行业案例

不同原理的动作捕捉设备

  • 日期 2022-11-17
  • 作者深圳市瑞立视多媒体科技有限公司
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  既然是技术,总有不同的实现方式。动作捕捉技术目前可以分为以下几种:光学、惯性、机械、声学和电磁。


  光学运动捕捉,顾名思义,就是通过光学原理对一个场物体进行捕捉和定位。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。光学运动捕捉是通过一整套精密复杂的光学相机来实现的。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,捕捉全身运动。光学运动捕捉可以分为被动和主动两种。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。被动光学运动捕捉是通过镜头本身的灯板发出特定波长的红外光,照射在标志物上。标识物通过特殊的反光处理,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。


  惯性运动捕捉使用惯性导航传感器AHRS(姿态参考系统)和IMU(惯性测量单元)来测量被捕捉的人或物体的运动加速度、方向、倾斜角和其他特征。惯性动作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。


  声学动作捕捉系统一般由发射机、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。


  电磁动作捕捉系统一般由发射器、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。