吉林教学光学动作捕捉软件光学摄像头硬件

    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。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;吉林教学光学动作捕捉软件光学摄像头硬件

    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。北京光学动作捕捉软件准确地**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。

    另一方面原理本身基于单脚支撑和地面约束假设，系统无法进行双脚离地的运动定位解算；此外，传感器的自身重量以及线缆连接也会对动作表演形成一定的约束，并且设备成本随捕捉对象数量的增加成倍增长，有些传感器还会受周围环境铁磁体影响精度。光学式动作捕捉系统基于计算机视觉原理[2][3]，由多个高速相机从不同角度对目标特征点的监视和**来完成运动捕捉的任务。理论上对于空间中的任意一个点，只要它能同时为两部相机所见，就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。这类系统采集传感器通常都是光学相机，不同的是目标传感器类型不一，一种是在物体上不额外添加标记，基于二维图像特征或三维形状特征提取的关节信息作为探测目标，这类系统可统称为无标记点式光学动作捕捉系统，另一种是在物体上粘贴标记点作为目标传感器，这类系统称为标记点式光学动作捕捉。无标记点式光学动作捕捉[4]原理大致有三种：***种是基于普通视频图像的运动捕捉，通过二维图像人形检测提取关节点在二维图像中的坐标，无标记点式光学系统图册再根据多相机视觉三维测量计算关节的三维空间坐标。由于普通图像信息冗杂。

    然后在三维动画制作软件中进行动作合成，导演要在后期处理后才能查看影片。现在动捕技术发展为可以在户外捕捉多个角色或多个道具，而且更重要的是实现了人与道具及环境之间的交互，将动捕数据导入到卡通角色或虚拟角色上，加上虚拟摄像机后就可以实时输出预览影片，这样导演可以现场实时查看影片质量，并指导演员表演。例如2011年底拍摄的动画电影《丁丁历险记》，演员与导演都可以实时查看加入了动捕数据后的虚拟卡通角色的表演及加入了虚拟镜头的预览影片。（三）增强的面部表情捕捉人的面部表情是十分复杂的，表情是表演**和精华部份。要毫无保留地展现演员的演技并将表演移植到CG角色上去，难度十分之大。早期的动作捕捉技术只能够够对人的身体运动进行数据记录，后来发展到初级的表情捕捉，方法是在人脸上加标记点或涂上绿色。现在的面部表情捕捉一般是在演员带一个捕捉头盔，前置一个广角摄像头，演员脸上画上捕捉点，也可以不需要记录点实现非常精致的的面部捕捉。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。

    计算出关节点的空间位置信息。这类产品主要的优点是便携性强，操作简单，表演空间几乎不受限制，便于进行户外使用，但由于技术原理的局限，缺点也比较明显，一方面传感器本身不能进行空间***定位，通过各部分肢体姿态信息进行积分运算得到的空间位置信息造成不同程度的积分漂移，空间定位不准确；另一方面原理本身基于单脚支撑和地面约束假设，系统无法进行双脚离地的运动定位解算；此外，传感器的自身重量以及线缆连接也会对动作表演形成一定的约束，并且设备成本随捕捉对象数量的增加成倍增长，有些传感器还会受周围环境铁磁体影响精度。光学式光学式动作捕捉系统基于计算机视觉原理，由多个高速相机从不同角度对目标特征点的监视和**来完成运动捕捉的任务。理论上对于空间中的任意一个点，只要它能同时为两部相机所见，就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。这类系统采集传感器通常都是光学相机，不同的是目标传感器类型不一，一种是在物体上不额外添加标记，基于二维图像特征或三维形状特征提取的关节信息作为探测目标，这类系统可统称为无标记点式光学动作捕捉系统。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。江西线下大空间光学动作捕捉软件专业技术

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;吉林教学光学动作捕捉软件光学摄像头硬件

    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。运动捕捉技术组成传感器所谓传感器是固定在运动物体特定部位的**装置，它将向motioncapture系统提供运动物体运动的位置信息，一般会随着捕捉的细致程度确定**器的数目。信号捕捉设备这种设备会因motioncapture系统的类型不同而有所区别，它们负责位置信号的捕捉。对于机械系统来说是一块捕捉电信号的线路板，对于光学motioncapture系统则是**辨率红外摄像机。数据传输设备motioncapture系统，特别是需要实时效果的motioncapture系统需要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，而数据传输设备就是用来完成此项工作的。数据处理设备经过motioncapture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，这就需要我们应用数据处理软件或硬件来完成此项工作。软件也好硬件也罢它们都是借助计算机对数据高速的运算能力来完成数据的处理，使三维模型真正、自然地运动起来。剧中汤姆汉克斯穿着一套布满150个感应器的黑色紧身衣，这样电脑就能把他的眼睑、嘴唇、眉毛、乃至每个身体的表情和动作捕捉到。吉林教学光学动作捕捉软件光学摄像头硬件

上海青瞳视觉科技有限公司是一家专注于红外光学位置追踪系统及虚拟现实平台研发的高科技企业，成立于2015年8月，公司位于上海大学科技园内，是国内光学动作捕捉系统生产商之一。公司由一支高素质的研发团队组建，主要成员来自于中科院自动化所、上海交通大学等国内**高校且具有多年研发经验。目前公司具有完全自主知识产权、自行生产的光学动作捕捉设备和软件，成功研发并推出CMTracker动作捕捉、IQFace表情捕捉、VirtualHand手势捕捉、SLAM定位、VRWizard虚拟仿真平台等产品。系统服务于虚拟现实主题乐园，影视，游戏等泛娱乐等文化产业，也可应用于医疗、运动分析、工业仿真、机器人、无人机等领域。在VR和AR技术影响世界科技创新浪潮之际，团队专注于交互方案研究，为客户提供稳定，满意的交互方案。