广东科研光学动作捕捉软件光学动捕软件

    二维或三维动画制作过程中，角色动作或表情一般都是通过手工绘制或通过动画师调节软件中角色模型的“骨骼”或控制器生成。由于角色或人的动作与表情极其复杂，且动画师不是专业表演者，手工方式的动作绘制或调节使得影视动画中的角色不够生动逼真，而且制作时间长、效率低、实时性不够。动作捕捉技术应用在影视动画制作的主要目的是解决影视动画制作中表演艺术与动漫卡通风格特征完美结合，扩展导演讲述故事的自由度，提高工业生产效率。在二十世纪70年代，迪斯尼就尝试通过捕捉演员的动作来改进动画制作效果。现在大量电影与动画片或游戏制作都***采用动作捕捉技术，该技术现阶段呈现出许多新特点与新趋势。一、动作捕捉技术动作捕捉技术的雏形是1915年动画大师MaxFlEischer研制的一个将胶片内容打到透光台上的放映机，动画师照着画面人物动作造型绘制角色动作，从而使角色栩栩如生。1994年，三维运动轨迹捕捉技术正式商业化，2011年，利用***动作捕捉技术拍摄的，没有一只真实动物参与表演的影片《猩球崛起》，达到了动作捕捉技术应用的新高峰。动作捕捉技术从表演系统上分主要有身体运动捕捉和表情捕捉，从技术原理上分主要为机械式、声学式、电磁式和光学式[4]。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。广东科研光学动作捕捉软件光学动捕软件

    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。湖北体能光学动作捕捉软件如关节、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.

2月22日，科幻动作视效巨制《阿丽塔：战斗天使》在内地上映。影片根据日本作家木城雪户经典漫画《铳梦》改编，主讲了未来世界中的一个半机械少女阿丽塔断片后从失忆到找回记忆，拥有超凡战斗力的过程。实际上，阿丽塔完全是通过对演员的动作捕捉后进行CG制作的一名角色，通过对饰演阿丽塔的演员罗莎·萨拉查在片场与所有演员一起进行表演、互动的动作捕捉，尽**大可能将阿丽塔在日常生活中的每一个细微的动作与表情都如实记录下来。动作捕捉技术就是将真人表演和计算机技术结合起来，先是借助高科技手段把表演者的动作捕捉下来，然后把其作为电脑中的虚拟角色的运动依据，使虚拟角色的动作和表情能像真人一般自然逼真。***，我们就一起来看看动作捕捉技术的发展历程。初上银幕小试牛刀《***回忆》（1990年）20世纪70年代，一位名叫约翰逊的心理学家提出了动作捕捉技术，该技术**初只运用于医疗事业，进入影视领域后，没想到还起了奇效。1990年，动作捕捉技术在好莱坞大片《***回忆》中露了一手。影片中，男主角（施瓦辛格饰）要通过X光扫描射线来进行动作捕捉。我们知道X光具有很高的穿透能力，能够隔着皮肉******骨骼。

    系统参数及其在实际应用中的物理意义/动作捕捉系统编辑动作捕捉相机分辨率光学动作捕捉系统，不论是无标记点式还是标记点式，动作捕捉相机分辨率都是系统的一个重要参数。与影视行业的摄像机分辨率意义不同，动作捕捉相机分辨率意义并不在于画面的细腻程度和视觉体验，因为系统并不需要精细的画面，而是能够分辨出视场内的标记点或目标特征即可，因此动作捕捉相机的物理分辨率通常不需要影视级摄像机那么高，但是这里的分辨率具有两大物理意义：一是空间尺寸分辨能力，同样的视场范围，同样的工作距离下，分辨率越高，可识别的**小特征尺寸越小，通常这个意义在于，**辨率的相机可以使用更小尺寸的Marker，Marker过大容易对动作表演造成干扰，一般情况下Marker大小不宜超过直径20mm，但也不宜过小，太小容易被遮挡，可视角度随之变小，一般肢体捕捉Marker点不宜小于直径10mm；二是定位精度，尽管精度本身受分辨率、硬件同步性能、软件标定和三维重建算法等诸多因素影响，但分辨率决定了空间尺寸的分辨能力，一定程度上决定了空间定位的不确定度，造成三维数据不同程度的抖动，从而限制了定位精度，在其它因素控制较好的情况下，分辨率对系统精度起到决定性作用。经过 Mocap系统捕捉到的数据需要修正、处理后还要有三维模型向结合才能完成计算机动画制作的工作.

    你可能已经知道，动作捕捉需要让演员穿上布满小球的紧身服，然后四处走动。但这到底是怎么回事？简单来说，电影或游戏制作者希望把演员复杂的肢体和面部动作传递到动画角色身上。这一过程甚至可以不用电脑。动画师MaxFleisher早在1914年就发明了逐帧转描（rotoscoping），这种方法只是单调地一帧帧**实拍画面，从而创建卡通动画（***作品《墨水瓶人》）。动画长片中***使用逐帧转描是迪士尼1937年的《白雪公主和七个小矮人》。即便动画师是手工制作角色动画，他们往往也参考视频素材，学习演员的表演，甚至是直接拿镜子照着自己画。数字时代的手工动画被称为“关键帧动画”，也就是顺序地填充不同关键帧之间的角色运动。早期，动作捕捉还是摄影棚专属的技术，演员穿着紧身服，被专门的摄影机和灯光围在空荡荡的舞台**。《阿凡达》提出了“表演捕捉”的概念，包含多名演员，能够捕捉面部甚至嘴唇动作。《黑色洛城》等游戏也大幅提升了面部和全身动作捕捉的真实感。同时。《指环王》把动作捕捉从摄影棚带到了片场，让前列动作捕捉演员安迪·瑟金斯表演咕噜，并与其他演员交互。片场动作捕捉如今已经成为电影中数字角色制作的标准流程。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。湖北体能光学动作捕捉软件

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。广东科研光学动作捕捉软件光学动捕软件

    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。广东科研光学动作捕捉软件光学动捕软件

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