用Scratch玩手势控制（下）

谢作如

毫无疑问，Leap Motion是一款很有趣的体感控制器。借助于斯蒂芬·豪威尔“Scratch 2.0 Plug-in for Leap Motion”插件，中小学生用Scratch2.0，就能编写出很酷的手势控制方面的应用来。在上期的文章中，我借助“用手‘抓’住小猫”和“深海捕鱼”两个范例，初步介绍了手势控制方面的编程。在这期的文章中，我们继续研究稍微复杂的手势识别功能的实现。

需要提示的是，Scratch2.0的文件能够保存其原先使用的第三方插件信息。你只要打开原来保存的手势控制程序，就不需要再次去载入“LeapMotion.json”脚本文件了。这样一来，我们编写需要第三方插件的Scratch程序就比较方便了。

用手势实现放大和缩小功能

通过手势控制图片或者网页的放大和缩小，是手机触控屏上的常见应用。这一功能虽然常见，但在普通的触控屏上实现起来并不容易，因为这涉及多点触控。Leap Motion可以识别双手，刚好可以让我们体验这一好玩的功能。

以下是一个通过手势控制小鱼大小的程序，具体功能为：双手握拳，然后改变双手之间的距离，屏幕上的小鱼也就根据距离的变化，自行放大或者缩小，其界面如图1所示。

程序功能分析：

①首先我们需要判断双手是否握拳，用“Hand-1 Open？”和“Hand-2 Open？”不成立就可以判断。原理很好理解，但代码拼接起来有点长，这也是图形化编程语言的最大不足。

②而后要判断双手之间有没有改变距离。我使用d1和d2两个变量，d1记录的是上一次的距离，d2记录的是当前的距离。然后将d2除以d1的值与角色的原大小相乘，并设定角色大小。这样就能够用动态的双手距离控制角色大小了。

需要注意的是，如果双手不处于“握拳”状态时，d1的值需要初始化为0。不然，这会导致你无法连续做缩放角色的操作。完整的代码如图2所示。

和电脑玩“石头剪刀布”

“石头剪刀布”是大家最熟悉的猜拳游戏了，和电脑玩“石头剪刀布”游戏的程序也多如牛毛。但是，那些程序无非是用鼠标键盘选择一个按钮，然后和电脑出的随机数进行比较，无趣得很。你甚至不知道电脑是不是耍了什么手段，毕竟电脑永远是在你选择后才暗中“出拳”。你见过有谁真正用划拳的形式和电脑玩“石头剪刀布”吗？

我们可以借助Leap Motion，做一个玩家和电脑可以“公平”玩猜拳的手势游戏。游戏设定为：当倒计时结束，玩家和电脑同时“出拳”，然后电脑识别出玩家的手势，根据自己的出拳结果，判断输赢。

游戏的核心功能并不复杂。首先要让电脑能够判断玩家出的拳（手势）是石头还是剪刀或者布。这三个手势中，比较麻烦的是“剪刀”，这需要进行多次测试，看Leap Motion的识别结果是否准确。比如我就用下页图3的代码，分别判断当玩家出“剪刀”的时候，五个手指的状态分别是处于什么情况，记录并分析。

也许是插件的BUG或者是Leap Motion的识别存在某些不足，“剪刀”这一手势，插件反馈的往往不是“食指和中指”可见，反而是“大拇指和食指”可见。经过多次测试，我发现如下表所示的规律：

可能有人会问，对于“石头”的判断，为什么不直接用“‘hand-1 Open’不成立”呢？其实，对于Leap Motion来说，“剪刀”也是“‘hand-1 Open’不成立”的。既然我们仅仅是为了区分三种手势，也可以更简单点，将三种情况合并起来判断，如图4。

需要注意的是，玩家出拳前最好要先把手势做标准，然后展示在Leap Motion的上方，不要太靠近。尤其不能等手到了固定的位置再做出手势，这样容易导致Leap Motion误判。在实际的测试中，Leap Motion还是能让我满意的，识别的准确率能达到90%。

好了，既然三种手势都能正确识别，这个程序的核心功能就实现了。我们可以优化一下程序，把其他功能完善起来。限于篇幅，具体的代码就不再赘述了。具体界面如图5-图9所示。

看到“后出”提示了吗？在这个游戏中，我们再也不用担心电脑作弊了，因为它甚至会比你先出。当然，如果你不及时出拳，程序会判定你“后出”的。总之，谁也别想耍赖。

借助这两个范例，我们初步实现了一些有趣的手势识别功能，但是也发现“Scratch 2.0 Plug-in for Leap Motion”插件存在很多不足。如果你具有一定的编程能力，还可以下载插件源码，增加相应的功能，让Scratch2.0的手势控制更加强大。我们希望有更多的高手，在他人的开源代码基础上，增加新的功能后再开源出去。如果你用Leap Motion识别出更多的手势，请别忘了分享你的代码。

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