Leap Motion 傳感器的結構：
大體上，Leap 傳感器根據內置的兩個攝像頭從不同角度捕捉的畫面，重建出手掌在真實世界三維空間的運動信息。檢測的範圍大體在傳感器上方 25 毫米到 600 毫米之間，檢測的空間大體是一個倒四棱錐體。
首先，Leap Motion 傳感器會建立一個直角座標系，座標的原點是傳感器的中心，座標的 X 軸平行於傳感器，指向屏幕右方。Y 軸指向上方。Z 軸指向背離屏幕的方向。單位爲真實世界的毫米。如圖：
在使用過程中， Leap Motion 傳感器會定期的發送關於手的運動信息，每份這樣的信息稱爲「幀」( frame )。每一個這樣的幀包含檢測到的：
- 所有手掌的列表及信息；
- 所有手指的列表及信息；
- 手持工具（細的、筆直的、比手指長的東西，例如一枝筆）的列表及信息；
- 所有可指向對象（Pointable Object），即所有手指和工具的列表及信息；
Leap 傳感器會給所有這些分配一個唯一標識（ID），在手掌、手指、工具保持在視野範圍內時，是不會改變的。根據這些 ID，可以通過 Frame::hand( ) , Frame::finger( ) 等函數來查詢每個運動對象的信息。
Leap 可以根據每幀和前幀檢測到的數據，生成運動信息。例如，若檢測到兩隻手，並且兩隻手都超一個方向移動，就認爲是平移；若是像握着球一樣轉動，則記爲旋轉。若兩隻手靠近或分開，則記爲縮放。所生成的數據包含：
- 旋轉的軸向向量；
- 旋轉的角度（順時針爲正）；
- 描述旋轉的矩陣；
- 縮放因子；
- 平移向量；
對於每隻手，可以檢測到如下信息：
- 手掌中心的位置（三維向量，相對於傳感器座標原點，毫米爲單位）；
- 手掌移動的速度（毫米每秒）；
- 手掌的法向量（垂直於手掌平面，從手心指向外）；
- 手掌朝向的方向；
- 根據手掌彎曲的弧度確定的虛擬球體的中心；
- 根據手掌彎曲的弧度確定的虛擬球體的半徑；
其中，手掌的法向量和方向如下圖所示：
「手掌球」的圓心和半徑：
對於每個手掌，亦可檢測出平移、旋轉（如轉動手腕帶動手掌轉動）、縮放（如手指分開、聚合）的信息。檢測的數據如全局變換一樣，包括：
- 旋轉的軸向向量；
- 旋轉的角度（順時針爲正）；
- 描述旋轉的矩陣；
- 縮放因子；
- 平移向量；
Leap 除了可以檢測手指外，也可以檢測手持的工具。像上文所說的，就是細的、筆直的、比手指長的物件：
對於手指和工具，會統一地稱爲可指向對象（Pointable Object，抱歉不太會翻譯），每個 Pointable Object 包含了這些信息：
- 長度；
- 寬度；
- 方向；
- 指尖位置；
- 指尖速度；
方向和指尖位置如下圖：
根據全局的信息、運動變換，手掌、手指和工具的信息和變換，開發者就可以靠這些來製作遊戲、程序了。
大概就是這樣了~
參考：
Leap Motion 的開發者文檔 Leap Motion | Developers