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Kinect與Scratch的結合．愈來愈便利

佛光大學資訊應用學系 許惠美

 

在2011年5月的教育資訊電子報〈淺談Scratch與Kinect結合與實作方法─讓你的Scratch更具互動性〉一文中，談到利用OpenNI的驅動程式結合Scratch的使用，經過一年多來，微軟釋出Kinect的SDK，內含Kinect的驅動程式，並且讓有興趣於Kinect開發的人員，有簡便的開發平台，之前一直致力撰寫Scratch與Kinect中介程式的Stephen Howell，也釋出適用於Windows 7上的中介程式，相較於之前使用OpenNI的版本，利用Kinect SDK所開發的中介程式，改進了以往校正費時的問題，另外新版本的中介程式提供兩名玩家的骨架訊息與骨架的X、Y、Z軸之資訊，這使得Scratch與Kinect的結合在資訊教育以及資融的應用上更加便利。

本文的目的主要是介紹在Windows 7的架構下，如何進行Scratch的結合，包含驅動程式的安裝與中介程式的使用。雖然Kinect目前與Windows的結合較為便利，Stephen Howell正致力於Mac與Linux上中介程式的開發，希望在不久的將來能夠完成，造福不同系統的使用者。

 

  1. 驅動程式的安裝

1. 必須使用Windows 7或Windows 8的系統。

2. 至 Microsoft網站下載 Kinect SDK 1.5 (http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/develop/developer-downloads.aspx)，只要下載步驟一即可。

圖一：Kinect SDK 1.5 之下載點

3. 下載與安裝.Net 4 Redistributable (http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=17718)。

4. 確定Windows Updates（更新）都安裝完畢。

5. 將 Kinect 以USB的方式與電腦連結，驅動程式將會自動安裝。

6. 查看「裝置管理員」，檢視是否可以看到Kinect，若可以看到，則代表Kinect已正確驅動。

圖二：檢視裝置管理員

二、中介程式的使用

為了讓Scratch能夠接收到Kinect所偵測的骨架資訊，需要一個中介程式做這項溝通的工作，以下是相關的操作步驟。

  1. 下載中介程式：到http://scratch.saorog.com/，填寫相關訊息，按下「送出」之後，就會在電子郵件信箱中收到Stephen Howell所寄之中介程式的載點資訊，下載Kinect2Scratch15Final.zip，解壓縮之後即可以使用。

    圖三：填寫個人資料．索取中介程式

    圖四：從電子郵件中下載中介程式

  2. 執行中介程式：
  • 雙擊解壓縮資料夾中的Kinect2Scratch SDK 1.5，即會出現以下的畫面。

    圖五：中介程式的操作介面

  • 依據畫面的指示，先把Kinect連結至電腦，然後再按下「LAUNCH KINECT」的按鈕，此時即可看到實景資訊，之後會在實景資訊中辨識人體的骨架資訊。
  • 當確認中介程式已抓到玩家的資訊時，玩家會呈現紅色，可以進一步按下「CONNECT TO SCRATCH」，此時玩家的資訊就會傳至SCRATCH中。
  • 注意：「CONFIGURE SKELETON」乃是處理中介程式的設定，它的預設值乃是單人模式，需要手動連結Kinect與Scratch，只有截取X與Y軸的骨架資訊，若需要改變則勾選所需要的項目，設定值一旦更改後，不需每次執行時再做設定。

    圖六：中介程式的設定

  1. 於Scratch中利用Kinect的資訊

在Scratch上編寫使用Kinect的程式，其方式並不困難，主要是運用「偵測」區塊中的程式。以下做簡單的說明：

  1. 打開Scratch程式之後，於程式區塊中點選「偵測」，在將滑鼠移至「滑桿的偵測值」的上方，此時按下右鍵，出現以下的畫面，點選「啟動遠端感應器」。

圖七：啟動遠端感應器

  1. 當遠端感應器啟動之後，選取「滑桿的偵測值」中的「滑桿」，就會出現如：頭、脖子、肩膀、手肘、手、腳等的偵測值。

    圖八：Scratch可讀取不同的Kinect偵測值

  2. 由於在撰寫程式時通常並不一定連結Kinect，建議大家將相關的偵測值先複製至程式中以便使用。
  3. Stephen Howell在其網站上亦提供應用Kinect的Scratch程式供大家測試之用（http://scratch.saorog.com/wp-content/plugins/download-monitor/download.php?id=2）。
  4. 利用骨架的資訊可以很輕易地用來控制遊戲與動畫的進行，例如：圖九是利用右手的X軸座標（HandRight_x）來控制物件的X軸座標。

    圖九：使用Kinect偵測值之範例