计算使用kinect跟踪的身体质量中心？

Question

我正在为我的研究项目开发 Kinect。我以前曾计算过 kinect 的关节角度和关节坐标。我想计算被跟踪的身体的质心。 任何想法都将不胜感激，并且代码 sn-ps 将非常有帮助。 如果没有社区的帮助，我对堆栈溢出负有很多责任，这是不可能做这样的事情的。 提前致谢 请找到我想要包含此质心功能的代码。该函数跟踪骨架。

骨架 GetFirstSkeleton(AllFramesReadyEventArgs e) { 使用 (SkeletonFrame skeletonFrameData = e.OpenSkeletonFrame()) { 如果（skeletonFrameData == null） { 返回空值； }

            skeletonFrameData.CopySkeletonDataTo(allSkeletons);

            //get the first tracked skeleton
            Skeleton first = (from s in allSkeletons
                              where s.TrackingState == SkeletonTrackingState.Tracked
                              select s).FirstOrDefault();
            return first;
        }

我已经尝试在我的代码中使用此代码，但它不习惯，谁能帮我包括质量中心代码。

oreach（skeletonData 中的skeletonFrame.Skeletons 数据）{

SkeletonFrame allskeleton = e.SkeletonFrame;

            // Count passive and active person up to six in the group  

            int numberOfSkeletonsT = (from s in allskeleton.Skeletons

                                      where s.TrackingState == SkeletonTrackingState.Tracked  select s).Count();

            int numberOfSkeletonsP = (from s in allskeleton.Skeletons  

其中 s.TrackingState == SkeletonTrackingState.PositionOnly 选择 s).Count();

            // Count passive and active person up to six in the group

            int totalSkeletons = numberOfSkeletonsP + numberOfSkeletonsT;

            //Console.WriteLine("TotalSkeletons = " + totalSkeletons);

//============================================== =========

如果（data.TrackingState == SkeletonTrackingState.PositionOnly）

            {

foreach（data.Joints 中的关节）

                {

                    if (joint.Position.Z != 0)

                    {

double centerofmassX = com.Position.X;

                        double centerofmassY = com.Position.Y;

                        double centerofmassZ = com.Position.Z;

   Console.WriteLine( centerofmassX +  centerofmassY + centerofmassZ );

                    }

            }

Answer 1

在此处查看一些资源：

1. http://mathwiki.ucdavis.edu/Calculus/Vector_Calculus/Multiple_Integrals/Moments_and_Centers_of_Mass#Three-Dimensional_Solids
2. http://www.slideshare.net/GillianWinters/center-of-mass-presentation
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Locating_the_center_of_mass

基本上无论如何，您都需要找到大量用户。这可以是一个简单的输入，然后您可以确定该人每只脚承受的重量，并使用所有这些来源中描述的方程式。另一种选择可能是在 2D 用户的平面形状表示上使用 plumb lines，但这不会是实际准确的 3D 质心。

下面是一个示例，说明如何计算每只脚的质量。使用http://www.vitutor.com/geometry/distance/line_plane.html上的公式

Vector3 v = new Vector3(skeleton.Joints[JointType.Head].Position.X,    skeleton.Joints[JointType.Head].Position.Y, skeleton.Joints[JointType.Head].Position.Z);
double mass;
double leftM, rightM;

double A = sFrame.FloorClipPlane.X,
B = sFrame.FloorClipPlane.Y,
C = sFrame.FloorClipPlane.Z;

//find angle
double angle = Math.ASin(Math.Abs(A * v.X + B * v.Y * C * v.Z)/(Math.Sqrt(A * A + B * B + C * C) * Math.Sqrt(v.X * v.X + v.Y * v.Y + v.Z * v.Z)));

if (angle == 90.0)
{
     leftM = mass / 2.0;
     rightM = mass / 2.0;
}

double distanceFrom90 = 90.0 - angle;

if (distanceFrom90 > 0)
{
    double leftMultiple = distanceFrom90 / 90.0;
    leftM = mass * leftMultiple;
    rightM = mass - leftM;
}

else
{
    double rightMultiple = distanceFrom90 / 90.0;
    rightM = rightMultiple * mass;
    leftM = mass - rightMultiple;
}

这当然是假设用户双脚站立，但您可以修改代码以根据用户的脚创建一个新平面，而不是 Kinect 生成的自动平面。

然后找到质心的代码，您必须选择一个基准。我会选择头部，因为那是人的顶部，你可以很容易地从它身上测量下来。使用here找到的步骤：

double distanceFromDatumLeft = Math.Sqrt(Math.Pow(headX - footLeftX, 2) + Math.Pow(headY - footLeftY, 2) + Math.Pow(headZ - footLeftZ, 2));
double distanceFromDatumLeft = Math.Sqrt(Math.Pow(headX - footRightX, 2) + Math.Pow(headY - footRightY, 2) + Math.Pow(headZ - footRightZ, 2));

double momentLeft = distanceFromDatumLeft * leftM;
double momentRight = distanceFromDatumRight * rightM;

double momentSum = momentLeft + momentRight;

//measured in units from the datum
double centerOfGravity = momentSum / mass;

然后，您当然可以通过将点传递给绘图，该点位于头部下方 centerOfGravity 点，从而在屏幕上显示这一点。