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现在，随着计算机技术的不断发展，为人类提供各种有用的信息和便捷的服务需要不断加强研究计算的自主识别的功能与对于外部信息检测，这是十分重要的。分析所得到的数据我们可以得出，人类通过双眼大量获取外界信息，它们可以帮助人类直接体会到外部的世界，获得直观感受。通过计算机识别和图像处理可以把计算机和体感设备当成人类的双眼，通过这样的技术，可以让计算机模拟人类的视觉体验，我们称其为计算机视觉科学，而人体运动姿态的识别捕捉就是它的重要组成成分。
人体运动捕捉在人体的运动姿态识别中有重要地位，计算机利用体感设备或其他硬件对运动姿态进行识别、处理。运动中包含了很多的人体姿态，要利用计算机仿真动作，就要利用计算机技术对人体运动姿态进行识别处理[3][4]。随着计算机技术的发展，人体运动姿态的捕捉识别的运用也越来越广泛。在人体运动姿态的识别中，主要对数据的帧序列进行识别处理，从而分析得出其中的人体运动姿态[5]。人体运动识别捕捉在很多领域都有很大的应用需求和价值，包括虚拟现实、感知接口、智能监控等[6]。
1.2 国内外研究现状
1.3 软硬件理论
1.3.1 基于OSG的三文可视化技术
OSG的全拼是OpenSceneGraph，是一个高性能的开源三文图像渲染引擎，它修改了LGPL协议并且免费发布，在建模、游戏、虚拟现实、科学可视化和、视觉仿真等多个领域广泛运用。OSG运用ANSI C++进行编写，优势在于具有可移植性，并将OpenGL作为底层平台，可以适应Windows、UNIX/Linux、MAC OS X、FreeBSD和AIX等各类操作系统，具备了跨平台特性。另外，OSG提供了许多使用方便的工具包以帮助程序员更加迅捷的进行程序开发。OSG图形引擎具有很多优点，过去的的OpenGL、Direet3D平台开发周期长、难度大，OpenGVS、Vega等商业引擎具有过高的开发成本，也不利于软件的推广，而OSG可以很好地解决这些问题，更加实用。目前，Delta3D、Remo3D、3DVRI、osgPlanet等，都是基于OSG比较成功的应用。
OSG还具有如下特点：
高性能：OSG的核心代码可以支持很多方面，包括显示列表、顶点数组、细节层次节点、多种场景裁剪技术、OpenGL着色语言、渲染状态排序等[17]；同时，还能够提供包括场景动态调度的各种机制，大大提高了程序性能。
快速开发：大部分的OpenGL底层接口都被OSG内核封装，对于拓展功能的更新支持也是一大亮点。这样开发者就可以更多地投入到各种场景对象交互的方法和三文程序开发的实质内容上，并不需要经常关注底层代码[18]。
提高程序质量：开发者需要了解自己所使用的开发包，这样才能提高程序的质量。我们在使用过程中可以随时查看和调试相关源代码，因为OSG是完全向用户开放源代码的，这样就能了解代码内部信息，之后更好地开发程序。
高品质：OSG的质量可以得到保证，因为OSG community 的开发成员会对其反复进行检查、测试和改善，这样技术人员有上百人。
可扩展性：OSG展现的功能可以适用于各种不同的场景模式，各种类型的可扩展节点、扩展回调、扩展交互事件处理器等都能够帮助开发人员更加灵活地编写程序。
低费用：OSG作为一个开源程序，开发者可以免费使用，这大大减少了了开发所需要的费用[19]。
在这次的手部动作捕捉系统中，OSG是除了VS2010外主要的软件环境，我们在OSG环境中实现了手部运动的模拟画面，进行可靠及较为准确的实验，通过返回四元数或欧拉角的形式收集数据。每个关节的节点在OSG环境中是十分重要的，而在此次程序中我们为手部设计了11个关键节点，分别是手掌，大拇指上部，大拇指下部，食指上部，食指下部，中指上部，中指下部，无名指上部，无名指下部，小拇指上部和小拇指下部，它们都将以三文图像的形式显示在OSG中。
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