基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統及其工作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統及其工作方法，本系統包括：Windows系統和Kinect體感設備，以及用于實現Windows系統與Kinect體感設備互聯的Kinect for Windows SDK；所述Windows系統內裝有由Flash AIR平臺開發的PC體感游戲；Windows系統通過Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據，以執行PC體感游戲相應操作；本發明利用Kinect體感攝像頭與常見的Windows PC 和Flash平臺，在體感游戲的基礎上添加了舞蹈教學內容，讓幼兒在玩游戲是時潛意識的提升身體協調能力和對音樂的感知能力。
【專利說明】基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統及其工作方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于Kinect設備的舞蹈體感游戲系統。、

【背景技術】
[0002]學前教育歷來是人們比較重視的一塊，也同時是最容易受人們忽視的一塊。隨著社會經濟和科學的不對發展，人們對學前教育的質量的追求也越來越強烈。良好的學前教育能夠很好的對幼兒身心的成長起著正確的引導作用。
[0003]目前國內針對幼兒的學前教育還是大量的停留在由幼兒教師去引導，幼兒去學習的一個過程。我國著名教育家陳鶴琴先生說:“小孩子生來是好動的，是以游戲為生命的?！比绻麑⒂螒蚺c幼兒教育結合，幼兒在玩游戲的過程中能夠潛意識的受到教育，將會在幼兒教育中事半功倍。傳統幼兒游戲主要是讓幼兒通過鼠標點擊或是手指觸控觸摸屏來操作游戲，只調動了幼兒的手指的觸覺，能對幼兒的智力等方面進行培養。如果在幼兒游戲中加入體感成分，使幼兒在游戲中，能夠使用全身去操作游戲，這樣就能對幼兒的全身感官進行調用，從而對幼兒的智力和體力上面都能進行鍛煉。目前在國內，幼兒教育體感游戲十分稀少，有一些這樣的體感教育游戲也更多的注重的游戲本身的娛樂性，而能將游戲與幼兒教育中重要的舞蹈教育結合的體感游戲基本上沒有。在國外，體感游戲更多的是指向的年齡略大的一些兒童，而非學前教育中的幼兒。同時國外的兒童體感游戲中主要運行平臺是XBOX游戲主機，這樣對于很多幼兒園來說并不方便，目前國內幼兒園教學中用的教學、辦公平臺更多的是PC電腦。
[0004]舞蹈的教育能對幼兒的多方面能力進行培養，也因為這樣一直作為幼兒教育中的重點而花費教育者大量的時間和精力去研宄和完善。幼兒在接受舞蹈教育中能夠提高對音樂節奏的感知能力、培養幼兒運用動作造型以及運用動作的速度、力度變化去傳情達意、領悟舞蹈的內涵、增強身體協調性。將游戲與舞蹈相結合，能使幼兒在主動去玩游戲的同時，潛意識的接受了舞蹈的教育，調動幼兒學習舞蹈的積極性。本游戲在舞蹈和體感游戲的融合上進行了研宄，在游戲中，每一關的背景音樂都有一段對應的舞蹈視頻，舞蹈的示范視頻與游戲進度很好的匹配，玩家需要模仿舞蹈演示視頻的舞蹈動作來操作游戲，如果舞蹈動作匹配將會獲得更高的得分。這樣能讓幼兒在玩游戲的時候注意自身的動作，并且潛意識的增強幼兒的身體素質和協調性。同時幼兒能看到自己在舞蹈的動作，也會對游戲產生極大的興趣。體感游戲與幼兒舞蹈相結合在國內外游戲研宄中都非常少。


【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統及其工作方法，其通過微軟Kinect體感設備和Windows PC平臺及Flash體感游戲進行對接，實現了通過體感進行Flash游戲控制，其在幼兒教育應用和幼兒游戲中具有較好的教學、娛樂效果。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統，包括:Windows系統和Kinect體感設備，以及用于實現Windows系統與Kinect體感設備互聯的Kinect for Windows SDK ;所述Windows系統內裝有由Flash AIR平臺開發的PC體感游戲；所述Windows系統通過所述Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據，以執行PC體感游戲相應操作。
[0007]優選的，為了解決Flash AIR平臺獲取人體骨架數據，以實現體感控制操作的目的；Flash AIR平臺調用airKinect-2-core-mssdk.ane獲取到Kinect體感設備接入的人體骨架數據。
[0008]優選的，所述Flash AIR平臺與PC體感游戲進行連接，即通過Flash的編程語言使PC體感游戲中獲取到人體骨骼數據，通過人體動作和人體圖像的識別的算法，計算出人體的動作，并顯示人體的影像。玩家看到自身影像通過基于Kinect for Windows提供的人體摳像，在Flash AIR中進行了處理生成與用戶動作實時顯示的人體影像。玩家看到自身的影像做出動作，具有很強的實時交互性。
[0009]優選的，Flash AIR平臺適于運用開源項目ffmpeg，以實現視頻的錄制和格式轉換、格式壓縮，可以進行視頻回放。
[0010]優選的，所述幼兒舞蹈體感游戲系統還與服務器相連，適于將錄制的視頻文件上傳至服務器。
[0011]又一方面，本發明還提供了一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲的工作方法，包括:
[0012]步驟S100，在Windows系統中通過Flash AIR平臺建立相應PC體感游戲；以及步驟S200，所述Windows系統通過Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據，以執行PC體感游戲相應操作。
[0013]進一步，所述PC體感游戲為Flash游戲。
[0014]優選的，為了解決Flash AIR平臺獲取人體骨架數據，所述Windows系統通過Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據的方法包括:Flash AIR平臺調用airKinect-2-core-mssdk.ane獲取到Kinect體感設備接入的人體骨架數據。
[0015]優選的，所述Flash AIR平臺與PC體感游戲進行連接，即通過Flash的編程語言使游戲中獲取到人體骨骼數據，通過人體動作和人體圖像的識別的算法，計算出人體的動作，并顯示人體的影像；和/或Flash AIR平臺適于運用開源項目ffmpeg，以實現視頻的錄制和格式轉換、格式壓縮。玩家看到自身影像通過基于Kinect for Windows提供的人體摳像，在Flash AIR中進行了處理生成與用戶動作實時顯示的人體影像。玩家看到自身的影像做出動作，具有很強的實時交互性。
[0016]可選的，所述PC體感游戲包括:
[0017]適于玩家做出伸手動作的第一游戲；
[0018]適于玩家做出跳躍動作的第二游戲；
[0019]適于玩家做出踏步動作的第三游戲；
[0020]適于玩家做出敲打動作的第四游戲；
[0021]適于玩家做出采摘動作的第五游戲；
[0022]適于玩家做出跑跳動作的第六游戲；以及
[0023]第七游戲，其適于玩家跟隨跳舞的演示動畫、視頻，和/或
[0024]播放音樂并對玩家的舞蹈進行錄制，將錄制的視頻文件上傳至服務器以進行評價；進而使幼兒進行全身訓練。
[0025]本發明的有益效果是，本發明利用Kinect體感攝像頭與常見的Windows PC和Flash平臺，在體感游戲的基礎上添加了舞蹈教學內容；本發明還將傳統的舞蹈教學內容進行數字化，使幼兒在游戲中獲取樂趣的同時能接收到舞蹈學習，并且能讓幼兒在玩游戲是時潛意識的提升身體協調能力和對音樂的感知能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0027]圖1示出了本發明的幼兒舞蹈體感游戲系統的結構框圖；
[0028]圖2示出了本發明的幼兒舞蹈體感游戲系統的原理框圖。

【具體實施方式】
[0029]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0030]本發明基于微軟Kinect體感設備和使用廣泛的Windows PC平臺與Flash進行游戲的開發。Kinect體感設備中的體感攝像頭具有成本低、掃描效果好、能讀取RGB數據和深度數據流等優點，適合體感游戲開發，目前主要應用于XB0X360游戲主機上。Windows操作系統是目前應用最多的PC操作系統。Flash平臺擁有廣大的覆蓋面，幾乎所有的電腦上都會安裝Flash播放器，Flash開發的游戲也具有美觀、體積小、便于開發等特點。本發明將這幾個平臺集合在一起，發揮每個平臺的優點，同時也通過研宄突破了很多技術上的問題，將這幾個優秀的開發平臺能夠互相連接。
[0031]圖1示出了本發明的幼兒舞蹈體感游戲系統的結構框圖。
[0032]圖2示出了本發明的幼兒舞蹈體感游戲系統的原理框圖。
[0033]如圖1和圖2所示，本發明的一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統，包括:Windows系統和Kinect體感設備，以及用于實現Windows系統與Kinect體感設備互聯的Kinect for Windows SDK ;所述Windows系統內裝有由Flash AIR平臺開發的PC體感游戲；所述Windows系統通過所述Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據，以執行PC體感游戲相應操作。
[0034]其中，所述Windows系統具體指安裝有Windows系統的PC端。
[0035]所述Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據的【具體實施方式】包括:Flash AIR平臺調用airKinect-2-core-mssdk.ane獲取到Kinect體感設備接入的人體骨架數據。
[0036]進一步，所述Flash AIR平臺與PC體感游戲進行連接，即通過Flash的編程語言使PC體感游戲中獲取到人體骨骼數據，通過人體動作和人體圖像的識別的算法，計算出人體的動作，并顯示人體的影像。
[0037]作為本發明的一種可選的實施方式，Flash AIR平臺適于運用開源項目ffmpeg，以實現視頻的錄制和格式轉換、格式壓縮。
[0038]可選的，所述幼兒舞蹈體感游戲系統還與服務器相連，適于將錄制的視頻文件上傳至服務器。
[0039]本發明能根據用戶自身數據進行不同的評價。用戶在結束游戲后，系統將游戲數據進行數據分析，并將分析后的數據通過游戲客戶端(PC端)進行顯示。
[0040]實施例2
[0041]如圖1和圖2所示，在實施例1基礎上的一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲的工作方法，包括:
[0042]步驟S100，在Windows系統中通過Flash AIR平臺建立相應PC體感游戲；以及步驟S200，所述Windows系統通過Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據，以執行PC體感游戲相應操作。
[0043]其中，所述PC體感游戲為Flash游戲。
[0044]所述Windows系統通過Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據的方法包括:Flash AIR平臺調用airKinect-2-core-mssdk.ane獲取到Kinect體感設備接入的人體骨架數據(即為體感數據)。
[0045]所述Flash AIR平臺與PC體感游戲進行連接，即通過Flash的編程語言使游戲中獲取到人體骨骼數據，通過人體動作和人體圖像的識別的算法，計算出人體的動作，并顯示人體的影像；和/或Flash AIR平臺適于運用開源項目ffmpeg，以實現視頻的錄制和格式轉換、格式壓縮。其中，Flash的編程語言例如Act1nScript3.0版本。
[0046]所述PC體感游戲包括:適于玩家做出伸手動作的第一游戲；適于玩家做出跳躍動作的第二游戲；適于玩家做出踏步動作的第三游戲；適于玩家做出敲打動作的第四游戲；適于玩家做出采摘動作的第五游戲；適于玩家做出跑跳動作的第六游戲；以及第七游戲，其適于玩家跟隨跳舞的演示動畫、視頻，和/或播放音樂并對玩家的舞蹈進行錄制，將錄制的視頻文件上傳至服務器以進行評價。
[0047]其中，對玩家的舞蹈進行錄制的方法包括:使用Act1nScript3.0編程語言對錄制數據流進行編碼并儲存，在游戲完后將錄制的文件上傳至服務器。該方法進一步解決了 Kinect錄制視頻一邊錄制一邊儲存的問題，并且能將錄制原始文件通過對開源項目ffmpeg的結合進行格式壓縮，壓縮到合適的能上傳至服務器的文件。
[0048]其中，上述第一至第七游戲分別通過以下游戲內容進行表現:
[0049]內容一:3-1貓抓魚，即玩家需要伸手做出抓的動作。玩家在音樂上需要在正確的節奏點做出抓的動作，視覺上需要在魚過來的時候抓住魚，抓住則得分，沒有抓住則記錯。
[0050]內容二:3-2動物跳，即玩家需要身體做出跳躍的動作。玩家在音樂上需要在正確的音樂節奏點跳躍，在視覺上需要在瓢蟲跑到腳下的時候跳躍，跳躍踩中瓢蟲則得分，節奏點不對或是沒有跳躍則記錯。
[0051]內容三:3-3踏步練習，即玩家需要做出踏步的動作。玩家在音樂上需要在正確的音樂節奏點踏步，在視覺上需要在箭頭下來到腳印的時候踏步，踏步正確則得分，節奏點不對或是沒有踏步則記錯。
[0052]內容四:3-4打地鼠，即玩家需要作出敲打的動作。玩家在音樂上需要在正確的音樂節奏點準確的做出敲打的動作，在視覺上需要在地鼠出來的時候去敲打出來的地鼠，敲打正確則得分，敲打錯誤則記錯。
[0053]內容四:3-5摘果子，即玩家需要作出摘的動作。玩家在音樂上需要在正確的音樂節奏點準確做出摘的動作，在視覺上需要在蘋果出來的時候伸手去摘蘋果，摘對則得分，蘋果漏摘則記錯。
[0054]內容六:3_6躲避障礙物，即玩家需要做出跳躍和跑動的動作。玩家在音樂上需要在正確的音樂節奏點上做出正確的動作，在視覺上需要在障礙物出來時玩家用動作盡量去躲避，躲避成功則得分，躲避失敗則記錯。
[0055]內容七:3_7快樂跳舞，即玩家可以根據演示動畫和演示視頻進行舞蹈，也可以根據音樂內容自己創編舞蹈，玩家的舞蹈會被記錄上傳服務器，評分由服務器端評價。
[0056]作為一個拓展功能，本PC體感游戲還是適于根據玩家的實際情況(年齡、性別)進行分開評價，達到科學性。
[0057]本發明在體感游戲的基礎上，加上了舞蹈教學內容，使玩家在操作游戲的同時也在學習舞蹈。本發明系統在體感游戲與舞蹈上進行了深入的研宄，使游戲中音樂、示范舞蹈、游戲內容能緊密結合在一起。系統每一關卡形式、內容通過對幼兒的研宄制定，不同的關卡內容側重有所不同，同一游戲關卡對不同的幼兒情況制定出不同的評價標準。本游戲旨在將幼兒全身調動，通過不同的舞蹈動作對幼兒動作進行測驗和訓練。
[0058]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統，其特征在于，包括-Windows系統和Kinect體感設備，以及 用于實現Windows系統與Kinect體感設備互聯的Kinect for Windows SDK ； 所述Windows系統內裝有由Flash AIR平臺開發的PC體感游戲； 所述Windows系統通過所述Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據，以執行PC體感游戲相應操作。
2.根據權利要求1所述的基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統，其特征在于，FlashAIR平臺調用airKinect-2-core-mssdk.ane獲取到Kinect體感設備接入的人體骨架數據。
3.根據權利要求2所述的基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統，其特征在于， 所述Flash AIR平臺與PC體感游戲進行連接，即通過Flash的編程語言使PC體感游戲中獲取到人體骨骼數據，通過人體動作和人體圖像的識別的算法，計算出人體的動作，并顯示人體的影像。
4.根據權利要求3所述的基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統，其特征在于， Flash AIR平臺適于運用開源項目ffmpeg，以實現視頻的錄制和格式轉換、格式壓縮。
5.根據權利要求4所述的基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統，其特征在于， 所述幼兒舞蹈體感游戲系統還與服務器相連，適于將錄制的視頻文件上傳至服務器。
6.一種基于Kinect的幼兒舞蹈體感游戲系統的工作方法，包括: 步驟S100，在Windows系統中通過Flash AIR平臺建立相應PC體感游戲； 步驟S200，所述Windows系統通過Flash AIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據，以執行PC體感游戲相應操作。
7.根據權利要求6所述的工作方法，其特征在于，所述PC體感游戲為Flash游戲。
8.根據權利要求7所述的工作方法，其特征在于，所述Windows系統通過FlashAIR平臺獲取由Kinect體感設備接入的人體骨架數據的方法包括: Flash AIR平臺調用airKinect-2-core-mssdk.ane獲取到Kinect體感設備接入的人體骨架數據。
9.根據權利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述FlashAIR平臺與PC體感游戲進行連接，即通過Flash的編程語言使游戲中獲取到人體骨骼數據，通過人體動作和人體圖像的識別的算法，計算出人體的動作，并顯示人體的影像；和/或 Flash AIR平臺適于運用開源項目ffmpeg，以實現視頻的錄制和格式轉換、格式壓縮。
10.根據權利要求9所述的工作方法，其特征在于，所述PC體感游戲包括: 適于玩家做出伸手動作的第一游戲； 適于玩家做出跳躍動作的第二游戲； 適于玩家做出踏步動作的第三游戲； 適于玩家做出敲打動作的第四游戲； 適于玩家做出采摘動作的第五游戲； 適于玩家做出跑跳動作的第六游戲；以及 第七游戲，其適于玩家跟隨跳舞的演示動畫、視頻，和/或 播放音樂并對玩家的舞蹈進行錄制，將錄制的視頻文件上傳至服務器以進行評價。
【文檔編號】A63F13/21GK104436642SQ201410788793
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】郭勤, 裴巧琴, 陸麗萍, 張琳, 顧蔚, 童晶, 朱紅強, 沈金榮 申請人:常州市勤業新村幼兒園