動(dòng)作捕捉設(shè)備——技術(shù)原理介紹

常用的運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)從原理上說(shuō)可分為機(jī)械式、聲學(xué)式、電磁式、主動(dòng)光學(xué)式和被動(dòng)光學(xué)式。不同原理的設(shè)備各有其優(yōu)缺點(diǎn)，一般可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：定位精度；實(shí)時(shí)性；使用方便程度；可捕捉運(yùn)動(dòng)范圍大??；抗干擾性；多目標(biāo)捕捉能力；以及與相應(yīng)領(lǐng)域?qū)I(yè)分析軟件連接程度。此外，還有慣性導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)捕捉。

動(dòng)作捕捉設(shè)備介紹

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展和動(dòng)畫(huà)制作要求的提高，在發(fā)達(dá)國(guó)家，運(yùn)動(dòng)捕捉已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用化階段，有多家廠商相繼推出了多種商品化的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備，成功地用于虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲、人體工程學(xué)研究、模擬訓(xùn)練、生物力學(xué)研究等許多方面。

從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)捕捉的實(shí)質(zhì)就是要測(cè)量、跟蹤、記錄物體在三維空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡。

機(jī)械式運(yùn)動(dòng)捕捉依靠機(jī)械裝置來(lái)跟蹤和測(cè)量運(yùn)動(dòng)軌跡。典型的系統(tǒng)由多個(gè)關(guān)節(jié)和剛性連桿組成，在可轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)中裝有角度傳感器，可以測(cè)得關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化情況。裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)角度傳感器所測(cè)得的角度變化和連桿的長(zhǎng)度，可以得出桿件末端點(diǎn)在空間中的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡。實(shí)際上，裝置上任何一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都可以求出，剛性連桿也可以換成長(zhǎng)度可變的伸縮桿，用位移傳感器測(cè)量其長(zhǎng)度的變化。

動(dòng)作捕捉設(shè)備——動(dòng)作捕捉技術(shù)介紹

動(dòng)作捕捉(Motion Capture)是指利用外部設(shè)備對(duì)人體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和姿態(tài)還原的技術(shù)。

動(dòng)作捕捉系統(tǒng)通常由硬件和軟件兩部分構(gòu)成。硬件包含剛體標(biāo)記點(diǎn)、采集設(shè)備、傳輸設(shè)備及數(shù)據(jù)處理設(shè)備等；軟件包含系統(tǒng)設(shè)置、空間標(biāo)定、運(yùn)動(dòng)捕捉、數(shù)據(jù)處理以及3D模型映射模型等功能模塊。

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