虚拟现实提线木偶动画：肌电信号驱动的非遗传承解决方案

本文主要探讨了"面向肌电信号的虚拟现实提线木偶动画研究"这一主题，聚焦于利用先进的技术手段来解决传统提线木偶在传播和使用中的局限性。提线木偶作为中国首批非物质文化遗产，具有深厚的文化价值，但由于其体积大、携带不便，限制了其受众范围。为推动提线木偶艺术的传承和保护，研究人员设计了一种创新的解决方案——基于手势识别的虚拟现实提线木偶动画系统。 该研究的核心是开发了一个基于MYO臂环的肌电信号控制系统，通过收集和解析人体生理信号，实现了对虚拟提线木偶的精确控制。首先，对多通道肌电信号进行低通滤波和平滑处理，以提高信号质量。接着，提取了时域和频域特征，通过线性判别器将复杂的数据降低到六维特征向量，这样既消除了特征间的相关性，又增强了算法的鲁棒性。 采用多分类支撑向量机对这些特征向量进行分析，实现了高效的手势识别。实验结果显示，该算法在离线状态下对动作的平均识别精度高达95.59%，在实时操作中也能达到90.75%的准确率，且识别过程能在约1.1秒内完成，显示出很高的效率。为了验证系统的实际效果，研究者设计了针对普通用户和专业用户的实验。 对于普通用户群体，虚拟现实提线木偶动画系统的识别率高，且用户对其操控的易用性和学习性明显优于真实的提线木偶，这有助于扩大提线木偶艺术的受众群体。而对于专业用户，系统在可用性方面也得到了肯定，表明该方案在保持艺术表现力的同时，兼顾了操作的便捷性。 这项研究将虚拟现实技术与肌电信号处理技术结合，不仅提供了新的艺术体验方式，也为非物质文化遗产的数字化保护开辟了新的路径，对于推动传统艺术的现代化传播具有重要意义。