上海影视光学动作捕捉软件成像特点

    价格非常低廉，有不少爱好者尝试使用kinect进行动作捕捉，效果并不尽如人意，这是因为kinect的应用定位是一款动作识别传感器，而不是精确捕捉，同样存在关节位置计算误差大，层级骨骼运动累积变形等问题。总体来讲，无标记点式动作捕捉普遍存在的问题是动作捕捉精度低，并且由于原理固有的局限导致运动自由度解算缺失（如骨骼的自旋信息等）造成动作变形等问题。2、标记式光学标记点式光学动作捕捉系统一般由光学标识点（Markers）、动作捕捉相机、信号传输设备以及数据处理工作站组成，人们常称的光学式动作捕捉系统通常是指这类标记点式动作捕捉系统。在运动物体关键部位（如人体的关节处等）粘贴Marker点，多个动作捕捉相机从不同角度实时探测Marker点，数据实时传输至数据处理工作站，根据三角测量原理精确计算Marker点的空间坐标，再从生物运动学原理出发解算出骨骼的6自由度运动。这里根据标记点发光技术不同还分为主动式和被动式光学动作捕捉系统：（1）主动式光学主动式光学动作捕捉系统的Marker点由LED组成，LED粘贴于人体各个主要关节部位，LED之间通过线缆连接，由绑在人体表面的电源装置供电。其主要优点是采用高亮LED作为光学标识。由视觉系统直接识别表演者身体关键部位并测量其运动轨迹的技术，估计将很快投入实用。上海影视光学动作捕捉软件成像特点

    相当于在同一个动作帧中分别针对每个Marker进行逐次曝光，破坏了动作捕捉的Markers检测的同步性，导致运动变形，不利于快速动作的捕捉；第二，由于相机帧率很大部分用于单帧内对不同Marker点的识别，因此有效动作帧采样率较低，这点上也不利于快速运动的捕捉和数据分析；第三，LEDMarker可视角度小(发射角120度左右)，一个捕捉镜头内部通常集成了两个相机近距离采集，这种窄基线结构导致视觉三维测量精度较低，并且在运动过程中由于动作遮挡等问题仍然不可避免地导致频繁的数据缺失，如果为尽量避免遮挡造成的数据缺失，需要成倍增加动作捕捉镜头的数量弥补遮挡盲区问题，设备成本也随之成倍增加；第四，由于时序编码的原理局限，系统可支持的Marker总数有严格限制，在保证足够的采样率前提下，同时采集人数一般不宜超过2人，且Marker点数量越多，单帧逐点曝光时间越长，运动变形越严重。被动式光学系统图册被动式光学动作捕捉系统，也称反射式光学动作捕捉系统，其Marker点通常是一种高亮回归式反光球，粘贴于人体各主要关节部位，由动作捕捉镜头上发出的LED照射光经反光球反射至动捕相机，进行Marker的检测和空间定位。上海影视光学动作捕捉软件成像特点虚拟现实系统 为实现人与虚拟环境及系统的交互，必须确定参与者的头部、手、身体等的位置与方向;

    可在一定程度上进行室外动作捕捉，LED受脉冲信号控制明暗，以此对LED进行时域编码识别，识别鲁棒性好，有较高的**准确率；（2）被动光学式被动式光学动作捕捉系统，也称反射式光学动作捕捉系统，其Marker点通常是一种高亮回归式反光球，粘贴于人体各主要关节部位，由动作捕捉镜头上发出的LED照射光经反光球反射至动捕相机，进行Marker的检测和空间定位。该类动作捕捉以青瞳视觉动作捕捉系统为准，技术成熟，精度高、采样率高、动作捕捉准确，表演和使用灵活快捷，Marker点可以很低成本地随意增加和布置，适用范围很广。且因其使用不可见反射光进行识别，即便是在户外环境下也可以很好的使用，适用场景并不局限在室内稳定光照环境。动作捕捉技术主要应用领域动画制作将运动捕捉技术用于动画制作，可极大地提高动画制作的水平。它极大地提高了动画制作的效率，降低了成本，而且使动画制作过程更为直观，效果更为生动。虚拟现实系统为实现人与虚拟环境及系统的交互，必须确定参与者的头部、手、身体等的位置与方向，准确地**测量参与者的动作，将这些动作实时检测出来，以便将这些数据反馈给显示和控制系统。这些工作对虚拟现实系统是必不可少的。

    该反光标记物一般为球形、类球形或者其他形状等，球形标记物即为反光球，一般设置为球形比较有利于计算处理以及精度，若为其他形状，当例如设置在人体身上时，则动捕相机很有可能无法拍摄到某一角度的信息画面。如图1所示，选取某个场地，可以为室内房间或者环境光强度较弱情况下的室外场地，在场地上方设置有多个动捕相机302，该相机302可以投射红外光至反光球303，反光球303能够将红外光反射至动捕相机302上，由此捕捉到反光球303的运动轨迹。多个反光球303可以粘贴或绑定在人体301身上，一般在人体301的各个关节部位设置相应的反光球303即可，比如头部、手肘、手掌、膝盖、脚踝等，动作捕捉系统捕捉到的反光球303运动轨迹即为人体301的位姿变化。为了更准确并且更简单地捕捉到目标对象的运动情况，还可以将多个反光球303固定在一个装置上形成刚体，比如在一个固定底座上安装至少三个不同分布方向的反光球303，可以通过朝向不同方向的支撑杆支撑相应的反光球303，三个反光球303**空间坐标xyz三个方向，从而实现计算运动对象的三维空间坐标数据。在一个实施例中，可将上述刚体绑定在体验者的头部、双手、双脚以及背部，**定位软件便可接收传来的体验者身上的刚体数据。如果在表演者的脸部表情关键点贴上 Marker ，则可以实现表情捕捉，如图 5 所示。大部分表情捕捉都采用光学式。

    动作捕捉技术的种类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，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。机械式机械式动作捕捉系统依靠机械装置来**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。这里产品的普遍优点是成本低，精度高，采样频率高，但比较大的缺点是动作表演不方便，连杆式结构和传感器线缆对表演者动作约束和限制很大，特别是连贯的运动受到阻碍，难以实现真实的动态还原。声学式声学式动作捕捉系统一般由发送装置、接收系统和处理系统组成。发送装置一般是指超声波发生器，接收系统一般由三个以上的超声探头阵列组成。通过测量声波从一个发送装置到传感器的时间或者相位差，确定到接受传感器的距离。研究人员正在研究不依靠 Marker而应用图像识别、分析技术;陕西游戏光学动作捕捉软件二次元偶像

运动捕捉技术完成了将表情和动作数字化的工作，提供了新的人机交互手段;上海影视光学动作捕捉软件成像特点

    1983年麻省理工学院（MIT）研发出了一套图形牵线木偶。这套系统使用了早期的光学动作捕捉系统，叫做“Op-Eye”，它依赖于一系列的发光二极管，通过制定动作，来生成动画脚本（Sturman,1999）。本质上，这个牵线木偶充当了***套“动作捕捉服装”。它自带非常有限数量的感应球,这些球能粗略的定位人体结构的关键骨骼点的位置。这套技术的产生，迅速的奠定了动作捕捉在之后迅速发展的基础，为后续各种动作捕捉提供了追寻的方向，也**了之后动作捕捉技术的风潮，包括***的动作捕捉技术在内。动作捕捉技术基本原理动作捕捉系统是指用来实现动作捕捉的专业技术设备。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。上海影视光学动作捕捉软件成像特点

上海青瞳视觉科技有限公司位于上海市静安区广中路788号行健楼415~425。公司业务分为动作捕捉，空间定位，虚拟现实主题乐园，虚拟仿真等，目前不断进行创新和服务改进，为客户提供良好的产品和服务。公司注重以质量为中心，以服务为理念，秉持诚信为本的理念，打造数码、电脑良好品牌。在社会各界的鼎力支持下，持续创新，不断铸造***服务体验，为客户成功提供坚实有力的支持。