Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Motion Recognition: Generating real - time feedback based upon movement of a gaming controller
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT).
2011 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Today motion recognition has become popular for human computer interaction in areas, such as health care, computer games, and robotics. Although many research projects have investigated this field, there are still some challenges remaining, especially in real-time environments.

In real-time environments, the amount of data needed to compute the user’s motion and the time required to collect and process this data are crucial parameters in the performance of a motion recognition system. Moreover, the nature of the data (accelerometer, gyroscope, camera, . . . ) determines the design of the motion recognition system. One of the most important challenges is to reduce the delay between sensing and recognizing the motion, while, at the same time, achieving acceptable levels of accuracy.

In this thesis we present a solution using Nintendo’s Wii Remote that solves several problems, such as permitting multiple device interaction and synchronization. In addition, this thesis addresses the performance challenge of realizing motion recognition for such a device. Finally, this thesis introduces a Java architecture which contains a set of interfaces that can be re-used in future projects.

One of the most important achievements of this project is enabling interaction among different users and devices in a real-time environment, as, our application deals with multiple devices at the same time, with an acceptable delay. The resulting application provides smooth interaction to the user. As a consequence, our application enables collaborative and competitive activities which in this thesis project were evaluated in a educational process context. In this specific context, the main goal of the researchers with whom I was collaborating was to extend traditional methods of teaching children about some abstract concepts, such as energy.

In addition, this thesis shows how to achieve different levels of accuracy and performance, by implementing two different algorithms. The first one is a static algorithm based on heuristics. The second algorithm, called k-Means, is based on data clustering. The heuristics based algorithm provides a result in less than 2 milliseconds, while k-Means takes roughly 4 milliseconds to converge. A comparison of the performance and flexibility of these two algorithms is presented.

This project has resulted in a multi-threaded high level architecture based on Java, which enables interaction between Wiimote devices. The Application Programming Interface, can be easily extended for future projects, via several interfaces that provide basic mechanisms, such as an event listener, message delivery, and synchronization module. Moreover, the two different motion recognition algorithms offer different performances and different flexibility features, a crucial parameter closely related with motion recognition accuracy.

Abstract [sv]

Idag rörelse erkännande har blivit populär för människa-dator interaktion områden, t.ex. hälsovård, dataspel, och robotik. även om många forskningsprojekt har undersökt detta område finns det fortfarande några utmaningar som återstår, framför allt i realtid miljöer.

I realtid miljöer, behövs den mängd data för att beräkna användarens rörelse och den tid som krävs för att samla in och bearbeta dessa data är avgörande parameter är i utförandet av en rörelse erkännande. Dessutom har typ av data (accelerometer, gyroskop, kamera, . . . ) bestämmer Utformningen av rörelse erkännande. En av de viktigaste utmaningarna är att minska fördröjningen mellan sensorer och erkänna rörelse, medan vid Samtidigt uppnå en acceptabel nivå av noggrannhet.

I denna avhandling presenterar vi en lösning med Nintendos Wii Remote som löser flera problem, som tillåter flera enheter samspel och synkronisering. Dessutom behandlar denna avhandling prestanda utmaningen förverkliga rörelse erkännande för en sådan enhet. Slutligen, denna avhandling introducerar en Java-arkitektur som innehåller en uppsättning gränssnitt som kan återanvändas i framtida projekt.

En av de viktigaste resultaten av detta projekt gör det möjligt för interaktion mellan olika användare och enheter i realtid miljö som är våra Ansökan handlar om flera enheter på samma gång, med en acceptabel dröjsmål. Den nya ansökan innehåller smidigt samspel med användaren. som en följd av detta gör att vår ansökan samarbete och konkurrens verksamheter som i detta examensarbete utvärderades i en pedagogisk processen sammanhang. I detta specifika sammanhang, det viktigaste målet för forskarna som jag har samarbetat var att utöka traditionella undervisningen barn om några abstrakta begrepp, såsom energi.

Dessutom visar avhandlingen hur man kan uppnå olika nivåer av noggrannhet och prestanda genom att införa två olika algoritmer. Den första är en statisk algoritm baserad på heuristik. Den andra algoritmen, kallade K-medel, är baseras på data klustring. Den heuristik baserad algoritm ger ett resultat i mindre än 2 millisekunder, medan k-Betyder tar ungefär 4 millisekunder att konvergerar. En jämförelse av prestanda och flexibilitet för dessa två algoritmer presenteras.

Detta projekt har resulterat i en flertrådad hög nivå arkitektur baserad på Java, som möjliggör interaktion mellan Wiimote enheter. Ansökan Programming Interface, kan enkelt byggas ut för framtida projekt, via flera gränssnitt som ger grundläggande mekanismer, såsom en händelseavlyssnare meddelande leverans, och synkronisering modul. Dessutom har två olika rörelser erkännande algoritmer erbjuder olika föreställningar och olika flexibilitet funktioner, en avgörande parameter nära besläktad med rörelse erkännande noggrannhet

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 83 p.
Series
TRITA-ICT-EX, 2011:165
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-48038OAI: oai:DiVA.org:kth-48038DiVA: diva2:456654
Subject / course
Communications Systems
Educational program
Master of Science - Software Engineering of Distributed Systems
Presentation
2011-07-11, Seminar Room Grimeton, Isafjordsgatan 22, Kista, 17:00 (English)
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2011-11-15 Created: 2011-11-15 Last updated: 2016-01-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5360 kB)510 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5360 kBChecksum SHA-512
963d71f7d6a7876ed236598c4b5ef863b28ab9b2a3cc3ba22dea058200c070a784a6a605a967df27c213e7cc486d1af4c4332234f984b609a24437aaf6efc089
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Information and Communication Technology (ICT)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 510 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 420 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf