摘 要：随着人机交互技术的发展，智能体感控制是当今软件开发领域一个重要且炙手可热的研究方向。Leap Motion就是这样一款典型的具有智能体感技术、通过人手和计算机进行交互的设备。本文具体介绍了Leap Motion及其原理，剖析了基于其检测数据坐标计算指尖距离并进行判断手势的代码，实现手势识别从而对实验学习系统操控，进行化学实验的操作。将Leap Motion体感控制技术应用至实验学习系统，旨在让用户模拟操作，亲自动手完成化学实验，并体验体感控制技术带来的乐趣。76608

毕业论文关键词：人机交互，Leap Motion，体感控制，实验学习系统 

Abstract：With the development of human-computer interaction techniques, intelligent somatosensory control technology has become an important and popular research direction in the field of software development。 Leap Motion is such a kind of typical device with intelligent somatosensory control technology and need you to use your hands to directly communicate with PC。 This paper introduces Leap Motion and its theory in detail, analyzes the codes that calculate distance of finger tips and recognize hand-gesture based on the data Leap Motion measured。 In this way, it can let the users to control the experimental learning system and to do chemical experiments。 The whole work aims to let users finish doing chemical experiments with their own hands in the way of simulate operation and to feel the happiness of experiencing somatosensory control technology。

Keywords：Human-computer Interaction, Leap Motion, Somatosensory Control, Experimental Learning System

目   录

1  绪论 3

1。1  背景介绍 3

1。2  人机交互发展历史 3

1。3  人机交互的种类和方式 3

1。4  交互方式的选用 5

2 Leap Motion 5

2。1  Leap Motion概述 5

2。2  Leap Motion的原理 6

2。3  Leap Motion的架构及接口简要介绍 15

3  软件设计 17

3。1  总体设计 17

3。2  控制模块设计 18

3。3  实验动画模块设计 19

4  核心模块代码介绍 19

4。1  获取坐标信息 19

4。2  计算指尖距离 20

4。3  判断手势 20

5  操作说明及系统界面介绍 21

5。1  准备工作 21

5。2  运行程序 21

5。3  实验操作 23

5。4  实验结束 27

总  结 28

参考文献 29

致 谢 30

1  绪论

随着物联网技术的不断发展和推进，鼠标和键盘等按键式输入设备已经不满足人们的需求，特别是在模拟实验学习领域，需要新的智能的操作设备以满足人们操作自然的需求。2013年发行的Leap Motion是依靠体感控制来运行的全新操作控制设备[1]。使用Leap Motion，只需挥动手指即可实现浏览网页、阅读文章、翻看照片，还有播放音乐等等操作。本课题研究如何将Leap Motion的体感控制技术应用至实验学习系统中，以高中化学实验室为背景，模拟操作完成化学实验的过程。通过对Leap Motion原理的了解与研究，实现利用Leap Motion的体感控制技术对实验设备进行控制和操作，达到在模拟环境下完成实验的目的。