LeapMotion（2）：追踪五指
上一篇文章，我们实现了Leap Motion的简单测试。追踪其中一个手指并用红色圆形表示其在空间的位置。
这篇文章，我们来实现五指的追踪。
其实，能够实现一指的追踪，那么五指的追踪自然不成问题。但是，还是有几个问题我们需要考虑一下。
1、并不是每一帧都会包含五指的全部信息。
比如，当前帧包含了五指信息，那么，窗口上就会显示五个红色圆。如果此时用户握拳，那么，下一帧就可能只会有一指的信息。此时，就应从窗口中移除多余的四个红色圆。
2、手指如何和红色圆对应。
因为Hand.Fingers集合对应的不一定是拇指、食指、中指、无名指、小指（可能对应的是小指、无名指、中指），所以，得想个办法把某个指尖和某个红色圆对应起来。幸好，Leap为每个对象都定义了ID。这样，我们就可以将指尖的ID和红色圆绑定在一起。自然地，我们会想到用Dictionary<int, Ellipse>。
还有一点，假设上一帧检测到了拇指（id为5）、这一帧没检测到拇指，而下一帧又检测到了拇指，那么，它的id可能是5，但也有可能不是5。
3、如何删除上一帧有的而这一帧中没有的红色圆。
这个问题相对简单，做一个List<int>，把这一帧中id一次加进去，然后，再从Dictionary<int, Ellipse>的Keys里面删除那些不在List<int>中的id所对应的红色圆。
OK，大部分问题都有了思路，那么，我们开始写代码吧。记得，一定要先看看上一篇文章啊。
Step1：构造下面的用户界面。
Step2：声明MyLeapListener类和窗口Closing事件。代码和LeapMotion（1）中的一样。
Step3：添加成员变量Dictionary<int, Ellipse>表示手指ID和红色圆的对应，添加成员变量List<int>表示当前帧追踪到的手指编号。代码如下：
1 private Dictionary<int, Ellipse> ellipses; 2 private List<int> fingerIds;
Step4：编写“连接设备”的单击事件和“断开设备”的单击事件。与之前不同的是，在“连接设备”的单击事件中，需要初始化ellipses成员变量，在“断开设备”的单击事件中，需要清空ellipses成员变量。
1 private void connect_device_button_Click(object sender, RoutedEventArgs e) 2 { 3 listener = new MyLeapListener(); 4 listener.OnFrameEvent += listener_OnFrameEvent; 5 controller = new Controller(); 6 controller.AddListener(listener); 7 8 connect_device_button.IsEnabled = false; 9 disconnect_device_button.IsEnabled = true; 10 11 ellipses = new Dictionary<int, Ellipse>(); 12 fingerIds = new List<int>(); 13 } 14 15 private void disconnect_device_button_Click(object sender, RoutedEventArgs e) 16 { 17 controller.RemoveListener(listener); 18 19 connect_device_button.IsEnabled = true; 20 disconnect_device_button.IsEnabled = false; 21 22 ellipses.Clear(); 23 }
Step5：编写OnFrameEvent事件。还是先放上事件声明。
1 void listener_OnFrameEvent(object sender, EventArgs e) 2 { 3 4 }
和之前一样，在事件中，我们首先要获取追踪到的手部的信息。
1 LeapFrame frame = controller.Frame();//获取当前帧 2 if (!frame.Hands.IsEmpty)//判断是否追踪到手部 3 { 4 Hand hand = frame.Hands.FirstOrDefault();//获取追踪到的第一只手 5 LeapVector palmPosition = hand.PalmPosition;//获取手部位置 6 float palmHeight = palmPosition.y; 7 float detectionWidth = (float)(palmHeight * Math.Tan(75.0 / 180.0 * Math.PI) * 2);//计算当前高度的检测宽度 8 9 //将要放下面的代码 10 11 }
接下来，就需要找到追踪到的每一个指尖（是指尖，而不是笔之类的东西欧）。
1 foreach (Finger finger in hand.Fingers.Where(f => f.IsFinger)) 2 { 3 //将要放下面的代码 4 }
获取指尖id放入List<int>，然后判断Dictionary<int, Ellipse>中是否有指定id对应的ellipse。代码如下：
1 //获取指尖ID，放入List<int> 2 fingerIds.Add(finger.Id); 3 4 Ellipse ellipse = null; 5 if (ellipses.ContainsKey(finger.Id))//如果在Dictionary<int, Ellipse>中有，则用ellipse表示其 6 { 7 ellipse = ellipses[finger.Id]; 8 } 9 else//Dictionary<int, Ellipse>中不存在，则创建一个ellipse 10 { 11 this.Dispatcher.Invoke(new Action(delegate 12 { 13 ellipse = new Ellipse(); 14 ellipse.Width = 10; 15 ellipse.Height = 10; 16 ellipse.Fill = Brushes.Red;//10x10大小的红色圆 17 ellipses.Add(finger.Id, ellipse); 18 container_canvas.Children.Add(ellipse); 19 }), null); 20 }
然后，就是在Canvas中设置ellipse的位置了。代码比较简单（和上一篇中的代码类似），如下：
1 //设置ellipse的位置 2 LeapVector position = finger.TipPosition; 3 4 double x = position.x; 5 double y = position.y; 6 7 double screenWidth = container_canvas.ActualWidth; 8 double screenHeight = container_canvas.ActualHeight; 9 10 x = x / detectionWidth * screenWidth + (screenWidth / 2); 11 y = screenHeight - y / 600 * screenHeight; 12 13 this.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(delegate 14 { 15 Canvas.SetLeft(ellipse, x); 16 Canvas.SetTop(ellipse, y); 17 }), null);
这样，我们就完成了指尖位置的绘制。
但是，要记得，在Dictionary<int, Ellipse>中可能存在本帧中没有检测到的指尖的id。为此，我们需要移除Dictionary<int, Ellipse>中那些多余的Key。代码如下：
1 //去掉这一帧中没追踪到的手指 2 IEnumerable<int> deletedIds = ellipses.Keys.Except(fingerIds); 3 foreach (int id in deletedIds.ToList())//这里要记得ToList()一下，否则会出现异常。 4 { 5 Ellipse ellipse = ellipses[id]; 6 7 this.Dispatcher.Invoke(new Action(delegate 8 { 9 container_canvas.Children.Remove(ellipse); 10 }), null); 11 12 ellipses.Remove(id); 13 } 14 15 //完成本次绘制，清空List<int> 16 fingerIds.Clear();
ok，这样就完成了。运行程序看看吧。
你会发现，基本上还是我们要的效果。但是，
当手越高，指尖距离越近，这是为什么呢？考虑一下。
附上源代码。
