一种舞蹈评价系统及评价方法与流程

本发明涉及ar技术与全息摄影技术应用领域，特别涉及一种基于ar和全息摄影技术的舞蹈评价系统和评价方法。

背景技术：

现有的舞蹈评价系统是类似给定难度系数的比较软件，即通过线上注册和报名，参赛信息即被录入系统。该app可进行自动分组、合组和并组，并且制定赛程表。与此同时，可以任意时间加减表演者的数量，并同步到该系统，比赛过程中评委人为输入比分，并在大屏幕上实时显示。

但其评价系统中仍是先评委评价，再人工输入分数，经系统统计后获得最终的分数和排名，虽然这一类软件省去了人工计算分数和排名的过程，但仍存在一定的局限性。比如，人的精力有限，随着时间的推移，可能会因注意力不集中而出现误判漏判的现象；此外，由于不同的评委可能在评价标准和评判尺度上不一致，因此可能导致部分人因评判标准不同而处于劣势的情况。

虽然现在已有能对表演者肢体动作进行识别和捕捉的技术，但多是通过在表演者身体安装捕捉采集装置，不仅在技术上复杂低效，且妨碍表演者的舞蹈发挥。与此同时，通过表演者佩戴在身体上的设备，如led灯饰进行选择性信息采集会存在数据量不足的问题，在一定程度上会影响评判结果的全面性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种舞蹈评价系统及评价方法，此系统及方法可实现实时采集表演者动作数据，并可根据预设的评判标准自动评价。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种舞蹈评价系统，包括：

虚拟角色库模块，用于预设虚拟表演角色及虚拟表演角色的表演动作，并用于设置评价标准；

指令传送模块，包括ar眼镜，用于将表演指令传送给表演者，使表演者根据ar眼镜的指令进行动作表达；

数据采集模块，包括全息摄像机，用于捕捉采集表演者动作；

数据同步和分析模块，用于接受数据采集模块的采集信息，并将采集信息和虚拟角色动作叠加同步，分析二者动作差异；

评判分数模块，用于统计表演者和虚拟角色动作差异信息，得出相应分数。

一种舞蹈评价方法，包括步骤：

建立立体(3d)虚拟表演角色及虚拟表演角色的表演动作，设置评价标准；

传送指令，传送表演指令给表演者；

采集数据，捕捉采集表演者动作；

数据同步和分析，叠加同步表演者动作和虚拟表演角色动作，分析二者动作差异；

评判分数，统计表演者和虚拟角色动作差异信息，评判分数。

优选的，所述虚拟表演角色的表演动作为单个动作或一整套舞蹈。

更进一步的，所述表演指令为随机抽取的虚拟角色动作信息。

优选的，所述评价标准包括动作幅度范围及各范围内的对应打分。

优选的，将角色切割为四个局部：头部和颈部、躯干、手臂、腿部；各局部对应的分值为a、b、c、d，100≥a、b、c、d≥0；

将手臂进一步分为三个次局部，分别为肩轴至肘部c1，肘部至手腕c2和手部c3；

将腿部分为三个次局部，分别为大腿d1，小腿d2和脚部d3；

a-d每个局部的权重为1/4，c1-c3、d1-d3次局部在其所在局部所占权重为1/3，则角色整体所得分值计算方法为：t＝1/4×(a+b+1/3×(c1+c2+c3)+1/3×(d1+d2+d3))＝1/4×(a+b+c+d)；

对a-d四个局部分别在三维空间建立空间直角坐标系，坐标轴分别为xn,、yn和zn，n＝1，2，3......，8；其中，a以颈部为原点建立一个空间直角坐标系；b以尾椎为原点建立一个空间直角坐标系；c分别以肩轴、肘部和腕部为原点建立三个空间直角坐标系；局部d分别以臀部、膝盖和脚踝为原点建立三个空间直角坐标系；

计算出虚拟角色的各局部在空间坐标中的单位向量vn＝(αn，βn，γn)；

计算出表演者的各局部在空间坐标中的单位向量pn＝(xn，yn，zn)，计算虚拟角色和表演者对应部位的单位向量的差的模

最后，建立权重因子k，kn＝1-wn/2，1≥kn≥0；

则：

a＝1/4×k1×100；

b＝1/4×k2×100；

c＝1/4×100×1/3×(k3×c1+k4×c2+k5×c3)；

d＝1/4×100×1/3×(k6×d1+k7×d2+k8×d3)；

根据kn的值对动作幅度区域进行标记：

当1≥kn≥0.85时，分值为100至85；

当0.85＞kn≥6时，分值为84至60；

当6＞kn≥0时，分值为59至0。

更进一步的，当1≥kn≥0.85时，分值为100至85，对应区域为绿色至浅绿色；

当0.85＞kn≥6时，分值为84至60，对应区域为淡黄色至深黄色；

当6＞kn≥0时，分值为59至0，对应颜色为浅红色至深红色。

更进一步的，所述数据同步和分析由objectusvedio软件完成。

更进一步的，所述捕捉采集表演者动作由motivr软件完成。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明结合全息摄影技术，简单高效地采集表演者动作信息的同时，不对表演者造成干扰。

2、本发明对常规的舞蹈动作的评判标准设定一定的误差容限，根据国际标准制定系统评价规则，减小评价结果的误差。

3、本发明将表演者动作与虚拟角色的动作进行叠加与对比，由系统判断表演者与虚拟角色的动作的匹配程度，并根据制定的误差容限进行评价和比较，有效的避免了现场由于人为因素造成的争议，使评判过程更加客观公正。

附图说明

图1为本发明舞蹈评价系统示意图。

图2为本发明舞蹈评价方法表演者动作和虚拟表演角色动作差异对比图。其中虚线为虚拟角色，实线为表演者，阴影区域为虚拟角色和表演者的动作幅度差异。

图3为本发明舞蹈评价方法流程图。

图4为本发明舞蹈评价方法评价结果示意图。

图5为本发明舞蹈评价方法表演者与虚拟角色对应部位单位向量的差的模坐标图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种舞蹈评价系统，包括：

虚拟角色库模块，内置于服务器中，用于预设虚拟表演角色及虚拟表演角色的表演动作，并用于设置评价标准；

指令传送模块，包括ar眼镜，用于将表演指令传送给表演者，使表演者根据ar眼镜的指令进行动作表达；

数据采集模块，包括全息摄像机，用于捕捉采集表演者动作；

数据同步和分析模块，用于接受数据采集模块的采集信息，并将采集信息和虚拟角色动作叠加同步，分析二者动作差异；

评判分数模块，用于统计表演者和虚拟角色动作差异信息，得出相应分数。

如图3所示，一种舞蹈评价方法，包括步骤：

建立立体(3d)虚拟表演角色及虚拟表演角色的表演动作，所述虚拟表演角色的表演动作为单个动作或一整套舞蹈，设置评价标准，所述评价标准包括动作幅度范围、动作时长范围及各范围内的对应打分；

传送指令，传送随机抽取的虚拟角色动作信息表演指令给表演者；

利用motivr软件采集捕捉表演者全息影像的立体轮廓；

通过数据同步系统，将获得的全息影像与虚拟角色进行同步叠加；

利用objectusvideo软件对叠加影像进行分析，将角色切割为四个局部：头部和颈部、躯干、手臂、腿部；各局部对应的分值为a、b、c、d，100≥a、b、c、d≥0；

将手臂进一步分为三个次局部，分别为肩轴至肘部c1，肘部至手腕c2和手部c3；

将腿部分为三个次局部，分别为大腿d1，小腿d2和脚部d3；

a-d每个局部的权重为1/4，c1-c3、d1-d3次局部在其所在局部所占权重为1/3，则角色整体所得分值计算方法为：t＝1/4×(a+b+1/3×(c1+c2+c3)+1/3×(d1+d2+d3))＝1/4×(a+b+c+d)；

对a-d四个局部分别在三维空间建立空间直角坐标系，坐标轴分别为xn,、yn和zn，n＝1，2，3......，8；其中，a以颈部为原点建立一个空间直角坐标系；b以尾椎为原点建立一个空间直角坐标系；c分别以肩轴、肘部和腕部为原点建立三个空间直角坐标系；局部d分别以臀部、膝盖和脚踝为原点建立三个空间直角坐标系；

计算出虚拟角色的各局部在空间坐标中的单位向量vn＝(αn，βn，γn)；

计算出表演者的各局部在空间坐标中的单位向量pn＝(xn，yn，zn)，计算虚拟角色和表演者对应部位的单位向量的差的模

最后，建立权重因子k，kn＝1-wn/2，1≥kn≥0；

则：

a＝1/4×k1×100；

b＝1/4×k2×100；

c＝1/4×100×1/3×(k3×c1+k4×c2+k5×c3)；

d＝1/4×100×1/3×(k6×d1+k7×d2+k8×d3)；

根据kn的值对动作幅度区域进行标记：

当1≥kn≥0.85时，分值为100至85，对应区域为绿色至浅绿色；

当0.85＞kn≥6时，分值为84至60，对应区域为淡黄色至深黄色；

当6＞kn≥0时，分值为59至0，对应颜色为浅红色至深红色。

评判分数，统计表演者和虚拟角色动作差异信息，评判分数。

图4为对表演者体前屈的评判示意图。(1)表演者与虚拟角色动作差异不大，阴影区域显示为绿色(随差异的增大颜色变浅，并趋于淡黄色)，此区域分值在100-85分之间；(2)表演者与虚拟角色动作差异略大但还符合标准，阴影区域显示黄色(并随差异的增大而加深，逐渐趋于浅红色)，此区域分值在84-60分之间；(3)当表演者动作与虚拟角色差异很大，与标准动作差异较大时，阴影区域为红色(颜色随动作偏差的增大而加深)，此区域的分值在59-0分之间。

本发明通过结合ar眼镜和全息摄影技术，通过ar眼镜传达指令，利用全息摄影技术捕捉表演者的舞蹈动作。全息摄影技术相对于传统的影像采集系统可以实现更加立体、更加全面的捕捉效果，使后续分析过程中数据更加全面、与虚拟角色的对比更加充分。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。