본 논문은 로봇공학(Robotics)이나 컴퓨터 애니메이션에서 널리 사용하는 포워드 키네메틱스(Forward Kinematics)와 인버스 키네메틱스(Inverse Kinematics, IK) 기법을 응용하여 비마커 기반의 손동작의 3차원 관절 좌표를 추출하기 위한 새로운 방법론을 제안한다. 깊이카메라에 감지된 손끝점을 이용하여 구축한 관절모델에서 IK 방법과 손동작의 제한요소를 고려하여 관절위치를 추정한다. 손관절이 보이지 않을 때 관절의 좌표추정을 할 수 없는 기존의 방법을 개선하기 위해 알려진 관절정보와 손가락 움직임에서 주어지는 제약을 이용하여 추정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 향후 UI/UX 디자인과 편의성을 추구하는 다양한 응용에 적용될 것으로 예상한다.
In this paper, we propose a novel extracting method which is to estimate the 3D coordinates of the finger joints based on markless motion capture using forward and inverse kinematics which are used widely in robotics and computer animation. The proposed method estimates finger joints position using IK method in finger joint model made by recognized fingertip and constraints of finger movement. For improvement of extracting finger joint method in folded finger, we propose a new method to estimate the hidden finger joints using known joint position and range of finger movement. The proposed method expected to apply to UI/UX design for user convenience.
