数据可视化

3D 手部可视化

3D 面板用于在三维空间中实时渲染手部追踪和传感器数据,延迟通常小于 10ms。它包含三类核心可视化组件,以及触觉点云和坐标变换显示。

3D 面板详情

以下功能仅在连接 Wuji Glove 时可用:手骨架渲染指尖姿态可视化EMF 姿态触觉点云压力着色

组件图示说明
手骨架手骨架示意图21 个 MediaPipe 关键点和骨骼连接,支持单指置信度着色
指尖姿态指尖姿态示意图5 个指尖的位置和朝向,以子弹头几何体渲染
EMF 姿态EMF 姿态示意图电磁追踪发射/接收线圈,支持置信度着色
触觉点云触觉点云示意图触觉传感器压力数据以彩色点云渲染
TF 坐标变换TF 坐标变换示意图静态和动态坐标变换显示

手骨架 (hand skeleton)

手骨架组件渲染 21 个 MediaPipe 标准关键点及其连接关系:

  • 关节点:以球体渲染,分布在拇指(4 个)、食指(4 个)、中指(4 个)、无名指(4 个)、小指(4 个)和手腕(1 个)
  • 骨骼连接:以圆柱体渲染 21 条连接线,呈现手部拓扑结构
  • 手部网格:默认叠加一层半透明实心手部网格,与骨架同步动态变形。可在设置中切换为线框或关闭

每个关节的颜色反映该手指的追踪置信度,通过 Color Map 映射实现。

可配置项:

设置默认值说明
Color MapSafety颜色映射方案
Invert Colors反转色彩映射方向
Opacity0.9不透明度,1.0 为完全不透明
Point size5 mm关节球体大小
Line scale0.3骨骼线宽缩放
Show Axis可开关显示每个关节的坐标轴
Hand Profilewujihand手型 profile,可选 wujihandwujihand2Custom URDF
Custom URDF Path本地 URDF 绝对路径,选择 Custom URDF 后显示,供 SDK 端 IK 解算使用
Show Mesh叠加实心手部网格
Mesh Opacity0.5网格不透明度
Mesh Wireframe切换为线框模式
Mesh Color#cccccc网格基础颜色

指尖姿态 (fingertip poses)

指尖姿态组件独立于手骨架,渲染 5 个指尖的位置和朝向:

  • 几何体:定制的子弹头形状(椭圆体尖端 + 圆柱体延伸)
  • 坐标系:Z 轴指向手腕方向,X 轴从小指到拇指方向,Y 轴指向手背侧
  • 支持独立开关,可与手骨架同时或单独使用

可配置项:

设置默认值说明
Color MapSafety颜色映射方案
Invert Colors反转色彩映射方向
Opacity0.9不透明度,1.0 为完全不透明
Point size5 mm指尖几何体大小
Min Value / Max Value0.0 / 1.0色彩映射的值域范围
Show Axis可开关显示指尖坐标轴
Axis scale0.02坐标轴长度

EMF 姿态 (EMF poses)

EMF 姿态组件可视化电磁追踪系统的发射和接收线圈:

  • 发射线圈:渲染在 EMF 坐标原点
  • 接收线圈:渲染在每个手指的 EMF 传感器位置
  • 传感器外观:默认按真实 STL 模型渲染,可在设置中切换为立方体
  • 颜色反映定位置信度,置信度越高颜色越接近映射的"好"端
  • 在 Sidebar 的 Panel 中通过 Color Map 下拉菜单切换配色方案,默认使用 Safety (Okabe-Ito) 无障碍配色,是 3D 可视化的推荐选择

可配置项:

设置默认值说明
Color MapSafety颜色映射方案
Invert Colors反转色彩映射方向
Opacity0.7不透明度,1.0 为完全不透明
Sensor visualSTL传感器渲染模式(STL / Cube)
Min Value / Max Value0.80 / 0.92置信度映射范围
Show Axis可开关显示 EMF 坐标轴
Transfer Function传递函数类型
Gamma (γ)可调Gamma 传递函数(0.1–3.0)
EXP (k)可调指数传递函数(0.1–10.0)

触觉点云 (point cloud)

将触觉传感器数据在 3D 空间中以点云形式渲染,每个点的颜色反映压力值。在 Sidebar 的 Panel 中切换配色方案和调整色彩映射参数。

TF 坐标变换 (TF coordinate transforms)

3D 视图支持 TF(Transform)坐标变换显示。在 Sidebar 的 Panel 中展开 Transforms 查看坐标变换树,包含静态变换(tf_static)和动态变换。

为每个变换配置固定偏移值,或订阅 Topic 实时更新。

全局 Topic

tftf_static 是全局 Topic——无需设备名称前缀即可直接订阅。连接多台设备时,各设备的变换树自动合并为统一的变换树,两只手可同时显示在同一 3D 视图中。设备固件自动为左手和右手坐标系分配 l_r_ 前缀。