动作捕捉设备概述

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动作捕捉的标准

动作捕捉的标准

动作捕捉的标准动作捕捉是指通过使用特殊设备来记录并捕捉人类的动作,以便在虚拟现实、电影、游戏等领域中进行重新呈现。

作为一种技术和工具,动作捕捉可以为人们带来沉浸式的体验和逼真的表现。

在进行动作捕捉时,存在着一些标准和要求。

首先,动作捕捉设备应当对身体的不同部位和关节有高精度的追踪能力。

这意味着设备需要准确地捕捉人的骨骼结构、肌肉运动及其细微的变化。

高精度的追踪能力可以提供更加真实和准确的动作信息。

其次,动作捕捉设备应当具备实时数据传输和处理的能力。

这样一来,捕捉到的动作数据可以立即传输到相关的应用程序或系统中进行实时处理和呈现。

实时数据传输和处理能够提供实时反馈和交互,使用户能够更加自然地参与到虚拟环境中。

此外,动作捕捉设备应当具备较高的稳定性和可靠性。

稳定性是指设备在捕捉过程中能够保持准确和稳定的追踪能力,不受外界环境和干扰的影响。

可靠性是指设备能够长时间、持续地进行追踪,同时保持数据的一致性和准确性。

另外,为了获得更好的动作捕捉效果,捕捉场地应当满足一定的要求。

例如,场地应具备较大的空间,以确保被捕捉者可以自由移动和展现各种动作。

场地应当避免有明显的遮挡物,以免对追踪设备的性能产生负面影响。

此外,光照条件也应当足够明亮,以保证设备能够准确地捕捉到动作。

动作捕捉的标准和要求不断随着技术的发展和应用领域的不同而更新和改进。

然而,高精度的追踪能力、实时数据传输和处理能力、稳定性和可靠性,以及适合的捕捉场地仍然是动作捕捉的基本要素。

VICON动作捕捉教材分析说明

VICON动作捕捉教材分析说明

VICON动作捕捉系统培训教材一. VICON动作捕捉系统基本原理及课程简介运动捕捉系统是一种用于准确测量运动物体在三维空间运动状况的高技术设备。

它基于计算机图形学原理,通过排布在空间中的数个视频捕捉设备将运动物体(跟踪器)的运动状况以图象的形式记录下来,然后使用计算机对该图象数据进行处理,得到不同时间计量单位上不同物体(跟踪器)的空间坐标(X,Y,Z)。

该技术在众多的领域中都有十分广泛的应用。

在体育训练中它可以帮助教练员从不同的视角观察运动员的动作,并且将位置、速度、加速度等数据进行量化处理,使教练员能够有的放矢地纠正运动员的技术动作,从而大大提高系列效果;在动画制作上,它可以轻而易举地制作出各种人物、动物的复杂动作,使动画制作流程变得简捷高效;在医学的康复治疗领域,它可以准确测量并记录下需要肢体康复治疗的病人的各种运动数据,同时可以为医生观察、分析病人的运动提供诸多帮助;另外该系统在步态分析、虚拟现实、运动分析、机器人控制等诸多领域都有着将巨大的应用前景。

二.设备软件配置Vicon设备组件、Vicon IQ动作捕捉软件、MotionBuilder动画软件,工作站级电脑两台。

三. 培训大纲培训计划时间为10天,以下是详细安排:项目细目时间交货,安装,调试根据交货单清点货物Vicon组件安装1天2天Camera的安装调试IQ,MotionBuilder软件安装1天培训见后培训大纲7天验收根据验收标准验收1天培训大纲每天上课时间:上午9:30??11:30下午1:30??4:00一、说明1 本培训计划根据《动作捕捉技术标准》职业模块标准制定。

2 本培训计划是贯彻能力导向的主要体现,也是培训能容的设置原则。

加强技能培训,注重实际操作能力的培养。

二、对受训人员的资质要求熟悉会用以下一种软件:Vicon IQ,Workstation ,MotionBuilder , Maya ,3ds三、动作捕捉技术培训内容模块培训内容说明动作捕捉技术动作捕捉技术概论系统讲述动作捕捉技术的发展过程;应用领域;动作捕捉技术的基本原理;动作捕捉制作流程CG动画概论结合动作捕捉技术介绍CG动画的发展过程;应用领域;制作流程动作捕捉系统的操作动作捕捉软件的基本操作方法;进行一般动作的捕捉练习;进行特殊部位的动作捕捉动作捕捉数据的管理;对捕捉数据进行修复和处理;系统功能;动作捕捉系统维护动作捕捉系统的维护、校正动作捕捉数据的处理模型绑定将动作捕捉数据输出到各个CG软件中去,包括一般动作和脸部动作将动作数据绑定到角色模型实时动作捕捉进行实时动作捕捉练习四、设施条件4.1 设施条件动作捕捉系统足够的动作捕捉空间;良好的暗度动作捕捉软件;实时动作捕捉软件;动作捕捉桥梁软件五、培训方式方法建议培训应采用小班制,以4人一班为宜。

htc动作捕捉方案

htc动作捕捉方案

htc动作捕捉方案近年来,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的快速发展已经改变了我们的生活方式和娱乐方式。

其中,动作捕捉技术在实现身临其境的交互体验中起着至关重要的作用。

HTC作为虚拟现实领域的领军企业之一,不断探索创新的动作捕捉方案,推动了行业的发展。

1. 动作捕捉技术简介动作捕捉技术利用传感器、摄像头和算法等设备,将用户的身体动作实时捕捉并转化为虚拟现实场景中的动作,使用户在虚拟环境中能够自然地交互。

动作捕捉技术广泛应用于电子游戏、虚拟旅游、医疗康复等领域。

2. HTC动作捕捉方案的优势2.1 精准度高HTC动作捕捉方案采用高精度传感器,能够实时捕捉用户的细微动作,并将其精确地映射到虚拟环境中。

无论是肢体动作还是手部表情,都能够得到准确的还原,为用户提供真实的交互体验。

2.2 实时反馈HTC动作捕捉方案具备实时反馈功能,通过即时传输用户的动作数据,在虚拟场景中实时呈现用户的动态表现。

用户可以在游戏中、康复训练中等实时看到自己的动作效果,提高了用户的参与感和积极性。

2.3 多种连接方式HTC动作捕捉方案支持多种连接方式,如无线连接和有线连接。

无线连接使用户能够自由移动,不受线缆束缚;有线连接则能够提供更稳定的数据传输,适用于对延迟要求较高的应用场景。

用户可以根据自己的需求选择适合的连接方式。

3. 应用案例3.1 互动游戏HTC动作捕捉方案广泛应用于互动游戏领域。

用户可以通过戴上HTC头戴式显示设备和手部捕捉器,参与虚拟游戏世界中的角色扮演、体感游戏等。

通过真实的身体动作与游戏进行互动,增强了游戏的沉浸感和娱乐性。

3.2 虚拟旅游HTC动作捕捉方案还可用于虚拟旅游的应用场景。

用户可以借助HTC设备,穿越时空,身临其境地体验不同地点的文化、风景等。

通过动作捕捉技术,用户可以亲身体验登山、潜水等活动,享受到与现实相似的体验。

3.3 医疗康复HTC动作捕捉方案在医疗康复领域也有广泛的应用。

通过捕捉患者的动作数据,医疗工作者可以准确了解患者的康复进展情况,并进行个性化的康复训练指导。

kinect的工作原理

kinect的工作原理

kinect的工作原理
Kinect是由微软研发的一款基于深度感知技术的动作捕捉设备。

它主要由红外摄像机、RGB彩色摄像机、多麦克风阵列和运
动传感器组成。

Kinect工作原理是通过红外摄像机和深度感知技术来捕捉人体
姿势和动作。

红外摄像机是用来发射红外光,并接收其反射光的摄像机。

当红外光照射到人体上时,会被人体反射回来,红外摄像机可以根据反射光的强弱来计算出物体距离感知器的距离。

在物体距离感知器方面,Kinect使用了一种名为结构光的技术。

它通过发射结构化的红外光,例如以网格或点阵的形式,然后通过红外摄像机捕捉物体上反射的红外光的形状和位置。

通过分析红外光的形状和位置,Kinect可以准确地对物体进行跟踪
和测量。

RGB彩色摄像机则用来捕捉人体的颜色信息和纹理。

将RGB
图像和深度图像进行结合,可以得到更加生动的图像和更加准确的姿势和动作识别。

此外,Kinect还通过多麦克风阵列实现声音的捕捉和定位。


麦克风阵列可以通过对声音的接收和处理来确定声音的来源和定位,从而实现音频的捕捉和识别。

通过综合以上红外摄像机、RGB彩色摄像机、多麦克风阵列
和运动传感器的数据,Kinect可以实现对人体动作和姿势的实
时捕捉和跟踪,并将其应用于虚拟现实、互动游戏和人机交互等领域。

手势捕捉技术介绍

手势捕捉技术介绍

一、手势追踪控制器简介手势追踪控制器是一种能对用户手部姿态和动作进行精确追踪的设备,其优势在于,用户手部无需佩戴任何设备,即可完成手掌和十指的动作捕捉,实现与计算机的人机交互。

设备外观如下:图1 微动VID手势追踪设备依靠此设备,只需挥动一只手指即可浏览网页、阅读文章、翻看照片,还有播放音乐,即使不使用任何画笔或笔刷,用您的指尖即可以绘画,涂鸦和设计;用户可以在3D空间进行雕刻、浇铸、拉伸、弯曲以及构建3D图像,还可以把他们拆开以及再次拼接。

该设备能让用户体验一种全新的交互方式,依靠此设备,可直接用双手的方式,在虚拟仿真训练中完成点击按钮、推动阀柄、抓取设备等操作。

手势追踪控制器能精确追踪用户双手位置,从技术上说,这是一个8 立方英尺的可交互式3D 空间。

人的一只手,有29 块骨头、29 个关节、123 根韧带、48 条神经和30 条动脉。

这是一种精密、复杂的追踪过程,但依靠此设备能不费吹灰之力,轻松掌握。

图2 手势捕捉追踪器追踪区示例控制器可追踪全部10 只手指,精度高达1/100 毫米。

它远比现有的运动控制技术更为精确。

150°超宽幅的空间视场,您可以像您在真实世界一样随意在3D的空间移动您的双手。

控制器能以超过每秒200 帧的速度追踪用户的手部移动,保障用户人机交互的低延迟体验。

二、手势捕捉原理微动手势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。

其工作流程如下:首先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。

图3 手势追踪控制器基准坐标系在使用过程中,传感器会定期的发送关于手的运动信息,每份这样的信息称为“帧”( frame )。

每一个这样的帧包含检测到的:➢所有手掌的列表及信息➢所有手指的列表及信息;➢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;➢所有可指向对象(Pointable Object),即所有手指和工具的列表及信息;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。

数字娱乐中的动作捕捉技术

数字娱乐中的动作捕捉技术

数字娱乐中的动作捕捉技术动作捕捉技术(Motion Capture,简称MoCap)是一种将人体动作转化为数字化数据的技术,已广泛应用于数字娱乐领域。

本文将介绍数字娱乐中的动作捕捉技术的基本原理、应用场景以及对数字娱乐领域的影响。

一、动作捕捉技术的基本原理动作捕捉技术通过使用传感器记录人体在运动过程中的细微动作,然后将这些数据转化为数字化信息。

它通常使用高速摄像机、惯性传感器或反射式球等设备来记录动作,再由计算机软件通过算法进行处理。

在动作捕捉技术中,最常用的是光学动作捕捉技术。

该技术使用多台高速摄像机捕捉运动对象身上粘贴的反射式球标记,并通过对球的位置进行跟踪和计算,准确还原出人体的运动轨迹。

这种技术具有高精度和精细度的特点,可实时捕捉人体动作。

二、动作捕捉技术在数字娱乐中的应用1. 电影制作:动作捕捉技术广泛应用于电影制作中,特别是在动画和特效领域。

通过将演员或运动员的动作捕捉下来,可以准确还原出真实的、生动的人体动作,使得电影中的虚拟角色更加逼真和自然。

2. 游戏开发:动作捕捉技术在游戏开发中起到了至关重要的作用。

通过使用动作捕捉技术,游戏中的角色能够根据玩家的动作进行实时反应,增强了游戏的互动性和沉浸感。

3. 舞台剧和表演:动作捕捉技术也被广泛应用于舞台剧和表演领域。

演员的动作可以通过动作捕捉技术进行实时录制和分析,从而改善表演效果,提高观众的体验。

4. 运动分析与训练:动作捕捉技术对于运动员训练和分析也有很大的帮助。

运动员的动作可以通过动作捕捉技术进行详细地记录和分析,从而找出潜在问题,改善技术水平。

三、数字娱乐领域中动作捕捉技术的影响动作捕捉技术的广泛应用对数字娱乐领域产生了重大影响。

它不仅使得数字娱乐作品更加真实和生动,同时也提高了制作效率。

首先,动作捕捉技术使得数字娱乐作品的人物动作更加真实。

通过真实的动作捕捉,角色的运动和表情更贴近现实,与观众产生更强的共鸣,增强了作品的观赏性和感染力。

动作捕捉简要叙述

动作捕捉简要叙述

动作捕捉论文动作捕捉是为第二次世界大战后,起源于物理治疗、康复领域中,对伤残、截肢、脑瘫、帕金森症患者运动及行为学分析研究,诞生与斯坦福大学神经生物力学实验室,该实验室至今仍是该领域的权威机构。

运动捕捉技术与20世纪70年代开始应用于动画制作领域,通过捕捉演员的动作以改进动画制作效果。

动作捕捉英文为Motion capture,简称Mocap。

技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。

在运动物体的关键部位设置跟踪器,由Motion capture系统捕捉跟踪器位置,再经过计算机处理后向得到三维空间坐标的数据。

当数据被计算机识别后,可以应用在动画制作,步态分析,生物力学,人机工程等领域。

常用的运动捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式、主动光学式和被动光学式。

不同原理的设备各有其优缺点,一般可从以下几个方面进行评价:定位精度;实时性;使用方便程度;可捕捉运动范围大小;抗干扰性;多目标捕捉能力;以及与相应领域专业分析软件连接程度。

光学式运动捕捉通过对目标上特定光点或标记点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。

目前常见的光学式运动捕捉大多基于计算机视觉原理。

从理论上说,对于空间中的一个点,只要它能同时为两部相机所见,则根据同一时刻两部相机所拍摄的图像和相机参数,可以确定这一时刻该点在空间中的位置。

当相机以足够高的速率连续拍摄时,从图像序列中就可以得到该点的运动轨迹。

典型的光学式运动捕捉系统通常使用6~8个相机环绕表演场地排列,这些相机的视野重叠区域就是表演者的动作范围。

为了便于处理,通常要求表演者穿上单色的服装,在身体的关键部位,如关节、髋部、肘、腕等位置贴上一些特制的标志或发光点,称为"Marker",视觉系统将识别和处理这些标志。

系统定标后,相机连续拍摄表演者的动作,并将图像序列保存下来,然后再进行分析和处理,识别其中的标志点,并计算其在每一瞬间的空间位置,进而得到其运动轨迹。

宠物动作捕捉衣服结构

宠物动作捕捉衣服结构

宠物动作捕捉衣服结构1. 介绍宠物动作捕捉衣服结构是一种专门设计用于宠物行为分析和训练的装备。

它能够准确地记录宠物的动作和姿势,以便分析宠物的行为模式和改善训练效果。

本文将详细介绍宠物动作捕捉衣服结构的原理、设计和应用。

2. 原理宠物动作捕捉衣服结构的原理是利用传感器和数据处理技术来实时捕捉和记录宠物的动作。

通常,宠物动作捕捉衣服结构包括以下几个主要组成部分:2.1 传感器宠物动作捕捉衣服结构中的传感器用于检测宠物的运动和姿势。

常见的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计等。

这些传感器能够测量宠物的加速度、角速度和方向,从而准确地捕捉宠物的动作。

2.2 数据采集宠物动作捕捉衣服结构中的传感器会不断地采集宠物的动作数据。

这些数据可以是宠物的运动轨迹、关节角度、姿势等。

数据采集过程需要高精度和高频率的测量,以确保捕捉到宠物的细微动作和变化。

2.3 数据处理宠物动作捕捉衣服结构中的数据处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析。

数据处理包括数据滤波、姿势重建、动作识别等步骤。

通过数据处理,可以得到宠物的动作序列和姿势特征,为后续的行为分析和训练提供基础。

3. 设计宠物动作捕捉衣服结构的设计需要考虑以下几个方面:3.1 舒适性宠物动作捕捉衣服结构需要与宠物的身体接触,因此舒适性是一个重要的设计考虑因素。

衣服应该选用柔软、透气的材料,并且具有良好的适应性,以确保宠物在穿着过程中感到舒适和自由。

3.2 稳定性宠物在运动过程中可能会有剧烈的动作和姿态变化,因此宠物动作捕捉衣服结构需要具有良好的稳定性。

衣服应该能够紧密贴合宠物的身体,不易松动或脱落,以确保传感器能够准确地捕捉到宠物的动作。

3.3 可调性不同宠物的体型和行为特点有所差异,因此宠物动作捕捉衣服结构需要具有一定的可调性。

衣服应该能够根据宠物的体型进行调整,以确保传感器能够正确地定位和测量宠物的动作。

3.4 可扩展性宠物动作捕捉衣服结构应该具有一定的可扩展性,以满足不同应用场景的需求。

动作捕捉 参数

动作捕捉 参数

动作捕捉参数动作捕捉技术在电影、游戏和体育等领域中得到广泛应用。

它通过追踪人体动作并将其转化为数字数据,以便在虚拟环境中实时重现。

本文将探讨动作捕捉技术的原理、应用领域以及未来发展方向。

一、动作捕捉技术的原理动作捕捉技术主要依靠传感器和相机等设备来捕捉人体的运动。

传感器可以是惯性导航系统、光学传感器或电磁传感器等。

在捕捉过程中,传感器会采集人体各个关节的位置、角度和速度等信息,然后将其转化为数字信号。

相机则用于记录人体的外观和姿态。

二、动作捕捉技术的应用领域1. 电影制作:动作捕捉技术在电影制作中起到了重要作用。

通过捕捉演员的动作,可以实现真实而逼真的特效。

例如,在《阿凡达》中,动作捕捉技术被广泛应用,使得虚拟角色的动作更加生动。

2. 游戏开发:游戏开发是动作捕捉技术的另一个重要应用领域。

通过捕捉玩家的动作,游戏可以实时反馈并呈现在屏幕上,增加游戏的互动性和真实感。

例如,《健身环大冒险》通过动作捕捉技术,使玩家可以在游戏中进行身体锻炼。

3. 体育训练:动作捕捉技术在体育领域中也得到了广泛应用。

通过捕捉运动员的动作,可以分析其运动技术和姿势,为训练提供科学依据。

例如,在足球训练中,动作捕捉技术可以帮助教练分析球员的踢球姿势和力量输出,从而提高训练效果。

三、动作捕捉技术的未来发展方向1. 实时性:未来的动作捕捉技术将更加注重实时性。

目前的动作捕捉系统存在一定的延迟,限制了其在某些应用场景中的使用。

未来的技术将致力于减少延迟,并实现真正的实时捕捉和反馈。

2. 精度:动作捕捉技术的精度也是一个重要的发展方向。

目前的系统在复杂动作和细节捕捉方面存在一定的局限性。

未来的技术将不断提高传感器的灵敏度和算法的准确性,以实现更高精度的动作捕捉。

3. 多模态融合:未来的动作捕捉技术将更加注重多模态融合。

除了传统的传感器和相机,未来的系统可能会结合其他感知技术,如声音、触觉和眼动等,以获取更全面的动作信息。

4. 应用拓展:动作捕捉技术的应用领域将进一步拓展。

动捕设备原理

动捕设备原理

动捕设备原理动捕设备是一种用于捕捉人体运动的技术,它可以将人体的运动转化为数字信号,从而实现对人体运动的精确记录和分析。

动捕设备的原理主要分为两类:机械式和光学式。

机械式动捕设备是最早出现的一种动捕技术,它主要通过机械传感器来捕捉人体运动。

机械式动捕设备通常由多个传感器组成,每个传感器都可以测量人体的一个关节的运动。

当人体运动时,传感器会产生相应的电信号,这些信号会被传输到计算机中进行处理,从而得到人体运动的数据。

机械式动捕设备的优点是精度高,可以测量非常微小的运动,但是它的缺点也很明显,就是传感器数量多,使用不方便,而且对人体的运动有一定的限制。

光学式动捕设备是目前应用最广泛的一种动捕技术,它主要通过摄像机来捕捉人体运动。

光学式动捕设备通常由多个摄像机组成,每个摄像机都可以拍摄人体的一个部位。

当人体运动时,摄像机会拍摄多张照片,然后通过计算机软件将这些照片合成为一个三维模型,从而得到人体运动的数据。

光学式动捕设备的优点是使用方便,可以测量全身的运动,而且对人体的运动没有太大的限制,但是它的缺点也很明显,就是精度相对较低,对光线和环境的要求比较高。

除了机械式和光学式动捕设备之外,还有一些其他的动捕技术,比如惯性式动捕设备和磁性式动捕设备。

惯性式动捕设备主要通过加速度计和陀螺仪来测量人体的运动,而磁性式动捕设备则主要通过磁场传感器来测量人体的运动。

这些技术各有优缺点,可以根据具体的应用场景来选择。

总的来说,动捕设备是一种非常重要的技术,它可以广泛应用于体育、医学、娱乐等领域。

随着科技的不断进步,动捕设备的精度和使用方便性也在不断提高,相信在未来的发展中,动捕设备将会有更加广泛的应用。

动作捕捉课堂笔记

动作捕捉课堂笔记

《动作捕捉技术与应用》笔记笔记来源石壮壮蒋兰手打石壮壮第一讲动作捕捉概述1、动作捕捉是一门综合计算机图形学、电子、机械、光学、计算机视觉/软件等技术捕捉表演者的肢体、表情,产生三维数据,对这些数据进行分析、处理的过程。

(技术方法)(sample、record)→3D2、获取动作信息的方法:模型模拟、艺术造型、动作捕捉。

3、捕捉动作的特点:1)真实性;2)速度快;3)可控性;4)经济性;5)可编辑性。

4、动作捕捉的产生和发展5、动作捕捉系统的类型1)机械式(传感器)优点:实时、成本低、精度高、易标定、无电磁干扰、捕捉范围大、易携带缺点:捕捉动作有限、传感器配置不灵活、易损坏、采样速率低、无全局位移2)电磁式发射源、接受传感器、数据处理显示优点:六维信息(位置x、y、z + 旋转)、实时性好、速度快、标定简单、相对便宜、可多人同时捕捉缺点:电磁干扰、范围有限、比光学式采样速率低、容易出现噪音、配置不灵活3)声学式发送器、接受器、处理单元优点:技术相对简单4)光学式:通过对目标特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。

两台摄像机同时拍到,可确定物体的空间位置。

高速拍摄→运动轨迹主/被动式优点:数据准确、捕捉空间大、速度快、标定简单、表演者受限小、可多人同时捕捉、标识球数目可变缺点:昂贵、数据需要处理、数据可能丢失、现场光需要控制、实时性局限位置→传感→光学→电信号6.捕捉的动作类型肢体动作、局部肢体动作、面部表情、皮肤动作、动物与玩偶第二讲捕捉系统的构成及技术分析(以光学系统为例)1、动作捕捉系统的构成(1)传感器固定在运动物体上,把位置信息转化成捕捉装置可接收的信息。

(2)信号捕捉设施位置信号的捕捉:对光学动作捕捉系统,高分辨率红外摄像机(3)数据传输设备将大量的运动数据从信号捕捉设备快速准确地传输到计算机系统进行处理。

实时、准确、多通道传输、同步(4)数据处理部分(使用计算机软件)根据应用类型和应用目的,处理成所需要的形式。

动作捕捉浅析(一)——惯性动作捕捉

动作捕捉浅析(一)——惯性动作捕捉

动作捕捉浅析(一)——惯性动作捕捉一、理论概述:动作捕捉英文Motion capture,简称Mocap。

技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。

在运动物体的关键部位设置跟踪器,由Motion capture系统捕捉跟踪器位置,再经过计算机处理后向得到三维空间爱你坐标的数据。

当数据被计算机识别后,可以应用在动画制作,步态分析,生物力学,人机工程等领域。

常用的运动捕捉技术从原理上说可分为惯性、光学式、声学式、电磁式。

不同原理的设备各有其优缺点,一般可从以下几个方面进行评价:定位精度;实时性;使用方便程度;可捕捉运动范围大小;抗干扰性;多目标捕捉能力;以及与相应领域专业分析软件连接程度。

惯性式:主要工作原理是跟在人的身上主要的关键点绑定惯性陀螺仪,分析陀螺仪的位移变差来判定人的动作幅度和距离;光学式:光学式运动捕捉通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。

目前常见的光学式运动捕捉大多基于计算机视觉原理。

从理论上说,对于空间中的一个点,只要它能同时为两部相机所见,则根据同一时刻两部相机所拍摄的图像和相机参数,可以确定这一时刻该点在空间中的位置。

当相机以足够高的速率连续拍摄时,从图像序列中就可以得到该点的运动轨迹;声学式:常用的声学式运动捕捉装置由发送器、接收器和处理单元组成。

发送器是一个固定的超声波发生器,接收器一般由呈三角形排列的三个超声探头组成。

通过测量声波从发送器到接收器的时间或者相位差,系统可以计算并确定接收器的位置和方向。

Logitech、SAC等公司都生产超声波运动捕捉设备;电磁式:电磁式运动捕捉系统是目前比较常用的运动捕捉设备。

一般由发射源、接收传感器和数据处理单元组成。

发射源在空间产生按一定时空规律分布的电磁场;接收传感器(通常有10~20个)安置在表演者身体的关键位置,随着表演者的动作在电磁场中运动,通过电缆或无线方式与数据处理单元相连。

Kinect动作捕捉系统介绍

Kinect动作捕捉系统介绍

Kinect动作捕捉系统介绍一、关于Kinect1、简介Kinectfor Xbox 360,简称Kinect,是由微软开发,应用于Xbox 360 主机的周边设备。

它让玩家不需要手持或踩踏控制器,而是使用语音指令或手势来操作Xbox360 的系统界面。

它也能捕捉玩家全身上下的动作,用身体来进行游戏,带给玩家“免控制器的游戏与娱乐体验”。

其在2010年11月4日于美国上市,建议售价149美金。

Kinect在销售前60天内,卖出八百万部,目前已经申请金氏世界记录,成为全世界销售最快的消费性电子产品。

2012年2月1日,微软正式发布面向Windows系统的Kinect版本“Kinect for Windows”,建议售价249美金。

Kinect有三个镜头,中间的镜头是RGB 彩色摄影机,用来采集彩色图像。

左右两边镜头则分别为红外线发射器和红外线CMOS 摄影机所构成的3D结构光深度感应器,用来采集深度数据(场景中物体到摄像头的距离)。

彩色摄像头最大支持1280*960分辨率成像,红外摄像头最大支持640*480成像。

Kinect还搭配了追焦技术,底座马达会随着对焦物体移动跟着转动。

Kinect也内建阵列式麦克风,由四个麦克风同时收音,比对后消除杂音,并通过其采集声音进行语音识别和声源定位。

2013年11月22日,随着xbox one的发售,kinect也更新为2.0版本。

二代和一代的主要区别在于它是专门为XboxOne设计,外形作了改进,精度更高,在捕捉在捕捉肢体动作和表情的基础上,增加了手指动作捕捉和心跳感应。

强化了分辨率至1080P,每秒处理的数据最多达2GB,镜头捕捉角度也增加至60%。

2、硬件功能3、安装部署除自定义应用程序处理外,对于将大量使用Kinect for Windows v2 身体跟踪的应用程序,建议使用下面的计算机配置作为参考。

该方案允许kinect发挥绝佳的性能,同时仍然能容纳附加的应用程序处理并维持最佳帧速率。

光学动作捕捉系统

光学动作捕捉系统

动(漫)画专业实训室建设方案专业实训室建设方案一、建设意义目前在国家各项政策的大力扶持下,中国动画产业发展迅速。

国产动画片数量大幅增加。

2006年国产电视动画片产量已经超过8万分钟。

动画质量日益提高,《三毛流浪记》、《蓝猫系列》、《Q版三国》、《勇闯天下》等一大批优秀国产动画片相继问世。

与之相适应的国产动画播映体系逐步完善,动画黄金时段播出国产动画片的政策取得了积极效果。

国产动画片开始走出国门,动画企业的市场意识不断强化,运营能力不断提高,已开始取得良好的市场回报,国产动画产业链正在形成,国产动画产业已经迎来了新的繁荣时期。

尽管如此,目前国内动漫游戏产业无论在人才还是技术基础上仍然薄弱,据不完全统计,目前全国动漫游戏从业者不到1万人,只及韩国的1/3。

而事实上,全国影视动漫游戏产业人才总需求约在20万人左右,游戏动漫人才总需求量也在15万人左右,每年的动漫游戏类专业毕业生仅有几千人,人才严重缺乏,象北京、上海、杭州、广州、宁波这样的国家重点动漫游戏产业基地,绝大多数动漫游戏生产企业仍停留在加工性质,真正原创的能力严重不足。

甚至在广州、宁波很多企业通过吸收学员一边培训一边生产的模式发展自己的人才,这显然影响企业生产专业化的发展,企业事专业的生产单位,学校才是专业的培训场所,在这种大的环境下,近年来众多高校也纷纷设立动漫游戏相关专业,尽管如此,由于缺乏经验及师资,多数学校也是停留在理论和经典教材学习,对学生的实际能力的培训极为缺乏。

特别是在当今动漫游戏生产技术已经进入无纸数码化、去鼠标化变革的时代,很多学校连一个动漫游戏无纸化创作实训室都没有,学校只是学习一个概念和软件技术,毕业出来后到生产企业仍旧要一段长时间的培训。

在这种情况下,建立动漫专业实训室具有及其重要的意义。

我们的目标是在实用性的基础上建设一个教学为主、生产为辅的教学生产相结合的实训教学实验室。

功能涵盖从传统手工动画到无纸动画整个工艺,逐步建设并达到国内先进性的标准。

动作捕捉技术概述

动作捕捉技术概述

动作捕捉技术概述概述动作捕捉是在运动物体的关键部位设置跟踪器。

英⽂名称Motion capture,简称Mocap。

Mocap应⽤⽅⾯有电影⾏业、动画产业、运动分析、虚拟现实等。

主流产品和⼚家动作捕捉分为5类,声学式、光学式、惯性式、电磁式、机械式动作捕捉5类。

⽽现在主流的动作捕捉类型主要是惯性式和光学式。

动作捕捉解决⽅案⼀般都是硬件加软件的组成(光学式硬件是⾄少三个以上摄像机,软件主要⽤来计算和后期处理标记点的三维空间位置。

惯性式硬件⼤多都是绑带+若⼲个IMU)。

⼀⽅⾯,惯性式主要⽤的是IMU,IMU主要由陀螺仪、磁⼒计、加速度计等组成,将IMU放置在⼈体上,可以测量转向,运动加速度和位置变化。

惯性式价格便宜,对于精度要求不⾼的应⽤下很适⽤,所以线下体验店和专业⽤户⼤多都会选择惯性式。

但是惯性式使⽤时间⼀长就会发⽣位置漂移,这也是⼀⼤劣势。

另⼀⽅⾯,光学式主要有被动光学式和主动光学式两种,两者区别就是标记问题,主动标记和被动标记,主动标记⾃发光,被动标记反射光(涂逆反射材料)。

光学式精度⾼,⼀个标记点位通过2台以上摄像机拍摄就可以测量出标记点的三维空间位置,但惯性式是通过估计IMU的三维空间位置的,精度⾃然不如光学式,所以光学式应⽤的领域⼤多都是运动估计、电影、动画产业。

光学式精度虽⾼,价格也贵,好⼀点的系统⼤多都要百万级。

光学式解决⽅案⽐较出名的,国内:Nokov、uSens、青瞳视觉,国外:美国魔神(Motion Analysis)、英国Vicon,美国OptiTrack。

价格⼤概是魔神和Vicon差不多,都是最贵的,价格百万级,Nokov价格⽐魔神Vicon便宜点,但是顶级的硬件摄像机⽅⾯做的跟魔神和Vicon差不多,OptiTrack价格便宜点,精度不如上⾯三个。

这四⼤⼚家最好的摄像机配置就如下图,⼀般帧率越⾼,分辨率越⾼,延时越低,动作捕捉系统精度⽅⾯⾃然更强啊。

举个例⼦,⼀般传感器的分辨率越⾼,从标记中获得的细节就越多,跟踪就越精准。

动作捕捉系统

动作捕捉系统

动作捕捉系统动作捕捉是实时地准确测量、记录物体在真实三维空间中的运动轨迹或姿态,并在虚拟三维空间中重建运动物体每一时刻运动状态的高新技术。

动作捕捉最典型的应用是对人物的动作捕捉,可以将人物肢体动作或面部表情动态进行三维数字化解算,得到三维动作数据,用来在CG 制作等领域中逼真地模仿、重现真人的各种复杂动作和表情,从本质上提升CG 动作效果;更重要的是让CG 动作制作效率提高数百倍,大大节省了人力成本和制作周期,制作者可以将更多精力投入在CG 创意和细节刻画等方面,大幅提升产品的整体制作水平。

动作捕捉系统是指用来实现动作捕捉的专业技术设备。

系统组成不同的动作捕捉系统依照的原理不同,系统组成也不尽相同。

总体来讲,动作捕捉系统通常由硬件和软件两大部分构成。

硬件一般包含信号发射与接收传感器、信号传输设备以及数据处理设备等;软件一般包含系统设置、空间定位定标、运动捕捉以及数据处理等功能模块。

信号发射传感器通常位于运动物体的关键部位,例如人体的关节处,持续发出的信号由定位传感器接收后,通过传输设备进入数据处理工作站,在软件中进行运动解算得到连贯的三维运动数据,包括运动目标的三维空间坐标、人体关节的6自由度运动参数等,并生成三维骨骼动作数据,可用于驱动骨骼动画,这就是动作捕捉系统普遍的工作流程。

系统分类及简介动作捕捉系统种类较多,一般地按照技术原理可分为:机械式、声学式、电磁式、惯性传感器式、光学式等五大类[1],其中光学式根据目标特征类型不同又可分为标记点式光学和无标记点式光学两类。

近期市场上出现所谓的热能式动作捕捉系统,本质上属于无标记点式光学动作捕捉范畴,只是光学成像传感器主要工作在近红外或红外波段。

机械式动作捕捉系统依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。

典型的系统由多个关节和刚性连杆组成,在可转动的关节中装有角度传感器,可以测得关节转动角度的变化情况。

装置运动时,根据角度传感器所测得的角度变化和连杆的长度,可以得出杆件末端点在空间中的位置和运动轨迹。

动作捕捉解决方案价格(3篇)

动作捕捉解决方案价格(3篇)

第1篇随着科技的发展,动作捕捉技术已经广泛应用于电影制作、游戏开发、虚拟现实、教育培训等多个领域。

动作捕捉解决方案的价格因其技术复杂度、功能需求、品牌差异等因素而有所不同。

本文将从多个角度对动作捕捉解决方案的价格进行分析,以帮助读者了解这一领域的价格构成。

一、动作捕捉解决方案价格构成1. 设备成本动作捕捉解决方案的核心是动作捕捉设备,包括捕捉器、相机、传感器等。

设备成本是价格构成中占比最大的部分。

(1)捕捉器:捕捉器是动作捕捉系统的核心部件,负责捕捉人体运动数据。

捕捉器的价格因品牌、性能、精度等因素而异。

目前市场上常见的捕捉器品牌有Vicon、OptiTrack、Noitom等。

价格从几千元到几十万元不等。

(2)相机:相机用于捕捉捕捉器发射的红外信号,实现动作捕捉。

相机的价格相对较低,一般在几千元到一万元之间。

(3)传感器:传感器用于捕捉人体运动数据,如肌肉活动、关节角度等。

传感器价格相对较高,一般在几千元到一万元之间。

2. 软件成本动作捕捉解决方案的软件包括数据采集、处理、分析、可视化等功能。

软件成本主要包括以下几部分:(1)操作系统:动作捕捉软件通常需要在特定的操作系统上运行,如Windows、Linux等。

操作系统成本相对较低,一般在几百元到一千元之间。

(2)数据处理软件:数据处理软件用于对捕捉到的动作数据进行处理和分析。

常见的品牌有Vicon、OptiTrack等,价格从几千元到几万元不等。

(3)可视化软件:可视化软件用于将动作数据转化为可视化的图形,便于用户观察和分析。

常见的品牌有Vicon、OptiTrack等,价格从几千元到几万元不等。

3. 人员成本动作捕捉解决方案的实施需要专业的技术人员进行操作和维护。

人员成本主要包括以下几部分:(1)设备安装和调试:设备安装和调试需要专业技术人员进行,成本一般在几千元到几万元之间。

(2)数据处理和分析:数据处理和分析需要专业人员进行,成本一般在每人每月几千元到几万元之间。

ART光学动作捕捉系统手指跟踪设备

ART光学动作捕捉系统手指跟踪设备

ART光学动作捕捉系统⼿指跟踪设备
⼿指跟踪设备是新添⼊A.R.T.跟踪系统的⼀款新产品,可跟踪⼿的运动⽅向以及⼿指的位置。

该产品为⽆线产品,单⼿、双⼿均可使⽤(右⼿:HT21ftm;左⼿:HT24ftm),并且有3根⼿指或5根⼿指两种版本的产品。

⼿指跟踪设备包括:
• 固定在⼿背的主动式⼿部⽬标。

通过调制闪光实现同步运⾏,并采⽤充电电池供给低压电。

• 3根⼿指或5根⼿指主动式标记,分别配有漫射球(装有⼀个红外LED灯)、指尖固定器、及软线。

这些主动式标记通过主动⼿部⽬标设备按时间先后顺序进⾏标识和控制。

输出数据包括:
• ⼿背的位置和⽅向;
• 跟踪⼿指数⽬,以及分辨左⼿和右⼿的数值;
• 外侧指⾻的位置和⽅位,在⼿部坐标系(如下所⽰)中显⽰,还可测定指尖的半径、位置和⽅位;
• 单指⾻之间的⾓度及长度,使⽤跟踪标记和经验数据进⾏测定。

标准附件
Fingertracking 包含:
• 2套主动式⼿部标靶设备(包含6套主动式⼿指标记物);
• 4节可充电电池;
• 2个充电器和和2个电源;
• 软件包:(1)DTrack⼿指跟踪模块 (2)A.R.T.浏览器;
• 说明⽂件。

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动作捕捉的应用状况及相关产品
动捕系统一般来说,应用都比较广泛呀,只是可能不同品牌,技术略有差别,相对来说国外品牌占的市场份额更大一些,作为一门新兴的动作捕捉技术,惯性动捕的出现,打破了光学动捕占据市场绝对主导的行业格局,被视为动作捕捉界的新生力量。

基于惯性传感器系统的动作捕捉技术是一项融合了传感器技术、无线传输、人体动力学、计算机图形学等多种学科的综合性技术,技术门槛要求很高。

虽然惯性动作捕捉技术出现的时间并不长,但随着它在各行业中的使用,其卓越的性能很快就显示出来了。

惯性动作捕捉,是一种新型的人体动作捕捉技术,它用无线动作姿态传感器采集身体部位的姿态方位,利用人体运动学原理恢复人体运动模型,同时采用无线传输的方式将数据呈现在电脑软件里。

惯性动作捕捉系统出现之前,最常见的是光学动捕技术。

它是通过在演员身上贴marker点,然后用高速摄像机来捕捉marker点的准确位移,再将捕捉数据传输到电脑设备上,由此完成动作捕捉的全过程。

光学动捕的整套设备的成本极为昂贵,架设繁琐,易受遮挡或光干扰的影响,给后期处理工作带来很多麻烦。

对于一些遮挡严重的动作来说,光学动捕无法准确实时还原例如下蹲、拥抱、扭打等动作。

而基于惯性传感器系统的动作捕捉技术的出现,大大改善了这一现状。

和光学动捕技术相比,惯性动作捕捉技术有着对捕捉环境的高适应性,它的技术优势、成本优势和使用便捷的优势,使得它在各行业有着优
异的表现。

在影视动画、体验式互动游戏、虚拟演播室、真人模拟演练、体育训练、医疗康复等领域,惯性动作捕捉系统都有着明显优于其他设备的特点。

惯性式动作捕捉系统原理
动作捕捉系统的一般性结构主要分为三个部分:数据采集设备、数据传输设备、数据处理单元,惯性式动作捕捉系统即是将惯性传感器应用到数据采集端,数据处理单元通过惯性导航原理对采集到的数据进行处理,从而完成运动目标的姿态角度测量。

在运动物体的重要节点佩戴集成加速度计,陀螺仪和磁力计等惯性传感器设备,传感器设备捕捉目标物体的运动数据,包括身体部位的姿态、方位等信息,再将这些数据通过数据传输设备传输到数据处理设备中,经过数据修正、处理后,最终建立起三维模型,并使得三维模型随着运动物体真正、自然地运动起来。

经过处理后的动捕数据,可以应用在动画制作,步态分析,生物力学,人机工程等领域。

加速度计,陀螺仪和磁力计在惯性动作捕捉系统中的作用
加速计是用来检测传感器受到的加速度的大小和方向的,它通过测量组件在某个轴向的受力情况来得到结果,表现形式为轴向的加速度大小和方向(XYZ),但用来测量设备相对于地面的摆放姿势,则精确度不高,该缺陷可以通过陀螺仪得到补偿。

陀螺仪的工作原理是通过测量三维坐标系内陀螺转子的垂直轴与设备之间的夹角,并计算角速度,通过夹角和角速度来判别物体在
三维空间的运动状态。

它的强项在于测量设备自身的旋转运动,但不能确定设备的方位。

而又刚好磁力计可以弥补这一缺陷,它的强项在于定位设备的方位,可以测量出当前设备与东南西北四个方向上的夹角。

在动作捕捉系统中,陀螺仪传感器用于处理旋转运动,加速计用来处理直线运动,磁力计用来处理方向。

通俗易懂地讲——陀螺仪知道“我们是否转了身”,加速计知道“我们运动多长距离”,而磁力计则知道“我们的运动方向”。

在动作捕捉系统中三种传感器充分利用各自的特长,来跟踪目标物体的运动。

惯性动作捕捉技术的优势
技术优势
惯性式动作捕捉系统采集到的信号量少,便于实时完成姿态跟踪任务,解算得到的姿态信息范围大、灵敏度高、动态性能好;对捕捉环境适应性高,不受光照、背景等外界环境干扰,并且克服了光学动捕系统摄像机监测区域受限的缺点;克服了VR设备常有的遮挡问题,可以准确实时地还原如下蹲、拥抱、扭打等动作。

此外,惯性式动作捕捉系统还可以实现多目标捕捉。

使用便捷的优势
使用方便,设备小巧轻便,便于佩戴。

动作捕捉的相关产品
Qualisy国内用的好像不多,价格好像比较适中。

Nokov就是国内的比较知名动捕设备了,产品线全面,高中低端的产品都有,顶级型号镜头性能参数达到1200万像素,频率300Hz,配置高但价格不贵,如果有考虑购入新的动捕设备,可以考虑Nokov
1.Measurand ShapeWrap III 动作捕捉套装
2.Measurand ShapeTape 动作捕捉设备(传感带长48厘米)
3.Animazoo IGS-Mini动作捕捉套装
4.OptiTrack FLEX:V100R2动作捕捉摄像头(及同步分离器)
5.OptiTrack 全身动作捕捉系统
6.VMSENS MotionBox Studio 运动姿态测量与分析软件
7.VMSENS Motion Tracker Network Manager 软件开发包
8.VMSENS iMT 程序包
10.VMSENS SDK 软件开发接口:
姓名:xxx
学号:xxxxxx。

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