CN104436642A - 基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统及其工作方法 - Google Patents

基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统及其工作方法 Download PDF

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郭勤
裴巧琴
陆丽萍
张琳
顾蔚
童晶
朱红强
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本发明涉及一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统及其工作方法，本系统包括：Windows系统和Kinect体感设备，以及用于实现Windows系统与Kinect体感设备互联的Kinect for Windows SDK；所述Windows系统内装有由Flash AIR平台开发的PC体感游戏；Windows系统通过Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据，以执行PC体感游戏相应操作；本发明利用Kinect体感摄像头与常见的Windows PC 和Flash平台，在体感游戏的基础上添加了舞蹈教学内容，让幼儿在玩游戏是时潜意识的提升身体协调能力和对音乐的感知能力。

Description

基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种基于Kinect设备的舞蹈体感游戏系统。、
背景技术
学前教育历来是人们比较重视的一块，也同时是最容易受人们忽视的一块。随着社会经济和科学的不对发展，人们对学前教育的质量的追求也越来越强烈。良好的学前教育能够很好的对幼儿身心的成长起着正确的引导作用。
目前国内针对幼儿的学前教育还是大量的停留在由幼儿教师去引导，幼儿去学习的一个过程。我国著名教育家陈鹤琴先生说：“小孩子生来是好动的,是以游戏为生命的。”如果将游戏与幼儿教育结合，幼儿在玩游戏的过程中能够潜意识的受到教育，将会在幼儿教育中事半功倍。传统幼儿游戏主要是让幼儿通过鼠标点击或是手指触控触摸屏来操作游戏，只调动了幼儿的手指的触觉，能对幼儿的智力等方面进行培养。如果在幼儿游戏中加入体感成分，使幼儿在游戏中，能够使用全身去操作游戏，这样就能对幼儿的全身感官进行调用，从而对幼儿的智力和体力上面都能进行锻炼。目前在国内，幼儿教育体感游戏十分稀少，有一些这样的体感教育游戏也更多的注重的游戏本身的娱乐性，而能将游戏与幼儿教育中重要的舞蹈教育结合的体感游戏基本上没有。在国外，体感游戏更多的是指向的年龄略大的一些儿童，而非学前教育中的幼儿。同时国外的儿童体感游戏中主要运行平台是XBOX游戏主机，这样对于很多幼儿园来说并不方便，目前国内幼儿园教学中用的教学、办公平台更多的是PC电脑。
舞蹈的教育能对幼儿的多方面能力进行培养，也因为这样一直作为幼儿教育中的重点而花费教育者大量的时间和精力去研究和完善。幼儿在接受舞蹈教育中能够提高对音乐节奏的感知能力、培养幼儿运用动作造型以及运用动作的速度、力度变化去传情达意、领悟舞蹈的内涵、增强身体协调性。将游戏与舞蹈相结合，能使幼儿在主动去玩游戏的同时，潜意识的接受了舞蹈的教育，调动幼儿学习舞蹈的积极性。本游戏在舞蹈和体感游戏的融合上进行了研究，在游戏中，每一关的背景音乐都有一段对应的舞蹈视频，舞蹈的示范视频与游戏进度很好的匹配，玩家需要模仿舞蹈演示视频的舞蹈动作来操作游戏，如果舞蹈动作匹配将会获得更高的得分。这样能让幼儿在玩游戏的时候注意自身的动作，并且潜意识的增强幼儿的身体素质和协调性。同时幼儿能看到自己在舞蹈的动作，也会对游戏产生极大的兴趣。体感游戏与幼儿舞蹈相结合在国内外游戏研究中都非常少。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统及其工作方法，其通过微软Kinect体感设备和Windows PC平台及Flash体感游戏进行对接，实现了通过体感进行Flash游戏控制，其在幼儿教育应用和幼儿游戏中具有较好的教学、娱乐效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统，包括：Windows系统和Kinect体感设备，以及用于实现Windows系统与Kinect体感设备互联的Kinect for Windows SDK；所述Windows系统内装有由Flash AIR平台开发的PC体感游戏；所述Windows系统通过所述Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据，以执行PC体感游戏相应操作。
优选的，为了解决Flash AIR平台获取人体骨架数据，以实现体感控制操作的目的；Flash AIR平台调用airKinect-2-core-mssdk.ane获取到Kinect体感设备接入的人体骨架数据。
优选的，所述Flash AIR平台与PC体感游戏进行连接，即通过Flash的编程语言使PC体感游戏中获取到人体骨骼数据，通过人体动作和人体图像的识别的算法，计算出人体的动作，并显示人体的影像。玩家看到自身影像通过基于Kinect for Windows提供的人体抠像，在Flash AIR中进行了处理生成与用户动作实时显示的人体影像。玩家看到自身的影像做出动作，具有很强的实时交互性。
优选的，Flash AIR平台适于运用开源项目ffmpeg，以实现视频的录制和格式转换、格式压缩，可以进行视频回放。
优选的，所述幼儿舞蹈体感游戏系统还与服务器相连，适于将录制的视频文件上传至服务器。
又一方面，本发明还提供了一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏的工作方法，包括：
步骤S100，在Windows系统中通过Flash AIR平台建立相应PC体感游戏；以及步骤S200，所述Windows系统通过Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据，以执行PC体感游戏相应操作。
进一步，所述PC体感游戏为Flash游戏。
优选的，为了解决Flash AIR平台获取人体骨架数据，所述Windows系统通过Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据的方法包括：Flash AIR平台调用airKinect-2-core-mssdk.ane获取到Kinect体感设备接入的人体骨架数据。
优选的，所述Flash AIR平台与PC体感游戏进行连接，即通过Flash的编程语言使游戏中获取到人体骨骼数据，通过人体动作和人体图像的识别的算法，计算出人体的动作，并显示人体的影像；和/或Flash AIR平台适于运用开源项目ffmpeg，以实现视频的录制和格式转换、格式压缩。玩家看到自身影像通过基于Kinect for Windows提供的人体抠像，在Flash AIR中进行了处理生成与用户动作实时显示的人体影像。玩家看到自身的影像做出动作，具有很强的实时交互性。
可选的，所述PC体感游戏包括：
适于玩家做出伸手动作的第一游戏；
适于玩家做出跳跃动作的第二游戏；
适于玩家做出踏步动作的第三游戏；
适于玩家做出敲打动作的第四游戏；
适于玩家做出采摘动作的第五游戏；
适于玩家做出跑跳动作的第六游戏；以及
第七游戏，其适于玩家跟随跳舞的演示动画、视频，和/或
播放音乐并对玩家的舞蹈进行录制，将录制的视频文件上传至服务器以进行评价；进而使幼儿进行全身训练。
本发明的有益效果是，本发明利用Kinect体感摄像头与常见的Windows PC和Flash平台，在体感游戏的基础上添加了舞蹈教学内容；本发明还将传统的舞蹈教学内容进行数字化，使幼儿在游戏中获取乐趣的同时能接收到舞蹈学习，并且能让幼儿在玩游戏是时潜意识的提升身体协调能力和对音乐的感知能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明的幼儿舞蹈体感游戏系统的结构框图；
图2示出了本发明的幼儿舞蹈体感游戏系统的原理框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明基于微软Kinect体感设备和使用广泛的Windows PC平台与Flash进行游戏的开发。Kinect体感设备中的体感摄像头具有成本低、扫描效果好、能读取RGB数据和深度数据流等优点，适合体感游戏开发，目前主要应用于XBOX360游戏主机上。Windows操作系统是目前应用最多的PC操作系统。Flash平台拥有广大的覆盖面，几乎所有的电脑上都会安装Flash播放器，Flash开发的游戏也具有美观、体积小、便于开发等特点。本发明将这几个平台集合在一起，发挥每个平台的优点，同时也通过研究突破了很多技术上的问题，将这几个优秀的开发平台能够互相连接。
图1示出了本发明的幼儿舞蹈体感游戏系统的结构框图。
图2示出了本发明的幼儿舞蹈体感游戏系统的原理框图。
如图1和图2所示，本发明的一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统，包括：Windows系统和Kinect体感设备，以及用于实现Windows系统与Kinect体感设备互联的Kinect for Windows SDK；所述Windows系统内装有由Flash AIR平台开发的PC体感游戏；所述Windows系统通过所述Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据，以执行PC体感游戏相应操作。
其中，所述Windows系统具体指安装有Windows系统的PC端。
所述Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据的具体实施方式包括：Flash AIR平台调用airKinect-2-core-mssdk.ane获取到Kinect体感设备接入的人体骨架数据。
进一步，所述Flash AIR平台与PC体感游戏进行连接，即通过Flash的编程语言使PC体感游戏中获取到人体骨骼数据，通过人体动作和人体图像的识别的算法，计算出人体的动作，并显示人体的影像。
作为本发明的一种可选的实施方式，Flash AIR平台适于运用开源项目ffmpeg，以实现视频的录制和格式转换、格式压缩。
可选的，所述幼儿舞蹈体感游戏系统还与服务器相连，适于将录制的视频文件上传至服务器。
本发明能根据用户自身数据进行不同的评价。用户在结束游戏后，系统将游戏数据进行数据分析，并将分析后的数据通过游戏客户端(PC端)进行显示。
实施例2
如图1和图2所示，在实施例1基础上的一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏的工作方法，包括：
步骤S100，在Windows系统中通过Flash AIR平台建立相应PC体感游戏；以及步骤S200，所述Windows系统通过Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据，以执行PC体感游戏相应操作。
其中，所述PC体感游戏为Flash游戏。
所述Windows系统通过Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据的方法包括：Flash AIR平台调用airKinect-2-core-mssdk.ane获取到Kinect体感设备接入的人体骨架数据(即为体感数据)。
所述Flash AIR平台与PC体感游戏进行连接，即通过Flash的编程语言使游戏中获取到人体骨骼数据，通过人体动作和人体图像的识别的算法，计算出人体的动作，并显示人体的影像；和/或Flash AIR平台适于运用开源项目ffmpeg，以实现视频的录制和格式转换、格式压缩。其中，Flash的编程语言例如ActionScript3.0版本。
所述PC体感游戏包括：适于玩家做出伸手动作的第一游戏；适于玩家做出跳跃动作的第二游戏；适于玩家做出踏步动作的第三游戏；适于玩家做出敲打动作的第四游戏；适于玩家做出采摘动作的第五游戏；适于玩家做出跑跳动作的第六游戏；以及第七游戏，其适于玩家跟随跳舞的演示动画、视频，和/或播放音乐并对玩家的舞蹈进行录制，将录制的视频文件上传至服务器以进行评价。
其中，对玩家的舞蹈进行录制的方法包括：使用ActionScript3.0编程语言对录制数据流进行编码并储存，在游戏完后将录制的文件上传至服务器。该方法进一步解决了Kinect录制视频一边录制一边储存的问题，并且能将录制原始文件通过对开源项目ffmpeg的结合进行格式压缩，压缩到合适的能上传至服务器的文件。
其中，上述第一至第七游戏分别通过以下游戏内容进行表现：
内容一：3-1猫抓鱼，即玩家需要伸手做出抓的动作。玩家在音乐上需要在正确的节奏点做出抓的动作，视觉上需要在鱼过来的时候抓住鱼，抓住则得分，没有抓住则记错。
内容二：3-2动物跳，即玩家需要身体做出跳跃的动作。玩家在音乐上需要在正确的音乐节奏点跳跃，在视觉上需要在瓢虫跑到脚下的时候跳跃，跳跃踩中瓢虫则得分，节奏点不对或是没有跳跃则记错。
内容三：3-3踏步练习，即玩家需要做出踏步的动作。玩家在音乐上需要在正确的音乐节奏点踏步，在视觉上需要在箭头下来到脚印的时候踏步，踏步正确则得分，节奏点不对或是没有踏步则记错。
内容四：3-4打地鼠，即玩家需要作出敲打的动作。玩家在音乐上需要在正确的音乐节奏点准确的做出敲打的动作，在视觉上需要在地鼠出来的时候去敲打出来的地鼠，敲打正确则得分，敲打错误则记错。
内容四：3-5摘果子，即玩家需要作出摘的动作。玩家在音乐上需要在正确的音乐节奏点准确做出摘的动作，在视觉上需要在苹果出来的时候伸手去摘苹果，摘对则得分，苹果漏摘则记错。
内容六：3-6躲避障碍物，即玩家需要做出跳跃和跑动的动作。玩家在音乐上需要在正确的音乐节奏点上做出正确的动作，在视觉上需要在障碍物出来时玩家用动作尽量去躲避，躲避成功则得分，躲避失败则记错。
内容七：3-7快乐跳舞，即玩家可以根据演示动画和演示视频进行舞蹈，也可以根据音乐内容自己创编舞蹈，玩家的舞蹈会被记录上传服务器，评分由服务器端评价。
作为一个拓展功能，本PC体感游戏还是适于根据玩家的实际情况(年龄、性别)进行分开评价，达到科学性。
本发明在体感游戏的基础上，加上了舞蹈教学内容，使玩家在操作游戏的同时也在学习舞蹈。本发明系统在体感游戏与舞蹈上进行了深入的研究，使游戏中音乐、示范舞蹈、游戏内容能紧密结合在一起。系统每一关卡形式、内容通过对幼儿的研究制定，不同的关卡内容侧重有所不同，同一游戏关卡对不同的幼儿情况制定出不同的评价标准。本游戏旨在将幼儿全身调动，通过不同的舞蹈动作对幼儿动作进行测验和训练。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统，其特征在于，包括：Windows系统和Kinect体感设备，以及
用于实现Windows系统与Kinect体感设备互联的Kinect for Windows SDK；
所述Windows系统内装有由Flash AIR平台开发的PC体感游戏；
所述Windows系统通过所述Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据，以执行PC体感游戏相应操作。
2.根据权利要求1所述的基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统，其特征在于，Flash AIR平台调用airKinect-2-core-mssdk.ane获取到Kinect体感设备接入的人体骨架数据。
3.根据权利要求2所述的基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统，其特征在于，
所述Flash AIR平台与PC体感游戏进行连接，即通过Flash的编程语言使PC体感游戏中获取到人体骨骼数据，通过人体动作和人体图像的识别的算法，计算出人体的动作，并显示人体的影像。
4.根据权利要求3所述的基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统，其特征在于，
Flash AIR平台适于运用开源项目ffmpeg，以实现视频的录制和格式转换、格式压缩。
5.根据权利要求4所述的基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统，其特征在于，
所述幼儿舞蹈体感游戏系统还与服务器相连，适于将录制的视频文件上传至服务器。
6.一种基于Kinect的幼儿舞蹈体感游戏系统的工作方法，包括：
步骤S100，在Windows系统中通过Flash AIR平台建立相应PC体感游戏；
步骤S200，所述Windows系统通过Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据，以执行PC体感游戏相应操作。
7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于，所述PC体感游戏为Flash游戏。
8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，所述Windows系统通过Flash AIR平台获取由Kinect体感设备接入的人体骨架数据的方法包括：
Flash AIR平台调用airKinect-2-core-mssdk.ane获取到Kinect体感设备接入的人体骨架数据。
9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述Flash AIR平台与PC体感游戏进行连接，即通过Flash的编程语言使游戏中获取到人体骨骼数据，通过人体动作和人体图像的识别的算法，计算出人体的动作，并显示人体的影像；和/或
Flash AIR平台适于运用开源项目ffmpeg，以实现视频的录制和格式转换、格式压缩。
10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于，所述PC体感游戏包括：
适于玩家做出伸手动作的第一游戏；
适于玩家做出跳跃动作的第二游戏；
适于玩家做出踏步动作的第三游戏；
适于玩家做出敲打动作的第四游戏；
适于玩家做出采摘动作的第五游戏；
适于玩家做出跑跳动作的第六游戏；以及
第七游戏，其适于玩家跟随跳舞的演示动画、视频，和/或
播放音乐并对玩家的舞蹈进行录制，将录制的视频文件上传至服务器以进行评价。
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