我正在开发一个用 Java 编写的软件，它使用一些 processing.core 库类和 simpleopenni 来使用 XBOX Kinect 跟踪用户的手。
我想弄清楚的是如何确定用户的手部运动何时突然改变方向。
我目前拥有的是记录用户过去手部位置的 PVectors 数组（本质上是 x、y 和 z 坐标的向量：3d 空间中的一个点） 30帧左右。
我想，在最近记录的几个点的情况下，必须有一种方法可以近乎实时地获得表示方向变化量的值。也许拟合一条曲线并取一些导数？
理想情况下，该解决方案的计算成本不应很高，因为我正在尝试实现一个具有实时价值的解决方案。
您可以提供的任何方向将不胜感激！
【问题讨论】：
标签： java math 3d motion-detection processing
设现在（即0帧前）的位置为(x0, y0, z0)
设n帧前的位置为(xn, yn, zn)。
设2n帧前的位置为(xm, ym, zm)。
那么帧2n和n之间的位置变化是(xn-xm, yn-ym, zn-zm)。
您可以将其视为n 帧期间的平均速度。n 和现在的位置变化是 (x0-xn, y0-yn, z0-zn)。
这表示接下来的n 帧的平均速度。
现在您获得了 n 帧之前结束的 n 帧的速度，并且您获得了刚刚结束的 n 帧的速度。
在最后一个n 帧期间速度的变化必须是这两个向量之间的差异。对于每个坐标：
Ax = (x0-xn) - (xn-xm) = x0 -2xn + xmAy = (y0-yn) - (yn-ym) = y0 -2yn + ymAz = (z0-xn) - (zn-zm) = z0 -2zn + zm
加速度的大小是|A| = sqrt( (Ax)^2 + (Ay)^2 + (Az)^2 )
如果您只关心“大”的变化并且更喜欢速度而不是准确性，那么您也许可以使用A' = (Ax)^2 + (Ay)^2 + (Az)^2
甚至A" = abs(Ax) + abs(Ay) + abs(Az)
这个想法是，您希望每个组件都对整体做出贡献，无论它是正面的还是负面的，因此您可以通过平方或取其绝对值来“强制”它为正面。
希望有帮助！
【讨论】：
不是最简单的方法是计算矢量差异，即从另一个中减去一个，然后确定一个差异有多大，足以判断它是方向的突然变化。
这在计算上会很便宜。
编辑：只是为了扩展一点，两个方向相似的向量具有接近零的向量差。两个相反方向的向量会有很大的向量差。
例如
(4,4) - (3,3) = (1,1)
(4,0) - (0,4) = (4,-4)
(4,4) - (-4,-4) = (8,8)
（我知道这是二维的，但原理是一样的。）
【讨论】：