【摘 要】
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为了解决肥胖、亚健康两个当今社会突出的健康问题,人们越来越重视健身运动,这些极大的促进了健身行业的蓬勃发展。由于很多人对运动方式及安全锻炼缺乏了解,专业的健身指导就变得很有必要。传统健身手段的诸多约束让人们对其望而却步,而随着科技的发展和移动互联网的普及,虚拟健身系统作为一种快捷方便的健身指导软件走进人们的视野。通过对现存的健身系统进行分析,我们发现现存健身系统软件的发展严重依赖于健身设备的发展,
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为了解决肥胖、亚健康两个当今社会突出的健康问题,人们越来越重视健身运动,这些极大的促进了健身行业的蓬勃发展。由于很多人对运动方式及安全锻炼缺乏了解,专业的健身指导就变得很有必要。传统健身手段的诸多约束让人们对其望而却步,而随着科技的发展和移动互联网的普及,虚拟健身系统作为一种快捷方便的健身指导软件走进人们的视野。通过对现存的健身系统进行分析,我们发现现存健身系统软件的发展严重依赖于健身设备的发展,采用深度相机、传感器等设备采集运动数据致使交互方式复杂且局限性强,有些健身系统软件更注重沉浸感和可玩性而缺少一定的专业性指导。本文提出了基于三维人体重建的虚拟健身模型,该模型不仅解决了之前虚拟健身系统对深度相机、传感器等设备的依赖,还采用输入输出视频的交互方式完成动作的识别和对比,简化了交互方式而提升了模型的普适性,并且对用户的动作进行标准化判断从而给出指导,解决了某些系统缺少专业性指导的问题。本模型设计的主要思想是:首先使用三维人体模型重建识别标准视频中的运动预测SMPL模型参数并生成人体模型视频,与此同时也将测试视频中的所有SMPL模型参数和视频预测出来,接着利用脚部与地面的约束和运动平滑性以及上下文约束优化SMPL模型参数,最后分别提取标准视频和测试视频的SMPL模型中的姿势参数,通过欧氏距离计算标准视频和测试视频的距离,设置阈值判断测试视频的动作是否标准,对于模型认为不标准的动作返回错误视频对用户给予提醒以便改正。最后比较本模型的判断结果与现实中的健身教练结果是基本一致的证明了模型的可靠性。
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