# 手

手是 LeapMotion 控制器追踪的主要实体。控制器维护了一个人手和数据验证内建模型，控制器的传感器也依赖此模型。则允许控制器能追踪手指的位置，甚至当一个手指处于完全不可见状态。请注意，当一个手指不可见或者在手的背后时，移动或者改变位置是有可能失去目标。LeapMotion 软件匹配了内部模型和现有的数据。在某些情况下，软件会出现错误匹配的情况 - 比如讲一个右手识别为一个左手。

[Hand](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.Hand.md) 类表示了一个 Leap 检测到的物理手。一个 Hand 对象提供访问了它的可形象列表，以及描述手的位置、方向和运动属性。

Hand 可以识别分别识别左手和右手。此外，每个手都会在被检测到后分配一个 ID 值。如果你从 LeapMotion 视野中移除在重新插入一个手时会重新分配一个 ID（可以使用 `timeVisible` 属性来设置一个手是否被重新检测）。如果 LeapMotion 软件认为它误判了一只手的类型并要做改变时，还是会重新非配一个新的手 ID。

## 获取手

从一个 [Frame](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.Frame.md) 中获取 Hand 对象：

```python
frame = controller.frame() # controller is a Leap.Controller object
hands = frame.hands
first_hand = hands[0]
```

如果你知道手的 ID 也可以：

```python
know_hand = frame.hand(hand_ID)
```

你还可以利用帧中的相对位置获取手:

```python
frame = controller.frame() # 控制器是一个 Leap.Controller 对象
hands = frame.hands

leftmost = hands.leftmost
rightmost = hands.rightmost
frontmost = hands.frontmost
```

注意，`leftmost()`和`rightmost()`函数只能识别哪只手是最远的。使用 `isLeft`或者`isRight`属性来判断一只手是左手还是右手。

## 获取手的特征

一只手描述了它自身的类型、位置、方向、姿势以及动作：

* `isRight`、`isLeft` ——一只手是左手还是右手。
* `Palm Position`——从 LeapMotion 原点以毫米为单位的手掌的中心点。
* `Palm Velocity` ——以毫米为单位的手掌的移动速度和方向。
* `Palm Normal` ——垂直于手掌平面的向量，向量从手掌向外。
* `Direction` ——从掌心指向手指的向量。
* `grabStrength, pinchStrength` ——描述了手的姿势
* `Motion factors` ——提供了两帧之间的相关缩放、旋转、平移的因子。

手的位置通过其手掌的位置属性给出，提供包含以毫米为单位的 LeapMotion 原点的三维坐标。手的方向通过两种向量给出：从掌心指向手指的方向向量，以及垂直于手掌平面向外的法向量。

手的移动给出了速度的属性，一个向量提供了以 mm/s 为单位的手的瞬间移动。你也可以获取一直手在两帧之间的平移、旋转、缩放的运动因子的值。

下面的代码段展示了如何从一个帧中获取手的基本属性：

```python
hand = frame.hands.rightmost
position = hand.palm_position
velocity = hand.palm_velocity
direction = hand.direction
```

## 获取手指

你可以获取与手关联的手指作为一个列表，或单独的使用在前一帧中获取的 ID。

通过列表：

```
# hand 是一个 Leap.Hand 对象
pointables = hand.pointables
fingers = hand.fingers
```

通过前一帧中的 ID： 

```
known_pointable = hand.pointable(pointable_ID)
```

若需获取 Leap 视野内的手指相对位置，请使用匹配列表类的 rightmost, leftmost 和 fontmost 函数：

```
# hand 是一个 Leap.Hand 对象
left_pointable = hand.pointables.leftmost
right_finger = hand.fingers.rightmost
front_finger = hand.fingers.frontmost
```

请注意，这些函数都是相对 LeapMotion 原点而不是手本身的。为获得手相关的手指，你可以使用 Leap Matrix 类来平移手指位置到参考系手所在帧中。

## 计算手的方向

你可以使用[Hand](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.Hand.md)的方向和法向量计算手的方向角。

![法向量从手掌垂直引出；方向向量则指向前方](https://3708604558-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LmAGnx6ThZjQnyNN4Sg%2F-LmAGpETZPiOMDijInN-%2F-LmAGz5Dhejff8ONgLbA%2FLeap_Palm_Vectors.png?generation=1565704849810210\&alt=media)

[Vector](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.Vector.md)定义pitch, yaw, roll 三个角度，他们分别是绕 x, y, z 三轴所成夹角。

```
pitch = hand.direction.pitch
yaw = hand.direction.yaw
roll = hand.palm_normal.roll
```

注意， roll 仅在同时使用法向量时才提供预期的角度。

## 将手指坐标平移到手的参考帧

有时候获取手所在帧参考系中手指的坐标很有用。则使你可以对手进行空间排序，还能够简化分析手的位置。你可以创建一个平移矩阵通过使用 Leap [Matrix](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.Matrix.md) 类来平移手指位置和方向坐标。手的参考帧可以有效的定义手的 [basis](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.Hand.md) 以及 [palm\_position](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.Hand.md)。basis 将 x 轴设置为手的侧向，z 轴则指向前方，而 y 轴则平行于手掌的法向量。palm\_position 为平移原点。

```
frame = controller.frame()
for hand in frame.hands:
    hand_x_basis = hand.basis.x_basis
    hand_y_basis = hand.basis.y_basis
    hand_z_basis = hand.basis.z_basis
    hand_origin = hand.palm_position
    hand_transform = Leap.Matrix(hand_x_basis, hand_y_basis, hand_z_basis, hand_origin)
    hand_transform = hand_transform.rigid_inverse()

    for finger in hand.fingers:
        transformed_position = hand_transform.transform_point(finger.tip_position)
        transformed_direction = hand_transform.transform_direction(finger.direction)
        # Do something with the transformed fingers
```

## 手序列

[HandList](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.HandList.md) 类的行为如同一个向量形式的数组且支持迭代器。你不能够从 LeapMotion API 来删除或修改手列表的成员对象，但你可以组合相同对象类型作为一个新的列表。

迭代器的使用方法：

```
for hand in handList:
    print hand
```

[HandList](https://github.com/changkun/leapmotion_v2_cn/tree/7bc30e3330cee5b47b2724bd9233dd3adf7456d3/js/api/Leap.HandList.md) 类定义了一个附加的函数从 Leap 坐标系统中的相对位置来获取列表成员。这些函数包括 leftmost(), rightmost() 和 frontmost()。下面的代码段展示了如何获取一个最右边的一个手对象：

```
furthest_right = frame.hands.rightmost
```