吉林运动光学动作捕捉软件光学摄像头硬件

    与陀螺仪、加速度计等芯片共同提供各种各样的自然交互。而我们的惯性动作捕捉，实际上就是通过类似功能的集成芯片封装后绑定在身体重要的关节点，通过芯片捕捉到的关节点变换，进行算法分析从而转化为人体的动作数据。目前动作捕捉做的成熟度较高的应该当属荷兰的一家动作捕捉公司Xsens，他们从2000年就开始涉猎IMU和AHRS（惯性测量装置和自动航向基准系统，前者用于测量直线运动和旋转运动，后者功能类似但基准来源于地球的重力场和磁场），是当前世界上技术沉淀较深的公司。其次它在身上绑定的MARK点容易被身体遮挡导致定位丢失，目前的解决方式是增加摄像机的数量，这将极大地增大开发或者学习的负担，基本上不适用于个人开发者或者比较小的团队。常见的光捕技术又被分为红外、激光、可见光和机器视觉等，这里将对主流的捕捉系统进行一个对比分析。红外定位：顾名思义，红外动捕肯定使用了红外线技术。这种技术的基本原理就是在一定的空间内使用若干红外摄像机，对该空间进行覆盖拍摄，而被定位的物体上则使用红外反光材料标记重要节点。通过摄像机发出红外光线，并且在红外光线在空间中反射后捕捉它们，便能利用算法进行计算这些点在空间中的相对位置变化。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。吉林运动光学动作捕捉软件光学摄像头硬件

    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。吉林运动光学动作捕捉软件光学摄像头硬件与传统的遥控方式相比，这种系统可以实现更为直观、细致、复杂、灵活而快速的动作控制;

    这类系统采集传感器通常都是光学相机，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。基于计算机视觉的动作捕捉系统进行人体动作捕捉和识别，可以利用少量的摄像机对监测区域的多目标进行监控，精度较高；同时，被监测对象不需要穿戴任何设备，约束性小。然而，采用视觉进行人体姿态捕捉会受到外界环境很大的影响，比如光照条件、背景、遮挡物和摄像机质量等，在火灾现场、矿井内等非可视环境中该方法则完全失效。另外，由于视觉域的限制，使用者的运动空间被限制在摄像机的视觉范围内，降低了实用性。2.基于马克点的光学动作捕捉系统具有**性的是青瞳视觉。该类系统的原理是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额计算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。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。基于马克点的光学动作捕捉系统采集的信号量大，空间解算算法复杂，其实时性与数据处理单元的运算速度和解算算法的复杂度有关。且该系统在捕捉对象运动时。

    这也正是运动捕捉技术的研究内容。机器人遥控机器人将危险环境的信息传送给控制者，控制者根据信息做出各种动作，运动捕捉系统将动作捕捉下来，实时传送给机器人并控制其完成同样的动作。与传统的遥控方式相比，这种系统可以实现更为直观、细致、复杂、灵活而快速的动作控制，**提高机器人应付复杂情况的能力。在当前机器人全自主控制尚未成熟的情况下，这一技术有着特别重要的意义。互动式游戏可利用运动捕捉技术捕捉游戏者的各种动作，用以驱动游戏环境中角色的动作，给游戏者以一种全新的参与感受，加强游戏的真实感和互动性。体育训练运动捕捉技术可以捕捉运动员的动作，便于进行量化分析，结合人体生理学、物理学原理，研究改进的方法，使体育训练摆脱纯粹的依靠经验的状态，进入理论化、数字化的时代。还可以把成绩差的运动员的动作捕捉下来，将其与***运动员的动作进行对比分析，从而帮助其训练。另外，在人体工程学研究、模拟训练、生物力学研究等领域，动作捕捉技术同样大有可为。可以预计，随着技术本身的发展和相关应用领域技术水平的提高，动作捕捉技术将会得到越来越***的应用。青瞳作为国内3D视觉解决方案提供商。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.

    系统实用性低。动作采样频率一般地，人们会认为相机采集频率越高越好，大部分情况下是可以这样理解的，但这个理解并不***，有个别情况属于例外。事实上，相机采集频率并不等于动作采样频率，用户真正关心的实际是动作采样频率而不是相机采集频率。采样频率指动作捕捉系统单位时间内采集动作关键帧的频率，其中动作关键帧是指某一时刻得到的一套完整的动作数据。毕竟动作采样频率才决定了动作捕捉的细腻程度和采样密度，特别是对于动作分析的用户来讲，采样频率对运动学计算意义重大，例如计算速度、加速度等参数时，较高的动作采样频率尤其重要。对于无标记点式光学系统和被动式光学系统来讲，动作采样频率和相机采集帧率一致，相机每曝光一次即得到一帧完整的动作数据，这时将相机帧率等价于动作采样频率是没有问题的；但是，对于主动式光学系统来讲，原理截然不同，由于采用时序编码的LEDMarker点，不同的LED随时间交替明暗变化，相机每曝光一次实际只对空间中的一个或几个Marker点进行采集，以此实现对不同Marker点的ID识别区分，捕捉时视场内往往有几十甚至上百个Marker点，当对所有Marker点完成一次采集时，才算作一次完整的动作采集，即一个动作关键帧。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;广东训练光学动作捕捉软件成像特点

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。吉林运动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。吉林运动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。