【WEB前端2024】3D智体编程：乔布斯3D纪念馆-第50课-姿式识别控制机器人

使用dtns.network德塔世界（开源的智体世界引擎），策划和设计《乔布斯超大型的开源3D纪念馆》的系列教程。dtns.network是一款主要由JavaScript编写的智体世界引擎（内嵌了three.js编辑器的定制版-支持以第一视角游览3D场馆），可以在浏览器和node.js、deno、electron上运行，它是一个跨平台的软件，支持多个操作系统使用！并且支持使用内置的poplang智体编程语言实现3D组件的智能化编程——语法超简单，一句话语法，人人轻松上手！

下面分为几步介绍，如何基于dtns.network智体世界引擎实现人体姿式识别控制机器人——通过poplang代码实现人体姿式识别，并由不同的人体姿式实现控制机器人的前进左右转及后退功能。从而实现了一个智能的机器狗宠物——跟着人走，如果在视野内出现了主人就靠近主人求抱抱，如果主人在视野的左侧（人体姿式识别）就左转、如在视野右侧就控制机器人右转，从而实现主人的姿式识别和自动跟随、自动求关爱的功能（与主人玩贴贴的互动游戏）

为了实现机器人的自动跟随功能。我们使用了poplang智体编程的代码指令ib3.event.bus.on实现对rtcchat_capture事件的订阅（实时视频截图事件，截图会通过事件总线传输到3d轻应用的onEvent处理函数代码中），通过$.g_2d_pose_find全局函数指令实现对截图的人脸次式识别，并判断人脸中心位置（鼻子位置坐标）是否处于中间（前进）还是左侧、右侧——分别实现机器人的前进、左转和右转功能，从而实现了机器人的自动识别人脸并根据主人位置实现自动前进、转向或指令后退功能。

第一步：打开头榜页面，找到3D纪念馆xverse轻应用

注：找到标题为“姿式控制机器人（含语音提醒）”的xverse轻应用。

第二步：点击右上角…进入头榜编辑器

注：因为每一个xverse轻应用均是以xverse.json的方式进行源码级应用的分享的。故每一个社区用户均可通过编辑xverse轻应用源码来实现DIY和定制。

第三步：点击正面的“编辑xverse轻应用源码”，进入3D场馆编辑器

注：点击3D场景中间的avatar的3D对象，在右侧的属性面板中找到脚本-编辑。

第四步：编辑墙体avatar玩家3D组件的poplang代码

注：首先使用了ib3.event.bus.on rtcchat_capture实现了实时视频的截图的事件订阅（通过onEvent接收订阅的截图数据），然后通过$.g_2d_pose_find实现截图base64数据的识别，从而获得人体姿式数据pose.*，然后重点关注nose鼻子的位置信息，来判断是否应该前进、右转、左转，或者通过左肘位置是否比鼻子高来判断是否后退（抬左手后退）。从而实现了机器人判断主人位置实现自动的跟随功能！

第五步：点击顶部菜单“文件”推送头榜（作品），将此3D纪念馆以xverse轻应用方式分享给其他用户

第六步：将新的头榜标题设置为“姿式控制机器人（语音提醒）”，点击右上角确认完成头榜发布

注：标题为xmsg，不能误删除“”双引号，否则会发布失败——仅修改xmsg属性的文字内容即可。

第七步：找到刚发布的xverse轻应用头榜，点击进入3D场景游览器

注：轻轻一点击，即可进入体验刚发布好的xverse-3D轻应用（智体应用），我们相当于可以无限地分享和裂变这个开源的3D轻应用（智体应用）。这样大家便可以按自己的需求，轻松的修改和定制这些动画的源码模板了。可以形成自己的故事、自己的动画、自己的3D场馆、自己的3D互动剧情等等。随心所欲地发挥，所以智体世界、智体OS也相当于【元宇宙】【开放世界】！

第八步：进入3D轻应用后，我们首先开始与机器人实现视频的实时连接（然后进行姿式识别——根据人体在视野的位置进行机器人的跟随控制）

注：自动识别人体姿式，并结合主人位置实现自动转向和前进、后退控制（如下图所示）

注：机器人会自动执行不同的跟随动作（前进、左转、右转、后退等姿式识别控制动作）

注：经过反复测试，我们听到了不同的指令语音提醒播报，从而验证了机器人识别人体姿式进行自动跟随动作（非常类似机器狗、机器人宠物）

通过上8步，我们成功完成了通过3D轻应用中实现了机器人的人体姿式识别并完成主人位置的自动判断，从而实现跟随主人行动，完成机器人的自动跟随主人行走的目标。这提升了机器人的AI智能程度，从而改进了机器人行动控制的智能化程度——只要主人去哪，它就去哪。给它实时的视频姿式指令即可！

我们也看到了poplang智体编程语言的强大能量，一两行简单的指令，即可完成复杂的3D互动的交互效果、音效效果的开发。并且通过xverse-json源文件（3D轻应用）的方式进行社区分享，使得开源开放、公开透明的3D场馆的设计，能被大家更多的学习和继承，达到互动学习、互动成长的目的。这也是智体OS、智体互动式教育-学习的目标。

注：dtns.network德塔世界（开源的智体世界引擎）是在github和gitee上开源的项目！

附录（poplang智体代码）：

pop.func.define 3d_move

= event 3d_move_event

object.get event.turn turn

object.get event.forward forward

$.Math.abs turn

= aturn $ret

$.Math.abs forward

= aforward $ret

< aforward aturn turnflag

pop.ifelse turnflag turnNow goNow

pop.func.end

 

pop.func.define turnNow

 

set z 0

> turn z leftFlag

pop.ifelse leftFlag left right

 

pop.func.end

 

pop.func.define goNow

set z 0

> forward z goFlag

pop.ifelse goFlag move back

pop.func.end

 

 

pop.func.define left

/rtphone/robot/action?action=left

set tips 左转

$.g_2d_voice_play tips

pop.func.end

 

pop.func.define right

/rtphone/robot/action?action=right

set tips 右转

$.g_2d_voice_play tips

pop.func.end

 

pop.func.define move

/rtphone/robot/action?action=move

set tips 前进

$.g_2d_voice_play tips

pop.func.end

 

pop.func.define back

/rtphone/robot/action?action=back

set tips 后退

$.g_2d_voice_play tips

pop.func.end

 

set chatid msg_chat02G7TLu59Tzs

$.g_3d_show_rtcchat chatid

 

#订阅capture事件

pop.func.define onEvent

= data $event_data

object.get data.base64 base64

$.g_2d_pose_find base64

= cret $ret

object.get cret.w w

object.get cret.h h

object.get cret.pose.keypoints points

object.get cret.pose.score score

set i 0

+ i i i

set iw 9

+ iw i iw

    array.get points i nose

array.get points iw leftWrist

set leftr 0.33

set rightr 0.66

set scoreMin 0.2

    * w leftr leftw

* w rightr rightw

    * h leftr toph

    object.get nose.position.x npx

object.get nose.position.y npy

    object.get leftWrist.position.y wpy

object.get leftWrist.score ws

    < wpy npy backok

< npx leftw leftok

    > npx rightw rightok

    < npy h moveok

> score scoreMin sok

    = sok0 sok

    > ws scoreMin wsok

    && backok wsok backok

    ! backok notback

    pop.ifelse backok back

    ! notuser isuser

    && sok isuser sok

    && sok notback sok

    && leftok sok leftok

    && rightok sok rightok

    && moveok sok moveok

pop.ifelse leftok right donothing

    pop.ifelse rightok left donothing

    || leftok rightok turnok

    ! turnok notturn

    && notturn moveok moveok

    && moveok sok moveok

    pop.ifelse moveok move donothing

 

    pop.ifelse sok0 doface donothing

pop.func.end

 

ib3.event.bus.on rtcchat_capture onEvent

$.g_2d_rtcchat_capture_start

 

pop.func.define 3d_stop

ib3.event.bus.remove rtcchat_capture

$.g_2d_rtcchat_capture_stop

pop.func.end

 

set notuser 0

$.g_2d_faceapi_load_models

poplang的姿式控制代码到此结束！