@ -1,3 +0,0 @@ | |||
node_modules/ | |||
src-tauri/ | |||
~$项目测试结果.xlsx |
@ -0,0 +1,5 @@ | |||
{ | |||
"python-envs.defaultEnvManager": "ms-python.python:conda", | |||
"python-envs.defaultPackageManager": "ms-python.python:conda", | |||
"python-envs.pythonProjects": [] | |||
} |
@ -1,149 +1,2 @@ | |||
# 📡 WaveControl 隔空手势控制系统 | |||
> 一套融合**手势识别**与**语音控制**的非接触式人机交互系统,包含主控制平台、手语学习平台 WaveSign、赛车游戏控制模块三大子系统,致力于打造自然、高效、多场景适配的“举手即控”体验。 | |||
## 项目简介 | |||
在厨房、医疗、演讲等“无法触控”或“不便触控”的环境中,传统鼠标/键盘交互模式效率低、操作受限。**WaveControl**以此为切入点,构建了一个基于摄像头识别的隔空控制系统,融合手势识别与语音识别,实现对系统级输入(键盘/鼠标)、手语教学以及游戏控制等功能。 | |||
项目采用模块化架构设计,包含三大子系统: | |||
1. **主控制平台**:支持窗口操作、媒体控制、鼠标替代、游戏映射等功能 | |||
2. **赛车游戏交互系统**:实现与《Rush Rally Origins》等赛车游戏的隔空手柄交互 | |||
3. **WaveSign 手语通**:面向听障人群的手语学习与社区互动平台 | |||
## 测试信息 | |||
本项目配套了完整的[测试文档](./项目测试文档.md),涵盖以下子模块: | |||
- ✅ **主控制系统测试程序**:手势识别 → 键盘鼠标映射 → 交互反馈 | |||
- ✅ **游戏控制测试程序**:手势实时识别 → 虚拟手柄信号发送 → 赛车游戏响应验证 | |||
- ✅ **手语识别与打分测试程序**:摄像头实时捕捉动作 → MediaPipe评分 → UI动画与文本反馈 | |||
- ✅ **用户交互测试**:社区发帖、点赞评论、任务管理、日程提醒等核心功能均有覆盖 | |||
测试方式支持浏览器调试 + 控制台运行日志追踪,若遇白屏可通过 Chrome DevTools 检查模块加载或路径引用情况。 | |||
## Git 分支说明 | |||
| 分支名 | 描述 | 跳转链接 | | |||
| -------------------- | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ | | |||
| `master` | 主分支,已完成整合,适用于演示与部署 | [🔗 master 分支](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/master/) | | |||
| `finalv1` | 前后端初步融合尝试,手势 → 页面响应逻辑测试阶段 | [🔗 finalv1](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/finalv1/) | | |||
| `finalv2` | 完成手势识别与前端事件联动,页面按钮联动测试 | [🔗 finalv2](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/finalv2/) | | |||
| `finalv3` | 增加语音识别、手势控制切换、音乐控制、手语平台接入、各子系统联调优化 | [🔗 finalv3](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/finalv3/) | | |||
| `gesture` | 手势识别逻辑独立开发模块 | [🔗 gesture](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/gesture/) | | |||
| `gesture_for_chrome` | 针对 Chrome 插件开发的手势控制方案(PPT翻页) | [🔗 gesture_for_chrome](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/gesture_for_chrome/) | | |||
| `gesture-game` | 初步游戏控制实验,控制小球移动 | [🔗 gesture-game](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/gesture-game/) | | |||
| `game_control` | 控制《Rush Rally Origins》赛车游戏,已支持加速转向等 | [🔗 game_control](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/game_control/) | | |||
| `wavesign` | 手语通子系统开发主线,包括教学评分、社区、日程等 | [🔗 wavesign](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/wavesign/) | | |||
| `web` | 最初的网页原型设计,UI 静态草稿 | [🔗 web](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/web/) | | |||
| `screenshot` | 手势控制截屏模块,用于快速抓取操作界面 | [🔗 screenshot](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/screenshot/) | | |||
| `vosk_inc` | 接入 VOSK 实现语音识别与实时字幕展示 | [🔗 vosk_inc](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/vosk_inc/) | | |||
## 技术架构 | |||
| 层级 | 技术方案 | | |||
| ------------ | ------------------------------------------------------------ | | |||
| 前端 | vue3 + TypeScript +HTML + CSS + Tailwind CSS + JavaScript + PySide2(Qt GUI) | | |||
| 后端 | Django 4.x(主平台 + 手语通) + Python 脚本逻辑(游戏控制) | | |||
| 手势识别 | MediaPipe Hand Landmarker | | |||
| 虚拟设备控制 | 键盘鼠标模拟、vgamepad 虚拟手柄(XInput) | | |||
| 数据处理 | Kalman Filter(手势抖动滤波)、SQLite3 数据库 | | |||
## 模块介绍 | |||
### 1️⃣ 主控制平台(WaveControl) | |||
##### ✌️ **功能特色** | |||
- 多种预设手势操作(点击、滚动、后退等) | |||
- 手势范围调节与自定义手势库 | |||
- 支持语音识别辅助控制 | |||
- 界面直观,状态反馈实时 | |||
##### 🎯 应用场景 | |||
- 📺 沙发上追剧时,不再找遥控器,用手势暂停/快进 | |||
- 👨🏫 教学/演讲中,用手势控制 PPT 流畅翻页 | |||
- 🧑🍳 厨房做饭时,隔空查食谱不怕弄脏设备 | |||
- 🏥 医疗/无菌操作室中,非接触式操作电脑界面 | |||
- 🕹️ 游戏中挥手即控,沉浸感倍增 | |||
🖼️ **UI 示例** | |||
- 控制主面板(准确率/响应时间/识别窗口) | |||
- 手势管理面板(快捷操作映射设置) | |||
### 2️⃣ 游戏控制模块 | |||
🔗 项目演示:[游戏控制项目演示视频](https://www.bilibili.com/video/BV1H5gLzsEn8?vd_source=46a0e2ec60dfb8a247c96905ee47d378) | |||
🎮 目标:**无需实体手柄,通过摄像头即可玩赛车游戏!** | |||
适配游戏:Steam平台《Rush Rally Origins》及支持 Xbox手柄的其他游戏 | |||
**实现要点:** | |||
| 功能 | 技术说明 | | |||
| ------------ | ----------------------------------------------------------- | | |||
| 摄像头识别 | OpenCV + MediaPipe | | |||
| 手势控制映射 | 👍右手拇指上扬 = 加速 👍左手 = 刹车 ✋左倾 = 左转,右倾 = 右转 | | |||
| 虚拟手柄接口 | vgamepad + XInput | | |||
| 抖动滤除 | Kalman 滤波器平滑动作 | | |||
| UI反馈 | PySide2 构建调试窗口 | | |||
### 3️⃣ 手语通子项目:**WaveSign** | |||
🔗 项目演示:[手语通项目演示视频](https://www.bilibili.com/video/BV1Fig5zHEhq?vd_source=46a0e2ec60dfb8a247c96905ee47d378) | |||
项目定位:帮助听障人群及其家人朋友学习、练习、交流手语的综合平台 | |||
**功能模块:** | |||
- ✅ **手语教学与评分系统**:上传视频或用摄像头练习手语动作,系统打分反馈 | |||
- 🗺️ **课程地图与互动练习**:任务式学习,配合卡片式巩固练习 | |||
- 👥 **社区交流**:发帖、评论、点赞、关注等功能 | |||
- 📅 **日程管理**:内置待办事项与日历,辅助学习安排 | |||
- 🧭 **生活服务**: | |||
- 出行导航(结合地图与实时提醒) | |||
- 辅助器具推荐 | |||
- 就业信息推送 | |||
- 无障碍亲子/技能活动预告 | |||
**技术实现:** | |||
- Django + SQLite 构建用户系统与服务逻辑 | |||
- 使用 MediaPipe 实时评分用户手语表现 | |||
- 前端页面响应式 + 卡片式交互体验 | |||
## 项目成员 | |||
王云岱 朱子玥 杨嘉莉 | |||
## 📌 项目进度 | |||
- ✅ 第一轮:系统原型 + UI设计 + 手势识别框架 | |||
- ✅ 第二轮:主平台功能实现 + 手势控制实现 | |||
- ✅ 第三轮:打通语音识别 + 游戏交互控制 + 手语通平台初步实现 | |||
- ✅ 第四轮:赛车游戏交互实现 + 手语通平台完整搭建 | |||
- 🧪 第五轮:综合测试 + 用户体验调优 + 结项演示 | |||
一个基于 Python 的实时语音字幕显示程序,可以将用户的语音实时转换为屏幕上的字幕文本。支持中文和英文识别 |
@ -0,0 +1,3 @@ | |||
vosk | |||
sounddevice | |||
numpy |
@ -1,75 +0,0 @@ | |||
### PPT1 标题 时间 组员 | |||
- 标题:隔空手势识别系统Sprint1 | |||
- 时间:[具体时间] | |||
- 组员:[组员姓名] | |||
### PPT2 motivation | |||
在当今数字化时代,传统的鼠标键盘操作方式存在一定的局限性,如在某些场景下操作不够便捷、卫生等问题。隔空手势识别系统的出现,能够为用户提供更加自然、便捷的交互方式,填补了市场在非接触式交互领域的空白。它可以广泛应用于智能家居、智能办公、教育演示等多个场景,为用户带来全新的体验。 | |||
### PPT3 影响地图 | |||
- why? | |||
- 解决传统交互方式在特殊场景下的不便,如疫情期间减少接触、医疗场景避免交叉感染等。 | |||
- 满足用户对更加自然、便捷交互方式的需求,提升用户体验。 | |||
- 助力企业提升产品的科技感和竞争力,开拓新的市场领域。 | |||
- who? | |||
- 普通消费者:用于家庭娱乐、智能家居控制等。 | |||
- 办公人群:在会议演示、办公操作中提高效率。 | |||
- 教育工作者:在教学过程中进行更加生动的演示。 | |||
- 医疗人员:在医疗操作中避免交叉感染。 | |||
- how? | |||
- 核心部分分工:算法团队负责手势识别和语音识别算法的开发;软件团队负责系统的整体架构和交互界面的设计;硬件团队负责传感器等硬件设备的选型和开发。 | |||
- 采用的技术:计算机视觉技术用于手势识别,语音识别技术用于语音交互,深度学习算法提高识别的准确性和稳定性。 | |||
- what? | |||
- 核心功能:远程操控鼠标指针、点击操作、复杂手势识别与响应、语音识别与指令执行。 | |||
### PPT4 头脑风暴 | |||
- 点子1:在游戏中使用手势进行角色控制,增强游戏的沉浸感。 | |||
- 点子2:在商场的自助购物终端上使用手势操作,提高购物效率。 | |||
- 点子3:在汽车驾驶中,通过手势控制车内娱乐系统和导航系统,提高驾驶安全性。 | |||
- 点子4:在智能健身房中,使用手势控制健身设备和课程选择。 | |||
- 点子5:在虚拟现实和增强现实场景中,使用手势进行更加自然的交互。 | |||
### PPT5 basic design | |||
系统采用分层架构设计,包括硬件层、驱动层、算法层和应用层。硬件层负责数据的采集,驱动层负责硬件设备的驱动和数据传输,算法层负责手势和语音的识别,应用层负责与用户的交互和业务逻辑的处理。 | |||
### PPT6 用户故事 | |||
- card1 | |||
- conversation1:用户在客厅看电视,想要切换频道,但不想起身找遥控器。 | |||
- confirmation1:用户通过隔空手势轻松切换频道,无需使用遥控器。 | |||
- card2 | |||
- conversation2:办公人员在会议中需要展示文档,想要翻页但不想触碰鼠标。 | |||
- confirmation2:办公人员通过手势实现文档的翻页操作,提高会议效率。 | |||
- card3 | |||
- conversation3:教育工作者在教学过程中,想要展示图片但不想走到电脑前操作。 | |||
- confirmation3:教育工作者通过手势控制图片的切换和缩放,使教学更加生动。 | |||
### PPT7 初步开发构想 | |||
- v1(本周四):完成硬件设备的选型和采购,搭建开发环境,实现基本的手势识别算法。 | |||
- v2(下周一):完成系统的整体架构设计,实现手势识别与鼠标指针的初步关联。 | |||
- v3(下周四):完善手势识别的准确性和稳定性,实现语音识别功能,并进行初步的测试。 | |||
- v4(最终):完成系统的所有功能开发,进行全面的测试和优化,准备上线发布。 | |||
### PPT8 初步模块设想 | |||
- 子模块:硬件模块、手势识别模块、语音识别模块、交互界面模块、业务逻辑模块。 | |||
- 工作量对比:硬件模块和算法模块的工作量相对较大,交互界面模块和业务逻辑模块的工作量相对较小。可以用简单的数字比例表示,如硬件模块:30%,手势识别模块:25%,语音识别模块:20%,交互界面模块:15%,业务逻辑模块:10%。 | |||
- 优先级:手势识别模块和硬件模块的优先级较高,需要优先开发;语音识别模块和交互界面模块的优先级次之;业务逻辑模块的优先级相对较低。 | |||
### PPT9 future view | |||
未来,我们将不断优化系统的性能和功能,拓展更多的应用场景。例如,与更多的智能家居设备进行集成,实现更加智能化的家居控制;在工业领域应用,提高生产效率和安全性等。 | |||
### PPT10 用户旅程 | |||
- 优化点1:手势识别的准确性和稳定性需要进一步提高,减少误识别的情况。 | |||
- 优化点2:语音识别的灵敏度和准确性需要优化,确保在不同环境下都能准确识别用户的语音指令。 | |||
- 优化点3:交互界面的设计需要更加简洁直观,提高用户的操作体验。 | |||
- 优化点4:系统的响应速度需要加快,减少用户操作的等待时间。 | |||
- 优化点5:增加更多的手势和语音指令,满足用户多样化的需求。 | |||
- 优化点6:提高系统的兼容性,支持更多的操作系统和硬件设备。 | |||
### PPT11 在迭代中开发 | |||
- sprint planning:在每个冲刺阶段开始前,制定详细的计划,明确目标和任务。 | |||
- daily scrum:每天进行短会,沟通工作进展和遇到的问题。 | |||
- sprint review:在每个冲刺阶段结束后,进行评审,展示成果并收集反馈。 | |||
- sprint retrospective:对每个冲刺阶段进行回顾和总结,分析问题并提出改进措施。 | |||
### PPT12 thanks | |||
感谢大家的聆听! |
@ -1,10 +0,0 @@ | |||
# 📈 迭代计划(Sprint Plan) | |||
## 🗓️ 项目时间线 | |||
| 时间 | 内容说明 | | |||
| -------- | ------------------------------------------------- | | |||
| 本周四 | 🧩 第一次迭代演示(系统架构设计 + 原型 + UI 草稿) | | |||
| 下周一 | 🔁 第二次迭代演示(打通手势识别 → 系统控制的闭环) | | |||
| 下周四 | 🎙 第三次迭代演示(加入语音控制,初步功能联动) | | |||
| 下下周三 | 🚀 第四次迭代汇报(最终系统完整交付 + 场景演示) | |
@ -1,120 +0,0 @@ | |||
## 一、本轮迭代目标 | |||
本 Sprint 主要目标是完成 **基于浏览器端的手势控制系统雏形**,实现如下基础功能: | |||
- 搭建前端 Web 应用结构与 UI 页面 | |||
- 集成 MediaPipe 手势识别模型,完成实时手势检测 | |||
- 映射部分手势为系统控制行为(鼠标移动、点击等) | |||
- 搭建基础手势处理逻辑与组件封装结构 | |||
- 支持语音识别指令发送流程(准备后端对接) | |||
------ | |||
## 二、本轮主要完成内容 | |||
| 类别 | 工作内容 | | |||
| -------- | ------------------------------------------------------------ | | |||
| 前端搭建 | 基于 Vite + Vue 3 + TypeScript 完成项目结构、模块划分、页面初始化 | | |||
| 手势识别 | 集成 Google MediaPipe WASM 模型,完成实时检测与渲染 | | |||
| 控制逻辑 | 封装 `GestureHandler`、`TriggerAction`,实现手势到系统操作的映射 | | |||
| UI设计 | 完成仪表盘式主界面设计,支持响应式、自定义手势预览等 | | |||
| 模型结构 | 初步梳理 `Detector` 识别流程,统一封装初始化与推理逻辑 | | |||
| 后端准备 | 初始化 Python 接口 WebSocket 构建,支持语音识别交互 | | |||
------ | |||
## 三、系统结构设计 | |||
``` | |||
[用户摄像头] | |||
↓ | |||
[VideoDetector.vue] → 捕捉视频帧,传入检测器 | |||
↓ | |||
[Detector.ts] → 调用 MediaPipe 识别手势 | |||
↓ | |||
[GestureHandler.ts] → 映射行为(鼠标/键盘/语音) | |||
↓ | |||
[TriggerAction.ts] → 向后端/系统发出控制指令 | |||
↓ | |||
[Python 后端](语音识别/扩展指令) ← WebSocket 接入 | |||
``` | |||
------ | |||
## 四、核心技术栈与理由 | |||
| 技术 | 用途 | 原因 | | |||
| ---------------- | -------------------- | ------------------------------------------ | | |||
| Vue 3 + Vite | 前端框架 + 构建工具 | 快速开发,热更新快,Composition API 更灵活 | | |||
| TypeScript | 增强类型约束 | 减少运行时错误,提升可维护性 | | |||
| MediaPipe Tasks | 手势识别模型 | 体积小,支持浏览器部署,准确率高 | | |||
| WebSocket | 前后端实时通信 | 保持实时交互流畅 | | |||
| Python + FastAPI | 后端扩展接口(语音) | 快速搭建接口,后续支持 Py 模型运行 | | |||
------ | |||
## 五、主要功能点与说明 | |||
### 1. Detector 类封装 | |||
- 初始化 WASM 模型与识别器 | |||
- 封装 `detect()` 每帧调用逻辑 | |||
- 支持获取 `landmarks`, `gestures`, `handedness` | |||
### 2. 手势识别与映射 | |||
- 仅识别食指 → 鼠标移动 | |||
- 食指 + 中指 → 鼠标点击 | |||
- 食指 + 拇指捏合 → 滚动 | |||
- 四指竖起 → 发送快捷键 | |||
- 小指+拇指 → 启动语音识别(前端 WebSocket) | |||
### 3. UI 界面模块 | |||
- 实时视频预览窗口 | |||
- 子窗口:手势反馈 / 执行动作提示 | |||
- 配置面板:开关检测 / 配置行为映射 | |||
------ | |||
## 六、识别代码示例(关键手势) | |||
```ts | |||
if (gesture === HandGesture.ONLY_INDEX_UP) { | |||
this.triggerAction.moveMouse(x, y) | |||
} | |||
if (gesture === HandGesture.INDEX_AND_THUMB_UP) { | |||
this.triggerAction.scrollUp() | |||
} | |||
``` | |||
- 每种手势匹配后,调用封装的 WebSocket + 系统接口发送动作 | |||
- `TriggerAction` 支持复用 | |||
------ | |||
## 七、问题与解决方案 | |||
| 问题描述 | 解决方法 | | |||
| --------------------------------- | ---------------------------------------------------- | | |||
| WebSocket 连接后反复断开 | 增加连接状态判断 `readyState !== OPEN`,避免提前发送 | | |||
| Tauri 插件调用 `invoke undefined` | 使用 `npm run tauri dev` 启动,而非普通浏览器启动 | | |||
| 页面刷新后路由丢失(404) | Vue Router 改为 `createWebHashHistory()` 模式 | | |||
| 模型未加载或报错提示 | 增加 loading 控制,捕捉初始化异常 | | |||
------ | |||
## 八、未来规划(Sprint 2 预告) | |||
| 方向 | 说明 | | |||
| ----------------- | --------------------------------------------------- | | |||
| 多手势拓展 | 三指滚动、多指触发多功能、多手联合判断 | | |||
| 自定义 .task 模型 | 支持用户采集数据,自定义模型替换现有 MediaPipe 模型 | | |||
| 后端语音指令集成 | Vosk 模型识别语音,触发系统控制 | | |||
| 设置项管理 | 实现用户自定义快捷键、手势配置界面 | |
@ -1,146 +0,0 @@ | |||
# Sprint 3 技术文档 | |||
**识别到控制闭环打通 + 支持游戏操作** | |||
------ | |||
## 一、概述 | |||
本阶段实现了一个运行于浏览器端的手势识别系统,结合 MediaPipe 和 WebSocket,打通从摄像头手势识别 → 系统控制(鼠标、滚动、键盘) → 控制小游戏角色的全流程。 | |||
新增支持多种系统控制动作和游戏动作,包括:左右移动、跳跃、组合跳跃等。 | |||
------ | |||
## 二、模块结构概览 | |||
模块分工如下: | |||
- **Detector.ts** | |||
加载并初始化 MediaPipe 手势模型,检测手部关键点与手势状态,并调用 `GestureHandler`。 | |||
- **GestureHandler.ts** | |||
将识别出的手势映射为系统操作(鼠标、滚动、键盘指令等),支持连续确认、平滑处理、动作节流。 | |||
- **TriggerAction.ts** | |||
封装 WebSocket 通信,向后端发送 JSON 格式的控制命令。 | |||
``` | |||
[摄像头视频流] | |||
↓ | |||
[VideoDetector.vue] | |||
- 捕捉视频帧 | |||
- 显示实时画面 | |||
↓ | |||
[Detector.ts] | |||
- 使用 MediaPipe Tasks WASM 模型进行手势识别 | |||
- 返回关键点、手势类型 | |||
↓ | |||
[GestureHandler.ts] | |||
- 将识别结果转为行为 | |||
- 识别特定组合,如食指 + 拇指 → 滚动 | |||
↓ | |||
[TriggerAction.ts] | |||
- 向 WebSocket 发送控制指令 | |||
- 控制鼠标/键盘/后端动作 | |||
↓ | |||
[后端 Python] | |||
- WebSocket 接口接收指令 | |||
- 准备语音接口/控制中枢 | |||
``` | |||
------ | |||
## 三、识别手势说明(扩展后) | |||
每帧识别手指竖起状态(拇指到小指,0 或 1),组合为状态串,查表识别对应手势: | |||
| 状态串 | 手势名 | 动作描述 | | |||
| ----------- | ------------------- | ------------------------- | | |||
| `0,1,0,0,0` | only_index_up | 鼠标移动 | | |||
| `1,1,0,0,0` | index_and_thumb_up | 鼠标点击 | | |||
| `0,0,1,1,1` | scroll_gesture_2 | 页面滚动 | | |||
| `1,0,1,1,1` | scroll_gesture_2 | 页面滚动(兼容变体) | | |||
| `0,1,1,1,1` | four_fingers_up | 发送快捷键(如播放/全屏) | | |||
| `1,1,1,1,1` | stop_gesture | 暂停/开始识别 | | |||
| `1,0,0,0,1` | voice_gesture_start | 启动语音识别 | | |||
| `0,0,0,0,0` | voice_gesture_stop | 停止语音识别 | | |||
| `0,1,1,0,0` | jump | 小人跳跃(上键) | | |||
| `1,1,1,0,0` | rightjump | 小人右跳(右+上组合) | | |||
| 自定义判断 | direction_right | 小人右移(长按右键) | | |||
| 自定义判断 | delete_gesture | 小人左移(长按左键) | | |||
------ | |||
## 四、控制行为逻辑说明 | |||
### 鼠标控制 | |||
- **移动**:基于食指指尖位置映射至屏幕坐标,支持平滑处理,减少抖动。 | |||
- **点击**:食指与拇指同时上举,节流处理防止重复点击。 | |||
- **滚动**:捏合(拇指+食指)后上下移动控制滚动方向,带阈值判断。 | |||
### 快捷键/系统操作 | |||
- 四指上举 → 发送自定义按键(如全屏、暂停、下一集等)。 | |||
- 五指上举 → 暂停/开始识别。支持进度提示。 | |||
- 删除手势(右手拇指伸出,其余收起)→ 连续发送 Backspace/方向键。 | |||
- 自定义 holdKey 方法支持模拟长按。 | |||
### 游戏控制扩展(键盘模拟) | |||
| 手势名 | 动作 | | |||
| --------------- | -------------------- | | |||
| delete_gesture | 向左移动(左键长按) | | |||
| direction_right | 向右移动(右键长按) | | |||
| jump | 向上跳跃(上键) | | |||
| rightjump | 右跳(右后延迟上) | | |||
------ | |||
## 五、性能与稳定性处理 | |||
| 问题 | 解决方案 | | |||
| ------------------ | ------------------------------------------------------ | | |||
| 手势误判 | 连续帧确认(minGestureCount ≥ 5) | | |||
| 鼠标抖动 | 屏幕坐标引入平滑系数 `smoothening` | | |||
| 动作重复触发 | 节流控制点击/滚动/快捷键/方向键(如 `CLICK_INTERVAL`) | | |||
| WebSocket 中断重连 | 异常断线后自动重连,带重试时间间隔 | | |||
| 滚动误触 | 拇指与食指距离阈值控制是否处于“捏合”状态 | | |||
| UI 状态提示不同步 | 使用全局 store(如 `app_store.sub_window_info`)更新 | | |||
------ | |||
## 六、技术特性总结 | |||
- 支持 MediaPipe WASM 模型在前端本地运行,低延迟识别 | |||
- 所有动作模块化封装,便于未来扩展新手势、新控制指令 | |||
- 手势控制与后端通过 WebSocket 实时交互,接口稳定 | |||
- 支持游戏场景(虚拟角色)控制,具备实际互动展示能力 | |||
- 控制逻辑可配置:如识别区域、快捷键内容、手势灵敏度 | |||
------ | |||
## 七、后续优化建议(下一阶段) | |||
| 方向 | 目标 | | |||
| -------------------- | ----------------------------------------------- | | |||
| 增加左手手势组合识别 | 允许双手协同控制,比如捏合+四指等 | | |||
| 提升模型识别精度 | 支持定制 MediaPipe .task 文件、自采样训练 | | |||
| UI 设置面板 | 提供手势→动作自定义、阈值调节、快捷键修改 | | |||
| 引入语音控制 | Whisper/Vosk 实现语音命令解析,结合手势联动使用 | | |||
| 多模式切换 | 视频控制、PPT 控制、游戏控制等可切换交互模式 | | |||
| 场景演示/视频录制 | 准备真实交互展示视频,用于演示或上线宣传 | | |||
------ | |||
## 八、结语 | |||
本轮迭代成功实现了从手势识别到控制动作的完整闭环,扩展支持了游戏角色控制(多方向移动与跳跃),并在操作流畅性、准确性与系统解耦方面都取得实质进展。后续可以围绕用户可配置性、语音识别联动与多场景适配进一步扩展系统能力。 |
@ -0,0 +1,220 @@ | |||
import tkinter as tk | |||
import threading | |||
import queue | |||
import time | |||
import json | |||
import sounddevice as sd | |||
import numpy as np | |||
from vosk import Model, KaldiRecognizer | |||
import os | |||
import platform | |||
class VoiceSubtitleApp: | |||
def __init__(self, root): | |||
self.root = root | |||
self.root.title("实时语音字幕") | |||
# 设置窗口属性:始终置顶,无边框,完全透明 | |||
if platform.system() == 'Darwin': # macOS | |||
self.root.attributes('-topmost', 1) | |||
self.root.attributes('-alpha', 1.0) | |||
self.root.attributes('-transparent', True) | |||
self.root.configure(bg='black') # 使用黑色背景 | |||
self.root.wm_attributes('-transparent', True) | |||
self.root.update_idletasks() | |||
self.root.lift() | |||
else: # Windows 和其他系统 | |||
self.root.attributes('-topmost', True) | |||
self.root.attributes('-alpha', 1.0) | |||
self.root.configure(bg='black') | |||
self.root.overrideredirect(True) # 无边框模式 | |||
# 设置窗口大小和位置 | |||
self.window_width = 800 | |||
self.window_height = 100 | |||
screen_width = root.winfo_screenwidth() | |||
screen_height = root.winfo_screenheight() | |||
x = (screen_width - self.window_width) // 2 | |||
y = screen_height - self.window_height - 100 | |||
self.root.geometry(f"{self.window_width}x{self.window_height}+{x}+{y}") | |||
# 创建文字标签 | |||
self.text_label = tk.Label( | |||
root, | |||
text="", # 初始时不显示文字 | |||
font=("Arial", 24, "bold"), | |||
fg="white", | |||
bg='black', # 使用黑色背景 | |||
wraplength=780, | |||
highlightthickness=0, | |||
borderwidth=0 | |||
) | |||
self.text_label.pack(expand=True, fill='both', padx=10) | |||
# 添加拖动功能 | |||
self.text_label.bind('<Button-1>', self.start_move) | |||
self.text_label.bind('<B1-Motion>', self.on_move) | |||
# 添加右键点击退出功能 | |||
self.text_label.bind('<Button-3>', lambda e: self.on_closing()) | |||
self.is_running = True | |||
self.audio_queue = queue.Queue() | |||
self.partial_result = "" | |||
self.last_voice_time = time.time() | |||
try: | |||
# 初始化Vosk模型 | |||
print("正在加载语音识别模型...") | |||
model_path = "../vosk-model-cn-0.22" | |||
if not os.path.exists(model_path): | |||
model_path = "../vosk-model-small-cn-0.22" | |||
print("未找到中型模型,使用小型模型") | |||
if not os.path.exists(model_path): | |||
print(f"错误:找不到模型文件夹 {model_path}") | |||
self.update_subtitle(f"错误:找不到模型文件夹 {model_path}") | |||
return | |||
print(f"使用模型: {model_path}") | |||
self.model = Model(model_path) | |||
self.recognizer = KaldiRecognizer(self.model, 16000) | |||
self.recognizer.SetMaxAlternatives(0) | |||
self.recognizer.SetWords(True) | |||
print("模型加载完成") | |||
# 获取可用的音频设备 | |||
devices = sd.query_devices() | |||
print("可用的音频设备:") | |||
for i, device in enumerate(devices): | |||
print(f"{i}: {device['name']}") | |||
# 使用默认输入设备 | |||
default_input = sd.query_devices(kind='input') | |||
print(f"使用默认输入设备: {default_input['name']}") | |||
# 启动音频处理线程 | |||
self.audio_thread = threading.Thread(target=self.process_audio) | |||
self.audio_thread.daemon = True | |||
self.audio_thread.start() | |||
# 启动识别线程 | |||
self.recognition_thread = threading.Thread(target=self.recognize_speech) | |||
self.recognition_thread.daemon = True | |||
self.recognition_thread.start() | |||
except Exception as e: | |||
print(f"初始化错误: {str(e)}") | |||
self.update_subtitle(f"初始化失败: {str(e)}") | |||
return | |||
def start_move(self, event): | |||
"""开始拖动窗口""" | |||
self.x = event.x | |||
self.y = event.y | |||
def on_move(self, event): | |||
"""处理窗口拖动""" | |||
deltax = event.x - self.x | |||
deltay = event.y - self.y | |||
x = self.root.winfo_x() + deltax | |||
y = self.root.winfo_y() + deltay | |||
self.root.geometry(f"+{x}+{y}") | |||
def audio_callback(self, indata, frames, time, status): | |||
"""音频回调函数""" | |||
if status: | |||
print(status) | |||
self.audio_queue.put(bytes(indata)) | |||
def process_audio(self): | |||
"""处理音频输入""" | |||
try: | |||
with sd.RawInputStream(samplerate=16000, channels=1, dtype='int16', | |||
blocksize=4000, | |||
device=None, | |||
callback=self.audio_callback): | |||
print("开始录音...") | |||
while self.is_running: | |||
time.sleep(0.05) | |||
self.root.after(0, self.fade_out_text) | |||
except Exception as e: | |||
print(f"音频处理错误: {str(e)}") | |||
self.root.after(0, self.update_subtitle, f"音频处理错误: {str(e)}") | |||
def recognize_speech(self): | |||
"""语音识别处理""" | |||
print("开始识别...") | |||
while self.is_running: | |||
try: | |||
audio_data = self.audio_queue.get(timeout=0.5) | |||
if len(audio_data) == 0: | |||
continue | |||
if self.recognizer.AcceptWaveform(audio_data): | |||
result = json.loads(self.recognizer.Result()) | |||
text = result.get("text", "").strip() | |||
if text: | |||
print(f"最终结果: {text}") | |||
self.last_voice_time = time.time() | |||
self.root.after(0, self.update_subtitle, text) | |||
else: | |||
partial = json.loads(self.recognizer.PartialResult()) | |||
partial_text = partial.get("partial", "").strip() | |||
if partial_text and partial_text != self.partial_result: | |||
self.partial_result = partial_text | |||
print(f"部分结果: {partial_text}") | |||
self.last_voice_time = time.time() | |||
self.root.after(0, self.update_subtitle, partial_text) | |||
except queue.Empty: | |||
continue | |||
except Exception as e: | |||
print(f"识别错误: {str(e)}") | |||
time.sleep(0.1) | |||
def fade_out_text(self): | |||
"""文字淡出效果""" | |||
try: | |||
if time.time() - self.last_voice_time > 3: # 3秒无输入后开始淡化 | |||
current_color = self.text_label.cget('fg') | |||
if current_color == 'white': # 如果是完全不透明 | |||
self.text_label.configure(fg='#FFFFFF') # 设置初始颜色 | |||
else: | |||
# 提取当前颜色值 | |||
color = current_color.lstrip('#') | |||
if len(color) == 6: # 确保是有效的颜色值 | |||
# 降低不透明度 | |||
new_alpha = max(0, int(color[0:2], 16) - 15) | |||
if new_alpha > 0: # 如果还没有完全透明 | |||
new_color = f'#{new_alpha:02x}{new_alpha:02x}{new_alpha:02x}' | |||
self.text_label.configure(fg=new_color) | |||
self.root.after(50, self.fade_out_text) # 继续淡化 | |||
else: | |||
# 完全透明时清空文字 | |||
self.text_label.config(text="") | |||
self.text_label.update() | |||
except Exception as e: | |||
print(f"淡化效果错误: {str(e)}") | |||
def update_subtitle(self, text): | |||
"""更新字幕文本""" | |||
if not text: | |||
return | |||
self.text_label.config(text=text) | |||
self.text_label.configure(fg='white') | |||
self.text_label.update() | |||
self.last_voice_time = time.time() | |||
def on_closing(self): | |||
self.is_running = False | |||
self.root.destroy() | |||
if __name__ == "__main__": | |||
root = tk.Tk() | |||
app = VoiceSubtitleApp(root) | |||
root.mainloop() |
@ -0,0 +1,6 @@ | |||
Chinese Vosk model for mobile | |||
CER results | |||
23.54% speechio_02 | |||
38.29% speechio_06 |
@ -0,0 +1,8 @@ | |||
--use-energy=false | |||
--sample-frequency=16000 | |||
--num-mel-bins=40 | |||
--num-ceps=40 | |||
--low-freq=40 | |||
--high-freq=-200 | |||
--allow-upsample=true | |||
--allow-downsample=true |
@ -0,0 +1,10 @@ | |||
--min-active=200 | |||
--max-active=5000 | |||
--beam=12.0 | |||
--lattice-beam=4.0 | |||
--acoustic-scale=1.0 | |||
--frame-subsampling-factor=3 | |||
--endpoint.silence-phones=1:2:3:4:5:6:7:8:9:10 | |||
--endpoint.rule2.min-trailing-silence=0.5 | |||
--endpoint.rule3.min-trailing-silence=1.0 | |||
--endpoint.rule4.min-trailing-silence=2.0 |
@ -0,0 +1,39 @@ | |||
11845 | |||
11846 | |||
11847 | |||
11848 | |||
11849 | |||
11850 | |||
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11853 | |||
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11859 | |||
11860 | |||
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11867 | |||
11868 | |||
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11870 | |||
11871 | |||
11872 | |||
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11880 | |||
11881 | |||
11882 | |||
11883 |
@ -0,0 +1,646 @@ | |||
1 nonword | |||
2 begin | |||
3 end | |||
4 internal | |||
5 singleton | |||
6 nonword | |||
7 begin | |||
8 end | |||
9 internal | |||
10 singleton | |||
11 begin | |||
12 end | |||
13 internal | |||
14 singleton | |||
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18 singleton | |||
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22 singleton | |||
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25 internal | |||
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50 singleton | |||
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70 singleton | |||
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108 end | |||
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155 begin | |||
156 end | |||
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158 singleton | |||
159 begin | |||
160 end | |||
161 internal | |||
162 singleton | |||
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166 singleton | |||
167 begin | |||
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502 singleton | |||
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504 end | |||
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509 internal | |||
510 singleton | |||
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517 internal | |||
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522 singleton | |||
523 begin | |||
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@ -0,0 +1,3 @@ | |||
[ | |||
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@ -0,0 +1,2 @@ | |||
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@ -1,306 +0,0 @@ | |||
# 📋 WaveControl 隔空手势控制系统 - 测试文档 | |||
## 一、测试概述 | |||
### 1.1 测试目标 | |||
确保系统三个核心子模块功能完整、交互稳定、性能可靠,满足多场景下的非接触式人机交互需求,包括主控制平台、手语通平台、游戏控制模块。 | |||
### 1.2 测试对象 | |||
- 主控制系统(控制面板 + 手势库管理 + 语音识别) | |||
- WaveSign 手语通系统(教学、评分、社区) | |||
- 虚拟赛车手柄系统(游戏中控制响应) | |||
### 1.3 测试类型 | |||
| 测试类型 | 说明 | | |||
| ------------ | ------------------------------------------ | | |||
| 功能测试 | 各模块是否能完成核心功能 | | |||
| 集成测试 | 各子模块之间的数据流与交互是否正确 | | |||
| 性能测试 | 系统是否在高帧率下稳定运行、响应及时 | | |||
| 边界测试 | 识别模糊手势、断网、摄像头断连等异常情况 | | |||
| 用户体验测试 | 普通用户是否能流畅使用、易上手、有清晰反馈 | | |||
## 二、测试环境 | |||
| 项目 | 配置 | | |||
| ----------- | --------------------------------- | | |||
| 操作系统 | Windows 10 / 11、MacOS | | |||
| Python 版本 | Python 3.8+ | | |||
| 浏览器 | Chrome / Edge | | |||
| 识别设备 | USB 外接摄像头 / 笔记本自带摄像头 | | |||
| 游戏平台 | Steam 平台《Rush Rally Origins》 | | |||
## 三、测试用例设计 | |||
### ✅ 主控制系统 | |||
| 序号 | 手势名称 | 手势动作说明 | 所属类型 | | |||
| ---- | ------------ | --------------------------------------------- | -------- | | |||
| 01 | 光标控制 | 竖起食指滑动控制光标位置 | 通用控制 | | |||
| 02 | 鼠标左键点击 | 食指 + 大拇指上举执行点击 | 通用控制 | | |||
| 03 | 滚动控制 | okay 手势(食指+拇指捏合),上下移动滚动页面 | 通用控制 | | |||
| 04 | 全屏控制 | 四指并拢向上 → 触发设定键(默认 f 键) | 通用控制 | | |||
| 05 | 退格 | 特定手势触发退格键 | 通用控制 | | |||
| 06 | 开始语音识别 | 六指手势触发语音识别启动 | 通用控制 | | |||
| 07 | 结束语音识别 | 拳头手势触发语音识别停止 | 通用控制 | | |||
| 08 | 暂停/继续 | 单手张开保持 1.5 秒触发暂停/继续识别 | 通用控制 | | |||
| 09 | 向右移动 | 拇指上抬,其余手指收回 → 控制游戏角色向右移动 | 游戏控制 | | |||
| 10 | 跳跃 | 食指、中指上举 → 控制跳跃动作 | 游戏控制 | | |||
| 11 | 右跳跃 | 拇指 + 食指 + 中指上举 → 控制右跳跃 | 游戏控制 | | |||
| 12 | 上一首 | 大拇指向左摆动 → 上一首音乐 | 音乐控制 | | |||
| 13 | 下一首 | 大拇指向右摆动 → 下一首音乐 | 音乐控制 | | |||
| 14 | 暂停/播放 | 比耶手势(✌️ ) → 暂停或播放音乐 | 音乐控制 | | |||
| 15 | 切换音乐模式 | rock 手势(🤘)→ 切换音乐/普通控制模式 | 模式切换 | | |||
### 🤟 手语通 WaveSign | |||
#### ✅ 1. **SLClassroom(手语教室)模块** | |||
| 用例编号 | 用例名称 | 测试点 | 预期结果 | | |||
| -------- | ------------------ | --------------------------- | --------------------------- | | |||
| TC-SL-01 | 摄像头实时识别 | 摄像头接通后手势是否被识别 | 返回手语内容 + 实时评分动画 | | |||
| TC-SL-02 | 视频上传评分 | 上传手语视频后是否正常评分 | 返回分数、标准建议 | | |||
| TC-SL-03 | 视频课程学习流程 | 是否能顺序播放、标记已学 | 视频播放正常,课程解锁 | | |||
| TC-SL-04 | 翻转卡片练习 | 卡片是否翻转 + 显示正确答案 | 点击翻面后显示预设解释 | | |||
| TC-SL-05 | 任务式课程地图跳转 | 点击课程节点是否正确跳转 | 跳转至对应课程页 | | |||
#### ✅ 2. **Community(社区系统)模块** | |||
| 用例编号 | 用例名称 | 测试点 | 预期结果 | | |||
| --------- | ------------- | -------------------------- | -------------------------- | | |||
| TC-COM-01 | 发帖功能 | 输入文字/图片/视频发帖 | 帖子成功展示 + ID 唯一标识 | | |||
| TC-COM-02 | 评论功能 | 帖子下评论 + 删除 | 评论正常显示/删除 | | |||
| TC-COM-03 | 点赞机制 | 点赞后数值变化 | 点赞数+1,重复点则取消 | | |||
| TC-COM-04 | 热门话题显示 | 帖子互动数高时是否上热门区 | 热门区出现帖子 | | |||
| TC-COM-05 | 内容审核机制 | 敏感词是否被拦截/提示 | 给出“内容不合规”提示 | | |||
| TC-COM-06 | 标签推荐 | 选择话题是否推荐相关内容 | 推荐结果合理、及时加载 | | |||
| TC-COM-07 | 关注/取关系统 | 关注后是否成功建立关注关系 | 动态展示更新 | | |||
#### ✅ 3. **Schedule(日程与任务模块)** | |||
| 用例编号 | 用例名称 | 测试点 | 预期结果 | | |||
| --------- | -------------------- | -------------------------- | ------------------------- | | |||
| TC-SCH-01 | 添加任务清单 | 是否可设置日期/优先级 | 列表显示任务 + 状态可勾选 | | |||
| TC-SCH-02 | 事件提醒触发 | 设置提醒是否能按时通知 | 到时弹出提醒/响铃提示 | | |||
| TC-SCH-03 | 日/周/月视图切换 | 是否能无误切换不同日历视图 | 各视图正常显示 | | |||
| TC-SCH-04 | 删除任务是否更新视图 | 删除后是否同步更新 | 日历图/列表同步清除 | | |||
#### ✅ 4. **LifeServing(生活服务)模块** | |||
| 用例编号 | 用例名称 | 测试点 | 预期结果 | | |||
| -------- | ---------------- | ---------------------------------- | ---------------------------- | | |||
| TC-LS-01 | 发布内容管理 | 发布好物推荐/活动等信息 | 内容展示无误 | | |||
| TC-LS-02 | 辅助器具推荐 | 推荐列表是否分类清晰/加载正确 | 分类显示 + 图片正常 | | |||
| TC-LS-03 | 学习设备推荐 | 展示硬件学习工具列表 | 内容图文加载完整 | | |||
| TC-LS-04 | 就业信息推送 | 职位内容、公司信息展示是否完整 | 包含岗位名称、描述、联系方式 | | |||
| TC-LS-05 | 残障友好企业标识 | 是否加V / 标签区分 | 有“友好企业”提示 | | |||
| TC-LS-06 | 无障碍路线规划 | 是否能绘制无台阶/电梯路线 | 地图路径合理 | | |||
| TC-LS-07 | 实时公交提醒 | 路线是否加载正确/更新是否及时 | 实时展示公交进站时间 | | |||
| TC-LS-08 | 活动预告展示 | 亲子/文娱/演出分类信息加载是否完整 | 可报名 + 有时间地点说明 | | |||
#### ✅ 5. **MyPage(个人中心)模块** | |||
| 用例编号 | 用例名称 | 测试点 | 预期结果 | | |||
| -------- | ------------------ | ------------------------------- | ---------------------------- | | |||
| TC-MY-01 | 修改头像 | 上传头像 + 预览功能是否生效 | 显示新头像 | | |||
| TC-MY-02 | 修改资料 | 昵称/简介/联系方式可修改 | 保存后页面同步更新 | | |||
| TC-MY-03 | 收藏管理 | 收藏帖子/课程后是否能查看 | 我的收藏页显示内容 | | |||
| TC-MY-04 | 账号注册/登录/登出 | 是否可注册新用户 + 正确跳转状态 | 新用户进入首页,旧账号可退出 | | |||
| TC-MY-05 | 权限角色识别 | 是否区分普通用户/审核员角色 | 页面显示不同选项 | | |||
#### ✅ 6. **技术实现相关(稳定性/架构)测试** | |||
| 用例编号 | 用例名称 | 测试点 | 预期结果 | | |||
| ---------- | --------------------- | ----------------------------- | ------------------------ | | |||
| TC-TECH-01 | SQLite 数据读写测试 | 批量操作课程/帖子是否存取正常 | 数据不丢失,响应时间正常 | | |||
| TC-TECH-02 | MediaPipe模型崩溃恢复 | 强行关闭摄像头后是否重连 | 显示重连提示/自动恢复 | | |||
| TC-TECH-03 | Tailwind 前端样式响应 | 各分辨率下页面是否响应式变化 | 不溢出,元素自适应 | | |||
### 🏎️ 游戏控制模块 | |||
| 用例编号 | 模块 | 用例名称 | 前置条件 | 测试步骤 | 预期结果 | 优先级 | | |||
| ---------- | -------- | ---------------- | ------------------------ | -------------------------------- | ---------------------------------- | ------ | | |||
| TC-GAME-01 | 游戏控制 | 加速动作识别 | 摄像头运行正常,程序启动 | 举起右手拇指上扬 | 车辆开始加速 | 高 | | |||
| TC-GAME-02 | 游戏控制 | 刹车动作识别 | 同上 | 举起左手拇指上扬 | 车辆开始减速 | 高 | | |||
| TC-GAME-03 | 游戏控制 | 左右转向动作识别 | 同上 | 向左倾手掌 | 车辆向左转弯 | 高 | | |||
| TC-GAME-04 | 游戏控制 | 手势连续识别切换 | 程序运行中 | 快速从加速 → 左转 → 刹车切换手势 | 每步操作都有反馈,游戏响应流畅 | 高 | | |||
| TC-GAME-05 | 游戏控制 | 识别抖动干扰测试 | 程序运行中,抖动手指 | 快速小幅度摆动手指 | 系统不误触操作,保持稳定 | 中 | | |||
| TC-GAME-06 | 游戏控制 | 虚拟手柄断连恢复 | 手柄模拟开启中 | 断开 vgamepad 端口 → 重连 | 程序检测中断并尝试自动恢复 | 中 | | |||
| TC-GAME-07 | 游戏控制 | 低帧率下性能表现 | 模拟20fps摄像头 | 尝试完成左右转、加速等动作 | 出现识别滞后,界面给出低帧警告 | 中 | | |||
| TC-GAME-08 | 游戏控制 | UI反馈准确性 | 摄像头运行中 | 做出加速动作,观察 UI 面板反馈 | 显示“当前动作:加速”,图像区域标亮 | 中 | | |||
## 四、测试程序实现与技术支撑 | |||
本项目测试除使用主系统 UI 操作外,亦开发了两套独立测试程序用于识别稳定性、输入准确性与边界场景的验证,覆盖核心逻辑路径,支撑高频回归测试与离线分析。 | |||
### 4.1 手势识别测试程序(wavecontrol-test 模块) | |||
项目测试脚本集中存放于 `wavecontrol-test/src/` (gesture分支)路径下,采用 TypeScript + Vue3 框架实现,通过 MediaPipe 实时检测与手势逻辑模块协同,实现系统功能验证。 | |||
#### 4.1.1 hand_landmark 模块 | |||
- **detector.ts** | |||
核心手部关键点检测模块,封装对 MediaPipe 的调用逻辑,统一输出手部21个关键点的坐标、置信度等数据。 | |||
- 功能点:初始化摄像头流、绑定回调、封装模型参数。 | |||
- 用于:为 `VideoDetector.vue` 和 `gesture_handler.ts` 提供关键点数据源。 | |||
- **gesture_handler.ts** | |||
手势解析与事件派发模块,将 landmark 数据解析为具体手势动作(如光标控制、点击、跳跃等)。 | |||
- 支持自定义手势库扩展。 | |||
- 与游戏控制模块或系统控制指令绑定。 | |||
- **VideoDetector.vue** | |||
Vue 组件封装,展示摄像头实时画面 + 可视化 landmark 点位(调试模式用)。 | |||
- 提供测试 UI 面板,便于调试每个手势识别过程。 | |||
- 集成 FPS 状态、实时识别手势结果反馈。 | |||
#### 4.1.2 独立运行说明与调试提示 | |||
- **模块定位:** | |||
`wavecontrol-test` 为独立测试工程,当前未集成至主项目的 UI 页面路由体系,主要用于**手势识别逻辑的单元测试与调试验证**。 | |||
- **运行状态说明:** | |||
启动后页面加载为空白(白屏),属**正常表现**,原因如下: | |||
- 项目尚未渲染任何主界面组件; | |||
- 测试逻辑运行主要依赖控制台输出来验证关键逻辑(如 landmark 检测、手势判断等)。 | |||
- **调试建议:** | |||
启动后打开浏览器开发者工具(快捷键 `F12` 或 `Ctrl+Shift+I`),查看: | |||
- 控制台(Console):打印识别结果、错误日志、手势状态; | |||
- 网络(Network):确认模型文件是否成功加载; | |||
- 元素(Elements):手动挂载 `VideoDetector.vue`注入测试组件进行临时渲染调试。 | |||
### 4.2 游戏控制模块测试(`test.py` 等) | |||
### 4.2.1 模块定位与结构 | |||
该模块为游戏控制核心动作识别的测试环境,主要用于模拟真实场景下用户的手势输入,评估系统能否准确识别特定动作(如加速、转弯、刹车等),并通过 OpenCV 实时可视化手势状态与角度变化。 | |||
- **所在目录:** `wavecontrol/test_py/`(`game_control` 分支) | |||
- **相关脚本:** | |||
- `test.py`:主测试入口,执行实时手势识别与状态展示。 | |||
- `gesture_detector.py`:封装具体的手势识别逻辑。 | |||
- `utils.py`:通用工具类,如角度计算、数据格式处理等。 | |||
- `test_xbox.py`:拟用于连接虚拟 Xbox 控制器,模拟游戏输入。 | |||
- `test_gui.py`:图形界面测试入口。 | |||
### 4.2.2 核心测试逻辑(基于 `test.py`) | |||
**功能点解析:** | |||
- **手势状态追踪:** | |||
通过 `gesture_status` 字典记录五类状态: | |||
- `Left Fist`、`Right Fist`:用于映射刹车/加速等动作 | |||
- `Left Thumb`、`Right Thumb`:映射转向或音量等功能 | |||
- `Angle`:表示当前手势的偏转角度,用于模拟方向盘行为或特殊动作 | |||
- **视觉反馈:** | |||
使用 `OpenCV` (`cv2`) 实时将识别结果叠加在摄像头图像上,显示五种状态的当前值,方便快速人工验证是否识别准确。 | |||
- **模块化调用:** | |||
`GestureDetector` 实例通过 `gesture_detector.py` 导入,使得识别逻辑可独立测试、方便集成到主游戏模块。 | |||
------ | |||
#### 4.2.3 使用说明 | |||
- **启动方法:** | |||
``` | |||
python test.py | |||
``` | |||
**运行效果:** | |||
- 打开摄像头窗口; | |||
- 实时显示识别到的五项手势状态; | |||
- 开发者可通过手部动作验证识别准确性。 | |||
- **测试目标:** | |||
- 验证关键手势在自然使用状态下的识别准确率; | |||
- 评估系统在不同光照/距离/角度条件下对“加速”“刹车”“左右转”的响应稳定性; | |||
- 检查 OpenCV 图像反馈是否与真实操作一致,便于回归对比。 | |||
## 五、测试结果分析 | |||
#### 项目整体手动测试结果: | |||
[⌛️项目测试结果](./项目测试结果.xlsx) | |||
#### 主平台自动化测试结果: | |||
全部测试通过,覆盖率达79% | |||
 | |||
#### WaveSign平台自动化测试结果: | |||
全部测试通过,覆盖率达93% | |||
具体测试设计和结果见以下链接: | |||
[WaveSign测试文档](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/blob/wavesign/WaveSign%E6%B5%8B%E8%AF%95%E6%96%87%E6%A1%A3.md) | |||
[WaveSign测试结果html报告](https://gitee.com/wydhhh/software-engineering/tree/wavesign/htmlcov) | |||
### **5.1 测试通过率** | |||
- **总体通过率:** | |||
在所有模块(主控制系统 + WaveSign + 游戏控制模块)共计 **50+ 条用例 × 10次测试 = 500+ 次执行记录**中,约 **88%** 的测试结果为“通过”,**12%** 的测试记录显示“未通过”。 | |||
- **通过率较高的模块:** | |||
- **主控制系统:**通过率 **>90%**,大部分基础手势(如光标控制、鼠标点击、滚动控制)表现稳定。 | |||
- **WaveSign 社区与个人中心模块:**通过率 **约95%**,发帖、评论、关注、资料修改等常规操作无明显问题。 | |||
- **通过率较低的模块:** | |||
- **WaveSign SLClassroom(手语教室):**实时识别和视频上传评分测试中偶尔出现 **识别延迟** 或 **评分不稳定**,通过率约 **80%**。 | |||
- **游戏控制模块:**“低帧率下性能表现”与“识别抖动干扰测试”未通过率稍高(**20% 左右**),主要原因是低帧率摄像头模拟下识别滞后明显。 | |||
------ | |||
### **5.2 典型问题分析** | |||
- **(1)识别类问题:** | |||
- 当背景复杂或光照不足时,MediaPipe 模型识别准确率下降,个别测试记录显示 **响应时间超过0.7s**,甚至未正确识别手势。 | |||
- “六指手势启动语音识别”在部分测试中未触发,需要优化手势阈值。 | |||
- **(2)性能问题:** | |||
- 游戏模块在模拟 **20fps 低帧率**摄像头时,出现识别滞后,UI延迟反馈。 | |||
- 部分 UI 动画在高分辨率(4K)设备上存在轻微卡顿,需要进一步优化前端渲染。 | |||
- **(3)社区系统:** | |||
- 敏感词拦截逻辑偶尔误报,如普通词语被识别为敏感词。 | |||
- **(4)任务提醒功能:** | |||
- **日/周/月视图切换**测试中发现,在多任务快速切换时,少数场景下界面刷新不完全。 | |||
------ | |||
### **5.3 综合结论** | |||
- WaveControl 系统整体功能 **满足预期目标**,大部分核心功能已稳定实现。 | |||