了解完leapmotion是什么，再带大家了解一下leapmotion的原理。本文作者从API的角度大概描述了leapmotion的原理，图片解析很到位，是个不错的教程。


Leap Motion体感器的结构图
大体上，Leap 传感器根据内置的两个摄像头从不同角度捕捉的画面，重建出手掌在真实世界三维空间的运动信息。检测的范围大体在传感器上方25 毫米到600 毫米之间，检测的空间大体是一个倒四棱锥体。

首先，Leap Motion 传感器会建立一个直角座标系，座标的原点是传感器的中??心，座标的X 轴平行于传感器，指向屏幕右方。 Y 轴指向上方。 Z 轴指向背离屏幕的方向。单位为真实世界的毫米。如图： 在使用过程中，大跃进运动传感器会定期的发送关于手的运动信息，18 per这样的信息称为“帧的”（框架）。每一个这样的帧包含检测到的：

1. 所有手掌的列表及信息;
2. 所有手指的列表及信息;
3. 手持工具（细的，笔直的，比手指长的东西，例如一枝笔）的列表及信息;
4. 所有可指向对象（Pointable对象），即所有手指和工具的列表及信息;

Leap 传感器会给所有这些分配一个唯一标识（ID），在手掌、手指、工具保持在视野范围内时，是不会改变的。根据这些ID，可以通过Frame::hand( ) , Frame::finger( ) 等函数来查询每个运动对象的信息。

Leap 可以根据每帧和前帧检测到的数据，生成运动信息。例如，若检测到两只手，并且两只手都超一个方向移动，就认为是平移；若是像握着球一样转动，则记为旋转。若两只手靠近或分开，则记为缩放。所生成的数据包含：

1. 旋转的轴向向量;
2. 旋转的角度（顺时针为正）;
3. 描述旋转的矩阵;
4. 缩放因子;
5. 平移向量;

对于每只手，可以检测到如下信息：

1. 手掌中心的位置（三维向量，相对于传感器座标原点，毫米为单位）;
2. 手掌移动的速度（毫米每秒）;
3. 手掌的法向量（垂直于手掌平面，从手心指向外）;
4. 手掌朝向的方向;
5. 根据手掌弯曲的弧度确定的虚拟球体的中心;
6. 根据手掌弯曲的弧度确定的虚拟球体的半径;

其中，手掌的法向量和方向如下图所示：
「手掌球」的圆心和半径： 对于每个手掌，亦可检测出平移、旋转（如转动手腕带动手掌转动）、缩放（如手指分开、聚合）的信息。检测的数据如全局变换一样，包括：

1. 旋转的轴向向量;
2. 旋转的角度（顺时针为正）;
3. 描述旋转的矩阵;
4. 缩放因子;
5. 平移向量;

Leap 除了可以检测手指外，也可以检测手持的工具。像上文所说的，就是细的、笔直的、比手指长的物件：


    对于手指和工具，会统一地称为可指向对象对象（Pointable，抱歉不太会翻译），每个Pointable对象包含了这些信息：

1.     长度;
2.     宽度;
3.     方向;
4.     指尖位置;
5.     指尖速度;

方向和指尖位置如下图： 根据全局的信息、运动变换，手掌、手指和工具的信息和变换，开发者就可以靠这些来制作游戏、程序了。(本文来源：知乎)