骼关节运动分析 | 第29-30页 |
| ·基于逆向运动学的骨骼关节运动分析 | 第30页 |
| ·基于约束的三维人体骨骼模型设计实现 | 第30-36页 |
| ·人体基本骨骼模型的结构设计 | 第30-34页 |
| ·基于动力学的三维人体骨骼模型实现 | 第34-36页 |
| 第4章 人体运动姿态标定方法的分析与设计 | 第36-50页 |
| ·姿态标定中姿态信息的描述 | 第36-42页 |
| ·人体关节旋转姿态角的欧拉角表示 | 第36-39页 |
| ·人体运动旋转矩阵的四元数表示 | 第39-41页 |
| ·欧拉角四元数的相互转换及人体关节旋转的角速度描述 | 第41-42页 |
| ·姿态标定坐标系及转换关系 | 第42-45页 |
| ·姿态标定坐标系 | 第42-44页 |
| ·姿态标定坐标间坐标相互转换 | 第44-45页 |
| ·基于运动关节的姿态标定方法 | 第45-50页 |
| ·传感器和骨骼的初始化姿态标定 | 第45-48页 |
| ·人体运动过程实时姿态标定 | 第48-50页 |
| 第5章 姿态方向估计器的设计 | 第50-60页 |
| ·传感器数据融合算法的设计与实现 | 第50-53页 |
| ·传感器数据的向量表示 | 第50-51页 |
| ·基于角速率的方向估计策略的误差分析 | 第51-52页 |
| ·基于加速度和磁场强度的姿态方向校准 | 第52-53页 |
| ·直接转换补偿四元数滤波器的设计与实现 | 第53-56页 |
| ·卡尔曼滤波器的分析 | 第53-54页 |
| ·互补滤波器的分析 | 第54-55页 |
| ·直接四元数转换互补滤波器算法 | 第55-56页 |
| ·算法实验与分析 | 第56-60页 |
| ·静态误差分析 | 第56-57页 |
| ·动态误差分析 | 第57-60页 |
| 第6章 基于 MEMS 传感器动作捕捉系统的系统实现 | 第60-71页 |
| ·MEMS 传感器动作捕捉系统的架构设计 | 第60-62页 |
| ·MEMS 传感器动作捕捉系统软件设计 | 第62-68页 |
| ·系统软件的层次结构设计 | 第62-63页 |
| ·系统软件的详细设计 | 第63-68页 |
| ·MEMS 传感器动作捕捉系统软件的功能介绍 | 第68-71页 |
| ·MEMS 传感器动作捕捉系统软件 | 第68-69页 |
| ·MEMS 传感器动作捕捉系统捕捉动画展示 | 第69-71页 |
| 第7章 总结与展望 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-76页 |
| 致谢 | 第76页 |