Kinect應用開發實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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本書由微軟資深企業架構師兼Kinect應用開發專傢親自執筆，既係統全麵地講解瞭Kinect技術的工作原理，又細緻深入地講解瞭Kinect交互設計、程序開發和企業應用展望。全書不僅包含大量實踐指導意義極強的實戰案例，還包含大量建議和最佳實踐，是學習Kinect for Windows應用開發不可多得的參考書。

本書分為八大部分：準備篇（引言和第1章），從科幻電影的自然人機交互技術談起，同時針對虛擬現實、增強現實、多點觸摸、語音識彆、眼球跟蹤、人臉識彆、體感操作、腦機界麵等人機交互技術的最新發展動態，結閤一些生動例子進行瞭說明；原理篇（第2~3章），深入剖析瞭Kinect的硬件組成，從原理上分析瞭Kinect的工作機製，並從計算機視覺技術角度重點分析瞭“體感操作”背後發生的一切；基礎篇（第4~5章），對Kinect for Windows SDK進行瞭框架性的導讀，並對Kinect自然人機交互的設計提齣瞭有益的歸納和建議；開發篇（第6~9章），本篇從Kinect的開發環境準備談起，內容包括瞭視頻數據、深度數據、骨骼跟蹤等開發示例，其中還包含一個用Kinect測量身高的有趣示例；實例篇（第10~16章），通過介紹一些生動有趣的應用示例（《超級馬裏奧兄弟》、《水果忍者》等）的開發，幫助讀者快速開發入門；進階篇（第17~19章），包括姿態識彆和手勢識彆的算法實現，Kinect技術結閤3D技術的應用，同時結閤Kinect在手術室的原型應用這一綜閤示例，將交互設計、骨骼跟蹤、手勢識彆、語音識彆等關鍵點“串燒”起來；展望篇（第20~22章），匯集Kinect應用的相關創意和奇思妙想，以及Kinect在醫療、教育、動作捕捉、虛擬現實、增強現實、動漫設計乃至冰川研究等諸多領域的發展前景；附錄A是關於Kinect SDK命名空間Microsoft Kinect的詳細介紹；附錄B是關於自然人機交互技術、計算機視覺技術的相關開源社區動態的介紹。

餘濤（網名fishking1979），資深企業架構師（Enterprise Architect）、PMI認證項目管理師（PMP），目前就職於微軟中國。熱衷於Kinect技術，緻力於推廣Kinect體感技術在企業領域的應用。擁有12年以上的軟件行業經驗，有豐富的大型軟件項目設計、開發、管理經驗，為醫療、智能交通、能源、汽車等企業級客戶提供架構及谘詢服務。業餘時間熱愛旅行、山地車運動和電影。

推薦序一
推薦序二
前　　言
第一部分　準備篇
引　言　從科幻電影談起/2
第1章　自然人機交互技術漫談/10
1.1　自然人機交互技術的發展/10
1.1.1　第六感設備：技術的組閤創新/10
1.1.2　追影技術：攝像頭也瘋狂/12
1.1.3　虛擬現實：真實的體驗場景/13
1.1.4　增強現實：真實與虛擬的疊加/14
1.1.5　多點觸摸：信息就在指尖 /15
1.1.6　語音識彆：從ViaVoice到Siri/16
1.1.7　眼球跟蹤：從霍金的座椅談起/17
1.1.8　人臉識彆：Photo DNA/19
1.1.9　體感操作：達芬奇手術機器人/20
1.1.10　腦機界麵：霍金座椅的升級版/20
1.2　“你就是控製器”—Kinect宣言/21
1.2.1　Kinect銷售記錄及命名來曆/21
1.2.2　未來照進現實/22
第二部分　原理篇
第2章　揭開Kinect的神秘麵紗—硬件設備解剖/26
2.1　兩款Kinect傳感器對比/26
2.2　Kinect傳感器的硬件組成/28
2.2.1　Kinect的“心髒”—PS1080 SoC/30
2.2.2　Kinect的“三隻眼”—投影機和兩個攝像頭/32
2.2.3　Kinect的“四隻耳朵”—麥剋風陣列/34
2.2.4　會搖擺的“相控雷達”—傳動馬達/35
2.2.5　姿態控製—三軸加速度計/36
2.2.6　USB接口及電源/37
2.2.7　Kinect風扇控製/38
2.3　Kinect相關技術規格/38
2.3.1　Kinect近景模式/39
2.3.2　Kinect放大鏡/40
2.4　本章小結/40
第3章　Kinect工作原理大揭秘/41
3.1　Kinect for Xbox 360的産品設計/42
3.2　基於“管道”的係統架構/43
3.2.1　骨骼跟蹤/45
3.2.2　動作識彆/46
3.2.3　人臉識彆/48
3.2.4　語音識彆/49
3.3　Kinect眼裏的三維世界/50
3.3.1　深度數據是Kinect的精髓/51
3.3.2　2D視覺與3D視覺/55
3.4　深度圖像成像原理/56
3.4.1　ToF光學測距與結構光測量/56
3.4.2　Light Coding技術/57
3.4.3　激光散斑原理/58
3.4.4　光源標定/59
3.5　從深度圖像到骨骼圖/60
3.5.1　動靜分離，識彆人體/60
3.5.2　人體部位分類/62
3.5.3　從人體部位識彆關節/63
3.5.4　會“機器學習”的“Kinect大腦”/65
3.5.5　骨骼跟蹤的精度和效率/68
3.6　創建你的Avatar/70
3.6.1　“有骨有肉”/70
3.6.2　泊鬆方程噪聲濾除/70
3.6.3　粗糙變平滑、缺陷自動補齊/71
3.7　本章小結/71
第三部分　基礎篇
第4章　Kinect for Windows SDK導讀/74
4.1　什麼是Kinect SDK/74
4.1.1　Kinect SDK的發展曆程/74
4.1.2　SDK v1.5的新特性/75
4.1.3　SDK v1.5尚未提供的API/76
4.1.4　從底層進行封裝/76
4.2　Kinect for Windows體係架構/78
4.3　應用層API詳解/80
4.3.1　Kinect的核心NUI API/80
4.3.2　Kinect Audio DMO/82
4.3.3　Windows Speech SDK/83
4.4　數據流概述/84
4.4.1　彩色圖像數據/84
4.4.2　用戶分割數據/85
4.4.3　深度圖像數據/86
4.4.4　如何獲取數據流/87
4.5　骨骼跟蹤/89
4.5.1　骨骼信息檢索/90
4.5.2　主動跟蹤和被動跟蹤/90
4.5.3　骨骼跟蹤對象選擇/91
4.6　NUI坐標轉換/92
4.6.1　深度圖像空間坐標/93
4.6.2　骨骼空間坐標/93
4.6.3　坐標變換/93
4.6.4　傳感器陣列和傾斜補償/95
4.6.5　地麵測量/95
4.6.6　骨骼鏡像/95
4.7　本章小結/96
第5章　Kinect用戶交互設計的若乾思考/97
5.1　Xbox 360 Kinect Hub界麵和Metro風格/97
5.1.1　什麼是Metro風格/97
5.1.2　Kinect Hub手勢原型設計/98
5.1.3　“懸停選擇”和“翻頁控製”/99
5.2　體感遊戲的優勢及局限性/100
5.2.1　更多的自由度/101
5.2.2　關節點重疊的處理辦法/102
5.2.3　情感因素和心理暗示/102
5.2.4　Kinect體感操作的局限性及對策/103
5.3　用戶交互的趨勢和新特性/104
5.3.1　Kinect使交互“柔軟化”/105
5.3.2　用戶交互設計也可能是一項專利/106
5.4　Kinect“體感操作”交互設計的七條軍規/106
5.4.1　控製手勢集符閤人類自然手勢/107
5.4.2　讓用戶的肢體移動幅度盡可能小/107
5.4.3　操作界麵的對象采用Metro風格/109
5.4.4　“確認操作”保持簡單、一緻/109
5.4.5　手勢操作盡可能在同一個平麵內/110
5.4.6　從三維的視角去看交互設計/110
5.4.7　配有簡單明瞭的手勢說明/111
5.5　本章小結/112
第四部分　開發篇
第6章　開發前的準備工作/114
6.1　開發Kinect應用所需的技能/114
6.2　係統要求/115
6.3　下載和安裝Kinect SDK/116
6.3.1　Kinect for Windows SDK v1.5/118
6.3.2　Developer Toolkit/118
6.3.3　Kinect快速開發工具箱/119
6.3.4　XNA開發環境/119
6.4　加載驅動、檢驗及測試/120
6.5　配置開發環境/122
6.6　要點和故障排除/122
6.7　本章小結/123
第7章　Hello，Kinect！/124
7.1　一行代碼的“Hello, Kinect!”/124
7.1.1　創建WPF工程/124
7.1.2　添加KinectDiagnosticViewer控件/126
7.1.3　編寫一行代碼/127
7.1.4　編譯運行/127
7.2　控製颱界麵HelloKinectMatrix/128
7.2.1　創建Console工程/128
7.2.2　編寫代碼/129
7.2.3　運行效果/130
7.3　KinectContrib快速工程模闆/130
7.4　KinectWpfViewers工具控件/131
7.5　本章小結/132
第8章　Kinect開發循序漸進/133
8.1　一個簡單的編程模型/133
8.1.1　初始化、啓用Kinect設備/134
8.1.2　彩色圖像流事件處理/136
8.1.3　深度數據捕獲/138
8.1.4　骨骼跟蹤/141
8.1.5　關閉Kinect設備/145
8.1.6　Kinect設備狀態管理及異常處理/145
8.2　更專業的深度圖/146
8.2.1　改進轉換方法/146
8.2.2　事件處理/148
8.3　控製Kinect仰角/148
8.3.1　“你的塑身”遊戲/149
8.3.2　垂直調整Kinect仰角/150
8.4　本章小結/151
第9章　Kinect深度數據測量技術及應用/152
9.1　什麼是Kinect視角場/152
9.2　深度值與實際距離的對比/153
9.3　深度圖像的直方圖/155
9.3.1　直方圖統計信息的價值/156
9.3.2　深度圖像直方圖的意義/158
9.4　Kinect深度數據測量的應用/159
9.4.1　近景模式：自動鎖屏工具/159
9.4.2　Kinect視角場幾何推導：測量人體身高/163
9.4.3　近距離探測：製作地形電子沙盤/169
9.5　本章小結/170
第五部分　實例篇
第10章　用Kinect錶演“變臉”/172
10.1　在人的麵部變換臉譜/172
10.2　代碼實現/173
10.2.1　WPF工程、控件及初始化/173
10.2.2　骨骼跟蹤/176
10.2.3　變臉及坐標變換/178
10.3　閤理暫停骨骼跟蹤/181
10.4　道具平滑跟隨/181
10.5　調整幕布大小/183
10.6　練習作業/184
第11章　用Kinect喚起“紅白機”的迴憶/185
11.1　用身體控製馬裏奧/185
11.2　代碼實現/185
11.2.1　WPF工程、控件及初始化/185
11.2.2　模擬鍵盤輸入工具類/188
11.2.3　肢體語言映射到鍵盤事件/192
11.3　副産品：PPT演示“空手道”/193
11.4　練習作業/195
第12章　用Kinect玩PC版的《水果忍者》/197
12.1　空氣鼠標設計思路/197
12.1.1　找到離Kinect最近的那個人/198
12.1.2　兼容左手習慣和右手習慣/199
12.1.3　從骨骼坐標係到鼠標坐標係/199
12.1.4　模擬鼠標工具類/200
12.1.5　讓“空氣鼠標”移動自如/202
12.1.6　模擬鼠標左鍵事件/203
12.2　在PC中用Kinect玩《水果忍者》/203
12.2.1　核心代碼示例/203
12.2.2　如何雙手揮刀/206
12.3　更多遊戲：《割繩子》/206
12.4　練習作業/207
第13章　創建你的Kinect Hub Demo界麵/208
13.1　Metro風格界麵設計/208
13.2　使用Kinect骨骼跟蹤/209
13.3　使用Coding4Fun Kinect Toolkit開發加速器/210
13.4　懸停選擇/210
13.5　本章小結/213
第14章　用Kinect導播天氣預報/214
14.1　天氣預報是這樣煉成的/214
14.1.1　繪製幕布，定義前景圖片/214
14.1.2　對象定義及初始化/215
14.1.3　實現“畫中畫”效果/216
14.2　一些優化的話題/219
14.2.1　使用Using及時迴收資源/219
14.2.2　使用WriteableBitmap優化圖片顯示性能/219
14.2.3　多綫程和“輪詢模型”/220
14.2.4　使用中值濾波邊緣去噪/220
14.3　Kinect語音導播切換/221
14.3.1　引用Microsoft.Speech命名空間/221
14.3.2　音頻數據流和語音識彆引擎/221
14.3.3　語音識彆事件/223
14.4　本章小結/224
第15章　基於Kinect的傢庭監控係統/225
15.1　通過Kinect進行目標探測/225
15.2　使用計算機視覺庫/226
15.2.1　Open CV程序庫/226
15.2.2　Emgu CV引用/226
15.2.3　保存快照/227
15.2.4　錄製視頻/227
15.3　目標人體探測和影像錄製/228
15.4　擴展功能和更多應用場景/231
15.5　本章小結/231
第16章　“Kinect牌”夢境錄音筆/232
16.1　Kinect音頻采集/232
16.1.1　使用音頻數據流/232
16.1.2　“波束跟蹤”信心值的另類用法/233
16.2　音頻錄製/233
16.2.1　WAV文件/233
16.2.2　WAVEFORMATEX結構體/234
16.2.3　夢境錄音筆的實現/234
16.3　練習作業/240
第六部分　進階篇
第17章　再談姿態識彆和手勢識彆/242
17.1　姿態和手勢/242
17.2　動作與算法/243
17.2.1　如何設定動作集閤/243
17.2.2　藉鑒正則錶達式和狀態機/244
17.2.3　轉換為幾何三角問題/245
17.3　常見手勢識彆/245
17.3.1　揮手激活/245
17.3.2　懸停按鈕/246
17.3.3　磁石懸停/247
17.3.4　劃動手勢/247
17.3.5　滑動解鎖/248
17.3.6　推按鈕/249
17.3.7　通用暫停/249
17.4　工具介紹/250
17.4.1　動作錄製和識彆GesturePak/250
17.4.2　手和手指的“空氣多點觸摸”/251
17.5　本章小結/253
第18章　Kinect在手術室的應用原型/254
18.1　原型設計/254
18.2　交互設計/255
18.2.1　“懸停選擇”進行功能導航/255
18.2.2　“空氣鼠標”的激活和隱藏/256
18.2.3　通過“劃動”手勢翻閱醫學影像/257
18.2.4　放大、縮小醫學影像病竈部位/257
18.2.5　“垂直擺動”翻閱病曆/258
18.2.6　體感操作結閤語音控製/258
18.3　體感操作的實現/259
18.3.1　基於SwipeGestureRecognizer/259
18.3.2　基於單個部位運動序列的軌跡分析匹配/262
18.3.3　基於多個部位姿態快照的狀態機匹配/266
18.4　利用SDK v1.5的新特性/280
18.4.1　近景模式下的上半身骨骼跟蹤/280
18.4.2　利用關節點朝嚮信息進行手勢識彆和三維操作/280
18.4.3　人臉識彆用於手術登錄驗證/283
18.4.4　調試工具Kinect Studio/283
18.5　本章小結/284
第19章　Hello，Kinect 3D World! /285
19.1　點、麵、雲/285
19.1.1　像素和彩色圖像幀/285
19.1.2　深度圖像幀和點雲/285
19.1.3　多Kinect設備的接入/286
19.2　Kinect體感應用開發工具簡介/287
19.2.1　軟件開發平颱XNA/287
19.2.2　遊戲引擎Unity 3D/288
19.2.3　3D場景重建工具ReconstructMe/289
19.3　本章小結/289
第七部分　展望篇
第20章　奇思妙想—Kinect效應/292
20.1　四鏇翼飛行器的“導航雷達”/292
20.2　寵物看護機器人/292
20.3　空氣吉他/293
20.4　倒車雷達係統/294
20.5　Kinect購物車/294
20.6　魔術道具/295
20.7　本章小結/295
第21章　Kinect企業級應用/296
21.1　思維導圖/296
21.2　體感操作應用/297
21.2.1　手術室/297
21.2.2　體育運動競技研究/297
21.2.3　動作捕捉、CG動畫製作/298
21.2.4　虛擬試衣鏡/298
21.2.5　課堂/299
21.2.6　虛擬汽車展廳/299
21.2.7　管理你的銀行賬戶/300
21.2.8　聾啞人的同聲翻譯/300
21.3　深度數據應用/301
21.3.1　老年人監護/301
21.3.2　康復訓練/301
21.3.3　傢庭監控係統/302
21.3.4　道路交通稽查/302
21.3.5　冰川消融研究/303
21.3.6　給宇航員稱體重/304
21.4　實物3D建模應用/304
21.4.1　實物3D數字化/304
21.4.2　文物3D模型“數字敦煌”計劃/305
21.4.3　3D掃描和打印/306
21.5　機器人視覺與控製/306
21.5.1　地震搜救機器人/307
21.5.2　深海探測機器人/307
21.5.3　工程機械臂控製/307
21.6　本章小結/308
第22章　下一代人機交互技術/309
22.1　下一代Kinect技術若乾猜想/309
22.2　未來驚鴻一瞥/310
第八部分　附錄
附錄A　Kinect SDK命名空間速查手冊 /312
附錄B　推薦閱讀及網絡資源/328
後記/338
參考資料/339
· · · · · · (收起)