Optimizing Interaction Space: Enlarging the Capture Volume for Multiple Portable Motion Capture Devices

要約

Leap Motion Controller (LMC) などのマーカーレス モーション キャプチャ デバイスは、マーカーベースのモーション キャプチャ (MMC) の代替として、手、手首、前腕の位置を追跡するために広く使用されています。
ただし、これまでの研究では、手の運動学を確実に記録する際の LMC のパフォーマンスが標準以下であることが明らかになりました。
この研究では、手の運動学の精度と精度を向上させることを目的として、4 つの LMC デバイスを使用して集合的な追跡ボリュームを最適化します。
モンテカルロ シミュレーションを通じて、4 つの LMC デバイスの最適化されたレイアウトを決定し、その後、10 人の被験者にわたる 1560 回の試行を含む信頼性と妥当性の実験を実施しました。
結合されたトラッキング ボリュームは、特に手首、人差し指、親指の屈曲を伴う運動学的動きについて、MMC システムに対して検証されます。
1 台のコンピューターの計算リソースを利用することで、最適化された構成の結果は、初期構成の -0.07 $\pm$ 0.40 と比較して、値 0.05 $\pm$ 0.55 と可視性が向上しました。
複数の Leap Motion コントローラー (LMC) は、キャプチャ ボリュームの相互作用スペースを拡大することが証明されていますが、動的な動きから満足のいく測定を提供することはまだできません。

要約(オリジナル)

Markerless motion capture devices such as the Leap Motion Controller (LMC) have been extensively used for tracking hand, wrist, and forearm positions as an alternative to Marker-based Motion Capture (MMC). However, previous studies have highlighted the subpar performance of LMC in reliably recording hand kinematics. In this study, we employ four LMC devices to optimize their collective tracking volume, aiming to enhance the accuracy and precision of hand kinematics. Through Monte Carlo simulation, we determine an optimized layout for the four LMC devices and subsequently conduct reliability and validity experiments encompassing 1560 trials across ten subjects. The combined tracking volume is validated against an MMC system, particularly for kinematic movements involving wrist, index, and thumb flexion. Utilizing calculation resources in one computer, our result of the optimized configuration has a better visibility rate with a value of 0.05 $\pm$ 0.55 compared to the initial configuration with -0.07 $\pm$ 0.40. Multiple Leap Motion Controllers (LMCs) have proven to increase the interaction space of capture volume but are still unable to give agreeable measurements from dynamic movement.

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