Leap Motion 开发笔记

Leap Motion 体系架构

Leap Motion支持所有主流操作系统，leap motion在Windows系统下是作为一个服务运行的，在Mac和Linux是后台守护进程。软件通过USB线连接Leap Motion。

使用Leap的程序通过访问后台的服务进程获取相关数据。

LM提供了两种方式获取数据：1、本机地接口（Native interface）2、WebSocket接口。

注：LM服务使用TCP接口 127.0.0.1:5905，WebSocket使用127.0.0.1:6437端口，此端口不可以被占用或被防火墙拦截。

使用C++开发LM程序

编译器选择：

Visual Studio 2008, 2010, or 2012

· LeapSDK/sample/Sample.cpp— C++ sample application

· LeapSDK/include/Leap.h— Leap C++ API class and struct definitions

· LeapSDK/include/LeapMath.h— Leap C++ API Vector and Matrix class and struct definitions

· LeapSDK/lib/x86/Leap.lib— 32-bit Leap compile-time library for Windows

· LeapSDK/lib/x64/Leap.lib— 64-bit Leap compile-time library for Windows

· LeapSDK/lib/x86/Leap.dll— 32-bit Leap runtime library for Windows

· LeapSDK/lib/x64/Leap.dll— 64-bit Leap runtime library for Windows

· LeapSDK/lib/x86/Leapd.lib— 32-bit Leap compile-time debug library for Windows

· LeapSDK/lib/x64/Leapd.lib— 64-bit Leap compile-time debug library for Windows

· LeapSDK/lib/x86/Leapd.dll— 32-bit Leap runtime debug library for Windows

· LeapSDK/lib/x64/Leapd.dll— 64-bit Leap runtime debug library for Windows

常用类库的说明：

· Leap::Controller— 应用程序和Leap服务之间的接口

· Leap::Listener— 用来接收从Leap发来的数据

· Leap::Frame— 包含一帧手和手指被跟踪的数据

· Leap::Hand— 包含一个检测到的手的跟踪数据

· Leap::Finger— 包含检测到的手指的跟踪数据

· Leap::Vector— 代表了一个3D位置或方向向量

· Leap::Gesture— 代表一个识别的手势

Leap官方的SDK有一点很值得称道，SDK封装的非常好，如上面所述，我们只需要创建一个Controller对象,皆可以通过它获取和设置所有LM相关的信息。

通过Controller获取数据有两种方式，一种为Listener, 还有一种为Frame, 我把它归结为主动式和被动式。

被动式：通过 addListener (Listener &listener) 函数添加一个listener, 在listener中重载各个虚函数，这样leap服务会在适当的时候调用对应的虚函数（回调），我们就被动地接收到了数据，当然也包括各种设置也可以在这里进行。优点是每一帧数据都会得到处理，缺点是太浪费内存和CPU。

主动式：通过frame (int history=0) 主动查询当前帧的状态，当需要时调用。优点很明显，获取数据主动权在我们手中，什么时候要什么时候调用，自主分配处理负荷，省事省力。缺点就是不能实时处理每一帧。

官方给出的Sample中，使用的是第一种方式，创建Listener，解析每一帧的数据。核心代码如下：

Controller controller;

SampleListener LeapLister; // 创建继承于Listener的类，重载onInit,onConnect,onFrame等函数

controller.addListener(SampleListener); // 程序会在这里内部一直循环，直到leap服务退出或断开

controller.removeListener(SampleListener);

在SampleListener 类中，当有Frame数据到达时，leap会通知OnFrame函数，通过Controller对象查询相关数据。const Frame frame = controller.frame();

Frame是所有处理中的重头戏，通过frame.hands()获得所有的手信息，frame.gestures()获得手势信息，frame.fingers()获取手指头的信息，frame.id()当前帧的ID等。

设置识别的手势：（目前总共只能识别这几种手势）

controller.enableGesture(Gesture::TYPE_CIRCLE);

    controller.enableGesture(Gesture::TYPE_KEY_TAP);

    controller.enableGesture(Gesture::TYPE_SCREEN_TAP);

    controller.enableGesture(Gesture::TYPE_SWIPE);

手势识别和控制部分：

const GestureList gestures = frame.gestures();

for (int g = 0; g < gestures.count(); ++g) {

Gesture gesture = gestures[g];

switch (gesture.type()) {

case Gesture::TYPE_CIRCLE:  ...

case Gesture::TYPE_SWIPE:  ...

case Gesture::TYPE_KEY_TAP:   ...

case Gesture::TYPE_SCREEN_TAP: ....

}

}

画圆的检测判定：

CircleGesture circle = gesture;

std::string clockwiseness;

if (circle.pointable().direction().angleTo(circle.normal()) <= PI/4) {

clockwiseness = "顺时针";

} else {

clockwiseness = "逆时针";

}

// 计算之前的某一帧到现在之间产生的角度

float sweptAngle = 0;

if (circle.state() != Gesture::STATE_START) {  // 也可以直接判断STATE_STOP

CircleGesture previousUpdate = CircleGesture(controller.frame(5).gesture(circle.id())); // 缓冲区中的第五帧

sweptAngle = (circle.progress() - previousUpdate.progress()) * 360;  // .progress()获取到的float类型的圈数

}

if ( sweptAngle > 360)

{

}

break;

// 未完，待续