行业案例

不同原理的运动捕捉设备

  • 日期 2022-11-18
  • 作者运动捕捉设备爱好者
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  运动捕捉设备既然是高端技术,总有不同的实现方式。运动捕捉技术目前可以分为以下几种:光学、惯性、机械、声学、电磁。


  Optical运动捕捉它通过光学镜头捕捉固定在人体或物体上的标志物的位置信息,从而捕捉动作和姿态。Optical运动捕捉由一整套精密复杂的光学相机实现。基于计算机视觉原理,多个高速摄像机从不同角度跟踪目标特征点,捕捉全身动作。Optical运动捕捉可分为被动式和主动式。这种分类不同于标记。主动是指标志物主动发光甚至有自己的ID码,这样镜头就可以在视野内观察到标志物自身的光,并记录捕捉其运动轨迹。无源光学运动捕捉通过镜头本身的灯板发出特定波长的红外光,照射标识物。标识物通过特殊的反射处理,可以反射反光镜大灯板发出的红外光,使镜头捕捉并记录标识物在视野内的运动轨迹。


运动捕捉设备


  光学运动捕捉系统捕捉人体运动。


  惯性运动捕捉是利用惯性导航传感器AHRS(姿态参考系统)和IMU(惯性测量单元)测量被捕获的人或物体的运动加速度、方位角、倾斜角等特征。惯性运动捕捉需要各种无线控制,电池组,传感器等配件。它就像穿在身上的一整套衣服,通过各个部位的传感器捕捉人体或物体的数据。


  Mechanical运动捕捉system依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。典型的系统由多个接头和刚性连杆组成。角度传感器安装在可旋转的关节中,可以测量关节旋转角度的变化。当装置运动时,根据角度传感器测得的角度变化和连杆的长度,可以得到杆的端点在空间的位置和运动轨迹。


  动捕设备一般由发射机、接收机和处理系统组成。发射装置一般指超声波发生器,接收系统一般由三个以上的超声波探头组成。通过测量声波从发射器到传感器的时间差或相位差,确定到接收器的距离,并根据三个三角形接收传感器获得的距离信息计算超声波发生器到接收器的位置和方向。


  电磁运动捕捉系统一般由发射机、接收机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;接收传感器放置在表演者身体的关键位置。当表演者在电磁场中移动时,接收传感器通过电缆或无线将接收到的信号传输到处理单元。根据这些信号,可以计算每个传感器的空间位置和方向。