LeapMotion教程之手势识别

关于Leap Motion的预览
概括预览:
坐标系统
动作捕捉数据
帧
绑定数据列表
帧动画
手模型
手属性
手的动画
手指和工具列表
手指和工具模型
手势
画圈
划过
点击
按键类型点击
屏幕类型点击
3.手模型
这个手模型提供了被绑定的手的位置信息、特点以及运动方式。

并且还包括了手指或者手上的工具的所有和手关联的东西的信息。

LeapAPI尽可能多的提供关于手的信息。

但是，Leap不能够确定每一帧所有属性。

比如当你的手突然攥成了拳头，这个时候，它上面的所有的手指是不能用了，手指的list就成了空。

所以你的程序需要对这种情况最一个检测。

Leap设备不能确定某一个手是左手还是右手，多于两个手出现都可以放到list里面去，如果不止一个人将手放进来，或者有一个像手的物体。

然而还是建议最多两个手来保证动作步骤的质量。

3.1 Hand 类属性
Hand对象提供了几个属性来反映绑定后的手的物理特性：
PalmPosition — The center of the palm measured in millimeters from the Leap origin.
PlamPosition——手掌中心到Leap设备原点以毫米测量的距离
PalmVelocity — The speed of the palm in millimeters per second.
PalmVelocity——以毫米每秒为单位的手掌移动的速度。

PalmNormal——一个向量，这个向量是垂直于手掌所形成的平面的。

并且向量从手掌出
来指向下。

Direction——一个向量，从手掌指向手指的方向。

SphereCenter——适合手弯曲后曲率的一个球的中心（就像用手握住一个球一样）
SphereRadius — The radius of a sphere fit to the curvature of the hand. The radius changes with the shape of the hand.
SphereRadius——适合手弯曲后曲率的一个球的半径，这个半径随着手的形状而变化。

direction 和PalmNormal是一个单位向量，描述了手相对于Leap设备的坐标系统。

PalmNormal向量指向了手掌的垂直向外的方向。

Direction向量指向前。

我们手握住的时候，就好象有一个球在手里，SphereCenter和SphereRadius就描述了这样一个球的中心和半径，这个球的曲率随着我们的手变化。

3.2 手的动作
Hand对象也提供了一些属性来反映绑定的手在frames中的动作。

Leap设备分析手的动作就像分析手指和工具的并且代表了移动、旋转、缩放等因素。

在Leap设备的可视围移动手指表示移动，旋转、弯曲或者倾斜你的手表示旋转，是手指或者工具相对或者相对的移动表示缩放。

手的动作是通过比较手在当前frame的属性和较早的frame相比较产生的，手动作的属性包括：
RotationAxis — A direction vector expressing the axis of rotation.
RotationAxis——一个方向向量来表示旋转的轴
RotationAngle —The angle of rotation clockwise around the rotation axis (using the right-hand rule).
RotationAngle——沿着旋转轴顺时针所转动的角度（使用右手定则）
RotationMatrix — A transform matrix expressing the rotation.
RotationMatrix——一个表达旋转的变化矩阵
ScaleFactor — A factor expressing expansion or contraction.
ScaleFactor——一个表达收缩或者放大的因素
Translation — A vector expressing the linear movement.
Translation——一个表达线型移动的向量
3.3 手指和工具列表
你可以使用下面三个当中的一个来访问fingers或者tools：
Pointables — Both fingers and tools as Pointable objects.
Pointables——finger和 tools 都是Pointable 对象（下面两个继承于它）
Fingers — Just the fingers.
Fingers——仅仅是fingers
Tools — Just the tools.
Tools——仅仅是tools
”乐之者体感开发”
你也可以使用从前一帧获取的ID值来访问fingers或者tools，使用Hand.finger() ,Hand.tool()或者如果你不需要区分这两者的话可是使用Hand.pointtable()方法。

4. 手指和工具的模型
在Leap设备可视区域里面可以识别并绑定手指和类似手指的工具。

Leap设备将像手指的对象通过形状归为tools。

工具对手指来说更长、更瘦、更值。

In the Leap model, the physical characteristics of fingers and tools are abstracted into a Pointable object. Fingers and tools are types of pointable objects. The physical characteristics of pointable objects include:
在Leap模型里面。

手指或者工具的物理特性被抽象问Pointable对象。

并且fingers 和tools是pointable对象类型的。

Pointable对象的物理特性包括：
Length —The length of the visible portion of the object (from where it extends out of the hand to the tip).
Length——这个可以被看见的物体的长度（从手里出来到指尖）
Width — The average width of the visible portion of the object.
Width——可是物体的平均宽度
Direction —A unit direction vector pointing in the same direction as the object
(i.e. from base to tip).
Direction——一个和物体所指的方向一样的单位方向向量
TipPosition — The position of the tip in millimeters from the Leap origin.
TipPosition——末梢的位置距离Leap设备多少毫米
TipVelocity — The speed of the tip in millimeters per second.
TipVelocity——末梢以毫米每秒的移动速度
手指的 TipPosition and Direction 向量为我们提供了手指末梢的位置和手指所指的方向。

Leap设备将所绑定的物体分为手指或者工具。

使用 Pointable.isTool属性就可以判断这个绑定的物体是手指还是工具了。

工具跟手比起来更长、更细、更直。

5. 手势
Leap设备作为手势分析某一个运动模式，这个运动模式里面可能包含了用户的想法或者命令。

设备响应在frame中观察到的手势和相应手指绑定数据和手是一样的。

对于每一个观察到的手势，设备就会在frame中放置一个Grsture对象。

你可以从 Frame gestures列表中获取这个对象。

以下运动模式能够被Leap所识别。

Circle — A single finger tracing a circle.
Circle——单一的手指被或者旋转一周
Swipe — A linear movement of the hand.
Swipe——一个手的直线运动
点击
Leap设备能够分析两种类型的点击：向下的 KeyTap 和向前的 ScreenTap
Key Tap — A tapping movement by a finger as if tapping a keyboard key.
KeyTap——一种就像点击键盘的点击运动
Screen Tap — A tapping movement by the finger as if tapping a vertical computer screen.
ScreenTap——一种点击运动就像点击一个虚拟的电脑屏幕
当Leap设备首先将一个运动模式分类为手势的时候，首先对Frame里面添加了一个Gesture 对象。

如果这个手势持续到结束时间。

Leap就对在随后的Frame里面更新这个Gestures对象。

手势 Circle和Swipe是连续的，设备在每一帧都更新手势的进度。

点击是分离的手势。

设备响应点击是使用了一个单独的Gesture对象。

重要的是：在在你的应用程序使用手势之前，你需要开启每一个你需要用的手势。

在Controller类中有一个方法 EnableGesture() 你可以使用它来开启你需要用到的手势。

Circle
画圈
设备识别一个手指头画一个圈作为Circle手势。

手指画圈动作
你可以使用手指或者工具画圈。

Cirlce 手势是一个连续性的手势，一旦手势开始，设备就开始更新进度知道手势结束。

Circle手势在画完或者背离圆弧轨迹或者画的太慢。

滑动
设备认为一个手指线性移动是Swipe手势。

”乐之者体感开发”
一个水平滑动的手势
你可以使用任何一个手指在任何方向上做一个平滑的手势。

平滑的手势也是连续性的手势。

一旦手势开始，Leap设备就会一直更新这个手势的进度直到结束。

一个平滑移动的手势的结束包括改变了移动方向或者移动的太慢。

点击
设备识别两种类型的点击：向下点击和向前点击（KeyTap和ScreenTap）
键盘点击
设备识别一种快速的向下的手指或者工具的移动作为KeyTap。

一种KeyTap 的点击方式
你可以做一个键盘式的点击手势通过把手指像是弹钢琴一样的向下点击。

点击是独立的手势，一个Gesture对象只对一次点击手势添加。

屏幕点击
设备分析手指或者工具的一个快速的向前的点击屏幕的运动为ScreenTaps。

一种screentap的手势点击效果
你可以通过使用手指或者工具向前推进就像点击垂直的屏幕一样做一个ScreenTap。

ScreenTap也是离散的所以一个点击手势智慧添加一个Gesture对象。