طراحی تعاملی دیجیتال مبتنی بر هوش مصنوعی و ارتباطات عمومی از پنجه های حامی Hua Tuo
Feb 26, 2025
3. ضبط حرکت بر اساس الگوریتم های هوش مصنوعی
برای فعال کردن عملکرد تعاملی دستگاه تمرینات پنج حیوان در مقابل یک دوربین ، هسته در ایجاد ارتباط بین بازنمایی های مجازی و واقعی در دنیای واقعی نهفته است. شرکت کننده در دنیای واقعی وجود دارد ، اما ابتدا باید در دنیای مجازی بازسازی شود. سپس ، شخصیت مجازی با تصویر بازسازی شده شرکت کننده مطابقت دارد و ویژگی های مختلف تعاملی را قادر می سازد. برای دستیابی به تعامل بسیار هماهنگ ، باید به دو چالش مهم فنی پرداخته شود:تخمین ژست انسانوتحرکت مجدد حرکت انسانبشر روشهای سنتی بازسازی انسان اغلب به تجهیزات گران قیمت ضبط حرکت متکی هستند ، اما این مطالعه از مزایای هوش مصنوعی برای دستیابی به بازسازی انسان با هزینه کمتری استفاده می کند.
Cistanche گیاهی TCM جدید برای بدن سازی
هدف اصلی فناوری تخمین ژست انسان ، شناسایی مواضع انسانی و صفحه کلید از جریان های ویدیویی است. این فناوری را می توان برای دو ویژگی اصلی طراحی دستگاه استفاده کرد:
جریان های ویدئویی در زمان واقعی از طریق یک دوربین ضبط می شوند و مدل کلید های انسانی را تشخیص می دهد و برای عملیات بعدی آماده می شود.
برای برآورده کردن الزامات حرکات تمرینات پنج حیوان ، کلیپ های ویدیویی این تمرینات از قبل در مدل بارگذاری می شوند که کلیدهای مربوط به هر حرکت را تشخیص می دهد و توالی اسکلتی از شخصیت های تمرینات پنج حیوان را تولید می کند و برای انتقال بازنمایی کاربر آماده می شود.
Cistanche گیاهی TCM جدید برای ساخت بدن
در بخش زیر توضیح مفصلی درباره فرآیند اجرای فنی ارائه شده است.
Cistanche گیاهی TCM جدید برای ساخت بدن
3.1 استخراج اسکلت
این مطالعه با استفاده ازباز کردنابزار [13] برای دستیابی به ضبط و ضبط صفحه کلید در زمان واقعی. Openpose در درجه اول برای برآورد 2D POSE چند نفره در زمان واقعی استفاده می شود. با تشخیص و مرتبط کردن کلیدهای کلیدی (مانند موقعیتهای مشترک) هر شخص در یک تصویر ، تشخیص مطلب را امکان پذیر می کند ، اگرچه اطلاعات سطح سه بعدی یا تقسیم بندی دقیق قطعات بدن را ارائه نمی دهد. این روش مفهوم را معرفی می کندقسمت های وابسته به قسمت (PAFS)، که ، از طریق شبکه های عصبی حلقوی (CNN) ، همزمان نقشه های اعتماد به نفس برای قطعات بدن و زمینه های وابستگی بین قطعات را پیش بینی می کند. کلیدهای کلیدی با استفاده از یک فرآیند استنباط حریص تجزیه می شوند و عملکرد واقعی در زمان واقعی را ارائه می دهند.
با استفاده از مدل Openpose از قبل آموزش داده شده ، این مطالعه داده های جریان ویدیو (با استفاده از فیلم های تظاهرات توسط قهرمان ملی Cao Jin) را به مدل برای استنباط می دهد و داده های اسکلتی را برای به دست آوردن توالی اسکلتی استخراج می کند (شکل 4 را ببینید).
شکل 4 نتایج تشخیص کلیدهای بدن انسان
3.2 برآورد ژست انسانی متراکم
استخراج اسکلت 2D پشتیبانی محدودی را برای انجام کارهای پس انداز حرکت بعدی فراهم می کند و فقط برای نقشه برداری کاراکتر ساده روی اسکلت های 2D کاربرد دارد. برای تأمین نیازهای بازنمایی شخصیت های پیچیده تر ، ساختار سطح سه بعدی بدن انسان نیز باید استخراج شود.متقلب[14] با هدف دستیابی به تخمین متراکم انسان با نقشه برداری تمام پیکسل های انسانی در یک تصویر به نقاط مربوط به آنها در سطح انسان سه بعدی. این روش نه تنها کلیدها را تشخیص می دهد بلکه پارامترهای مفصلی را برای هر قسمت بدن ارائه می دهد ، و مختصات UV و ماسک های تقسیم بندی قسمت بدن را تولید می کند.
درمتراکم-rcnnسیستم از یک شبکه عصبی حلقوی (CNN) استفاده می کند که ترکیبی از آن استچگالیروش با معماری ماسک-RCNN. این آبشار از تولید پیشنهادی منطقه و جمع آوری ویژگی ها را به کار می برد ، سپس از یک شبکه کاملاً حلقوی برای پیش بینی های متراکم استفاده می کند. این باعث ایجاد برچسب های قسمت گسسته و مختصات مداوم سطح می شود و رابطه مکاتبات متراکم سطح انسان را از طریق آموزش پیش بینی می کند.
از آنجا که Densepose اطلاعات سطح بدن غنی را فراهم می کند ، برای برنامه هایی که نیاز به شکل و ظهور دقیق انسانی دارند ، مانند مدل سازی سه بعدی ، واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) مناسب است. در نهایت ، متراکم قادر به تولید داده های مفصلی است که شامل اطلاعات سطح انسان و توالی های حرکتی ، پشتیبانی از انتقال بازنمایی های شخصیت پیچیده تر است (شکل 5 را ببینید).
شکل 5 تصویر ویدیویی پنج حیوان Hua Tuo و نمودار مقایسه متراکم
3.3 حرکت مجدد حرکت انسان
این که آیا یک شخصیت مجازی را برای تقلید از حرکات زمان واقعی کاربر یا انیمیشن کردن عکس کاربر برای انجام تمرینات پنج حیوان امکان پذیر می کند ، همه اینها به آن متکی استحرکت مجدد حرکت انسانفناوری. این فناوری یک توالی حرکت منبع را به یک دنباله حرکت جدید هدایت می کند. رویکردهای مختلفی برای دستیابی به این امر وجود دارد و بر اساس الزامات دستگاه تعاملی ، این مطالعه دو روش کاربردی را اتخاذ می کند.
برای استخراج شدهتوالی اسکلت، پردازش ساده بر اساس اسکلت برای انتقال آن به یک فرم جدید کافی است. به عنوان مثال ، با طراحی یک مدل "شکل چوب" ، می توانیم کلیدهای سر را بزرگ کنیم و رنگهای مختلفی را به قسمتهای بدن اضافه کنیم ، در نتیجه نمایش جدیدی ایجاد می کنیم.جدول 3اثرات بازپرداخت حرکت را با استفاده از ویدیوی تمرینات پنج حیوان نشان می دهد.
TAB.3 نتایج حاوی تصویر نقطه کلید و تصویر از ویدیوی بازپرداخت شده
برای سناریوهای بازپرداخت حرکت پیچیده تر ، مدل های انتشار را می توان برای کمک به دستیابی به هدف معرفی کرد. درجادوFramework [15] امکان تولید انیمیشن های ویدیویی را فراهم می کند که ضمن حفظ قوام زمانی و وفاداری به تصویر مرجع ، به دنباله حرکتی معین پایبند هستند. این مدل تصویر مرجع را در یک رمزگذار ظاهری جاسازی می کند تا یک تعبیه ظاهر ایجاد کند ، در حالی که توالی مطرح شده هدف (به عنوان مثال ، متراکم) برای استخراج شرایط حرکتی به یک شبکه کنترل Pose (ControlNet) وارد می شود. بر اساس این دو سیگنال ، این مدل یک مدل انتشار ویدئویی را آموزش می دهد که هویت مرجع را مطابق با نمایش داده شده متحرک می کند.
با استفاده از این ویژگی ، دستگاه تعاملی ما می تواند دنباله حرکت کاربر را به عنوان توالی Pose Target و تصویر کاراکتر پنج حیوان به عنوان تصویر مرجع انتخاب کند. این باعث می شود حرکات رایگان کاربر در مقابل دوربین حرکت کند تا حرکت هماهنگ از شخصیت تمرینات پنج حیوان را هدایت کند و یک تجربه تعاملی ایجاد کند (نگاه کنید بهشکل 6).
شکل 6 تولید اثر صفحه
4. "حرکت ، سالم ماندن و لذت بردن" "طراحی دستگاه تعاملی عمومی
4.1 ویژگی های عملکردی
دستگاه تعاملی "حرکت ، سالم ماندن و لذت بردن" از دوربین ها و فناوری هوش مصنوعی استفاده می کند تا شرکت کنندگان بتوانند یک سری از کارها را در مقابل دستگاه انجام دهند. این حرکات سپس در زمان واقعی ضبط شده و با تصاویر شخصیت مجازی مطابقت دارند و یک تجربه تعاملی همهجانبه را ارائه می دهند. سناریوهای برنامه دستگاه تعاملی در نشان داده شده استشکل 7.
ویژگی 1: کاربران می توانند از بین انواع مختلفی از شخصیت های مجازی بر اساس ترجیحات شخصی ، از جمله شخصیت های پر جنب و جوش کونگ فو ، شخصیت های بلوک منحصر به فرد و شکل های چوب ساده انتخاب کنند. از طریق این جلوه های بصری ، کاربران از یک تجربه تعاملی غنی لذت می برند. این شخصیت ها نه تنها از حرکات کاربران تقلید می کنند بلکه به آنها پاسخ می دهند.
ویژگی 2: کاربران می توانند عکس های تمام بدن را در مقابل دوربین بگیرند تا تجربه انجام تمرینات پنج حالت را افزایش دهند. این سیستم تصویر کاربر را در کلیپ های ویدیویی پنج حیوان درج می کند و به کاربران این امکان را می دهد تا خود را به عنوان استادان تمرینات پنج حیوان Hua Tuo تصور کنند و حرکات مختلف حرفه ای را با دقت انجام دهند.
شکل 7 سناریوهای کاربردی Wildfit
4.2 تنظیمات پارامتر
دستگاه نامگذاری شده است"حرکت کن ، سالم بمانید و لذت ببرید"برای برقراری ارتباط بین حیوانات ، طبیعت و تناسب اندام. هدف این است که طراحی را به یک پلی بین این سه عنصر تبدیل کنیم. بر اساس این مفهوم ، این دستگاه یک نصب صفحه تعاملی است که در نظر گرفته می شود در چمنزارهای در فضای باز یا در پارک های تفریحی قرار گیرد. همانطور که در نشان داده شده است ، به پارامترهای مختلف مجهز استجدول 4.
جدول 4: پیکربندی پارامتر "حرکت ، سالم ماندن و لذت بردن"
| پارامتر | جزئیات |
|---|---|
| اندازه صفحه نمایش | 2.5m × 1.5m |
| وضوح | 1920 پیکسل 1080 پیکسل |
| دکمه های تعاملی | دکمه شروع ؛ دکمه نشانگر ردیابی حرکت و بازخورد ؛ دکمه خروج |
| حساسیت لمسی | زمان پاسخ 10ms ، نرخ فریم 30fps ؛ از حرکات دست ، وضعیت بدن و سنجش جسمی پشتیبانی می کند |
| تعامل بازخورد | صدای صوتی ؛ یا بازخورد بصری (به عنوان مثال ، شاخص هایی که نشان دهنده وضعیت بدن غیرقابل توصیف یا حرکات حرکتی ناقص است) |
| دوام | رتبه بندی ضد آب IP65 ؛ پوسته مواد آلیاژ آلومینیوم
|
شکل 8 نمایش مفهوم طراحی Wildfit
4.3.2 ارزیابی فیزیکی: محتویات و روشها
برای ارزیابی بیشتر تأثیر دستگاه فیزیکی پس از کاربرد آن ، روشهای ارزیابی زیر پیشنهاد شده است:
1) شاخص های سلامت جسمی
هدف: شاخص های سلامت جسمی شرکت کنندگان را قبل و بعد از شرکت در برنامه تناسب اندام (به عنوان مثال ، وزن ، درصد چربی بدن ، ضربان قلب ، فشار خون) مقایسه کنید تا تأثیر برنامه تناسب اندام بر سلامت جسمی را ارزیابی کنید.
روش: تحلیل رگرسیون خطی
رگرسیون خطی برای تجزیه و تحلیل تغییرات در شاخص های سلامت جسمی شرکت کنندگان قبل و بعد از برنامه تناسب اندام استفاده می شود. فرمول به شرح زیر است:
y=β₀ + β₁x + ε
Y: متغیر وابسته (به عنوان مثال ، تغییر وزن).
X: متغیر مستقل.
β₀وتβ₁: ضرایب رگرسیون.
ε: خطای تصادفی.
2) شاخص های بهداشت روانشناختی
هدف: برای ارزیابی تأثیر آن بر بهزیستی ذهنی ، شاخص های سلامت روانشناختی شرکت کنندگان را پس از شرکت در برنامه تناسب اندام (به عنوان مثال ، وضعیت عاطفی ، سطح استرس ، خوشبختی) بررسی کنید.
روش: تحلیل رگرسیون لجستیک
رگرسیون لجستیک برای ارزیابی تأثیر برنامه بر شاخص های سلامت روانشناختی (به عنوان مثال ، خوشبختی) استفاده می شود. فرمول به شرح زیر است:
p (y =1)=1 / (1 + e^-(β₀ + β₁x))
Y: متغیر باینری (به عنوان مثال ، آیا شرکت کننده احساس خوشبختی می کند).
X: متغیر مستقل.
β₀وتβ₁: ضرایب رگرسیون.
برای دستگاه "حرکت ، سالم ماندن و لذت بردن" ، متغیرهای مستقل به تفصیل درجدول 5.
3) بررسی نامزدی و رضایت
هدف: مشارکت و رضایت شرکت کنندگان از برنامه تناسب اندام را بررسی کنید.
روش: طراحی و توزیع یک پرسشنامه نظرسنجی برای جمع آوری بازخورد کاربر در مورد قابلیت استفاده ، لذت بردن و عملی دستگاه و همچنین رضایت کلی از دستگاه تعاملی پنج حیوان.
شرکت کنندگان این جنبه ها را ارزیابی می کنند و از نمرات و پیشنهادات بازخورد برای ارزیابی اثربخشی دستگاه استفاده می شود.
