动作捕捉技术是什么原理 Nokov的产品是哪种原理的动作捕捉?

作者&投稿:倪朋 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

截止到今天,常见的动作捕捉技术从原理上说可分为以下五种:光学式,惯性式,机械式,声学式,电磁式。

人机工效

1)光学式动作捕捉,顾名思义,是通过光学原理来完场物体的捕捉和定位的。是通过光学镜头捕捉固定在人体或是物体上面的marker的位置信息来完成动作姿态捕捉。光学式动作捕捉依靠一整套精密而复杂的光学摄像头来实现,它通过计算机视觉原理,由多个高速摄像机从不同角度对目标特征点进行跟踪来完成全身的动作的捕捉。光学动作捕捉可分为被动式和主动式两种。这个分类是从marker来区别的。主动式是指marker是主动发光甚至可以自带ID编码的,这样镜头在视野中可以通过marker自身发光来观测它,并记录捕捉到其的运动轨迹。而被动式光学动作捕捉是通过镜头本身自带的灯板发出特定波长的红外光,照射到marker上,marker是通过特殊反光处理,可以反射镜头灯板发出的红外光,这样镜头就能在视野里捕捉记录该marker的运动轨迹。


2)惯性动作捕捉则是采用惯性导航传感器AHRS(航姿参考系统)、IMU(惯性测量单元)测量被捕捉者或物体的运动加速度、方位、倾斜角等特性。惯性动作捕捉需要各类无线控件,电池组,传感器等一些配件。类似一个整装衣服穿在身上,通过各个部位的传感器来捕捉人体或物体的数据。


3)机械式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。


4)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,由三个呈三角排列的接收传感器得到的距离信息解算出超声发生器到接收器的位置和方向。


5)电磁式动作捕捉系统一般由发射源、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;接收传感器安置在表演者身体的关键位置,随着表演者的动作在电磁场中运动,接收传感器将接收到的信号通过电缆或无线方式传送给处理单元,根据这些信号可以解算出每个传感器的空间位置和方向。



一个值得重视的现象:宁可牺牲效果,也要确保安全捕捉。一个必须明确的观念:以牺牲效果为代价是最大的不安全。一个被实践证明的结论:破解两难的秘诀是动作捕捉技术。随着中国人民消费水平的提高、游戏产业、电影产业的发展,中国动作捕捉技术将会越来越普及。动作捕捉有了动作捕捉软件,动画制作的效果也会越来越生动。动作捕捉技术发展迅速,优势明显。从应用角度来看,表演动画系统主要有表情捕捉和身体动作捕捉两类;从实时性来看,可分为实时捕捉系统和非实时捕捉系统两种。到目前为止,常用的动作捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式和光学式。同时,不依赖于专用传感器,而直接识别人体特征的动作捕捉技术也将很快走向实用。那这么实用的技术是用什么来体现的呢?趁着机会给大家介绍一款无与伦比的动作捕捉软件QualisysTrackManager动作捕捉软件,它使得动作捕捉过程变得轻而易举。来看看吧!QualisysTrackManager动作捕捉软件QualisysTrackManager,或简称为QTM,是Qualisys通过高效且用户友好的方式处理动作捕捉过程的的主要软件。QTM支持Qualisys公司生成的硬件以及各种外部设备。该软件为Qualisys运动捕获系统不可分割的一部分,具有广泛的应用场景,如室内或室外、空中或水下、无源标记或有源标记、实时或后处理,以确保一致和熟悉的用户体验。QualisysTrackManager是Qualisys公司的一款无与伦比的动作捕捉软件,它使得动作捕捉过程变得轻而易举。室内或室外、空中或水下、无源或有源测量均呈现出一致而持续的体验。QualisysTrackManager动作捕捉软件QualisysTrackManager,拥有高性能2D/3D/六自由度跟踪。QTM收集2D标记的位置数据,并计算3D及六自由度数据。它可以实时完成,仅需要最少的延迟完成快速吞吐量或后期处理。QTM的跟踪具有完全可扩展性:可从一台摄像机(仅进行2D跟踪)增设台摄像机以扩大测量体积。QTM还支持同一系统内不同类型Qualisys相机的混合。QualisysTrackManager,支持外部设备。QTM支持生物力学研究中使用的所有主要的测力板和EMG系统。Noraxon和MegaEMG系统内有QTM内专用驱动程序。QTM集成支持64通道的A/D接口(可同时使用多个此类设备以增加通道数)。通过A/D接口基本上任何类型的信号可以与运动数据同步。QualisysTrackManager动作捕捉软件QualisysTrackManager可从DV摄像机、网络摄像机通过HDMI输入捕捉视频(需要一张PCIExpress卡)。高速视频可从Qualisys相机或使用PointGrey公司的高速摄像机进行捕捉。QualisysTrackManager,可使您导出3D和六自由度数据至其他软件进行进一步的分析。数据可导出为Matlab(.mat)、Visual3D(.c3d)或普通选项卡分隔值文件(.tsv),例如可在MicrosoftExcel中读取。QualisysTrackManager,可扩展系统:只需添加的摄像头,支持所有Qualisys相机;也有着高性能2D/3D/六自由度跟踪。有它,一切变得那么的精彩。像是在我们工作及生活中有许多的不尽人意,总是达不到想要的结果。也许是天公不作美,也许的是对人们的考验,也许是上天的安排;有时有太多的传奇,可是的是让你失去了你才知道去珍惜,而那时的花不再会为你开放,阳光已经不再给予你的温暖。一个是蜡烛,却不会为你燃放出一丝光茫,一个是一道光线,却只会照亮别人。

动作捕捉技术原理~

截止到今天,常见的动作捕捉技术从原理上说可分为以下五种:光学式,惯性式,机械式,声学式,电磁式。

1)光学式动作捕捉,顾名思义,是通过光学原理来完场物体的捕捉和定位的。是通过光学镜头捕捉固定在人体或是物体上面的marker的位置信息来完成动作姿态捕捉。光学式动作捕捉依靠一整套精密而复杂的光学摄像头来实现,它通过计算机视觉原理,由多个高速摄像机从不同角度对目标特征点进行跟踪来完成全身的动作的捕捉。光学动作捕捉可分为被动式和主动式两种。这个分类是从marker来区别的。主动式是指marker是主动发光甚至可以自带ID编码的,这样镜头在视野中可以通过marker自身发光来观测它,并记录捕捉到其的运动轨迹。而被动式光学动作捕捉是通过镜头本身自带的灯板发出特定波长的红外光,照射到marker上,marker是通过特殊反光处理,可以反射镜头灯板发出的红外光,这样镜头就能在视野里捕捉记录该marker的运动轨迹。

四足仿生机器人的步态优化

2)惯性动作捕捉则是采用惯性导航传感器AHRS(航姿参考系统)、IMU(惯性测量单元)测量被捕捉者或物体的运动加速度、方位、倾斜角等特性。惯性动作捕捉需要各类无线控件,电池组,传感器等一些配件。类似一个整装衣服穿在身上,通过各个部位的传感器来捕捉人体或物体的数据。

3)机械式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。

4)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,由三个呈三角排列的接收传感器得到的距离信息解算出超声发生器到接收器的位置和方向。

5)电磁式动作捕捉系统一般由发射源、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;接收传感器安置在表演者身体的关键位置,随着表演者的动作在电磁场中运动,接收传感器将接收到的信号通过电缆或无线方式传送给处理单元,根据这些信号可以解算出每个传感器的空间位置和方向。

Nokov是光学被动动作捕捉,是现在动捕中精度最高的技术,相对的价格在各种产品中也是最贵的,国外的光学被动捕捉最少都要50万以上,Nokov性价比会高一些,其中最低的差不多十几万,Nokov光学三维动作捕捉系统,采用高性能的红外镜头捕捉被动发光标记点,构建三维数据的动作采集与分析系统,广泛运用于虚拟仿真、运动分析、步态康复、模拟训练、机械仿生、机器人、无人机、人机交互、军事军工、外科整形、虚拟现实、电影动画、游戏制作等领域。

动作捕捉是什么?
答:字面意思可以直观地理解为通过各种技术手段记录被观察对象(人或物,或是动物)的动作,并做有效的处理。从专业角度来看,动作捕捉是一项能够实时地准确测量、记录运动物体在实际三维空间中的各类运动轨迹和姿态,并在虚拟三维空间中重构这个物体每个时刻运动状态的高新技术。光学动作捕捉运用于虚拟现实VR ...

什么是机械式运动捕捉系统的工作原理?
答:运动捕捉技术主要分为四种类型:机械式运动捕捉,起源于1950年,主要用于危险环境中的工作,发展过程中逐渐实现了回馈控制。现代机械式捕捉通过外骨骼系统与传感器结合,捕捉表演者的动作,成本较低,但设备尺寸和重量限制了使用便捷性。光学式运动捕捉,如Rotoscope技术,1915年开始应用于动画制作。其原理是通过...

什么是动作捕捉
答:这部电影使⽤了先进 的光学动作捕捉系统,可以在任何光照条件下⼯作,并且可以实时显⽰数字模型在虚拟环境中的运动。这部电影也使⽤了表演捕捉技术来创造出外星⼈纳美族(Na'vi) 和其他⽣物。 动作捕捉技术的原理 动作捕捉技术的原理主要是利⽤外部设备来对⼈体结构或其他物体 的位移进⾏数据记录 和...

《阿凡达》是怎样拍摄完成的?
答:使用动作捕捉技术拍摄。而纳美人的皮肤、稀奇古怪的动物由电脑后期CG合成。动作捕捉技术原理 在运动物体的关键部位设置跟踪器,由Motion capture系统捕捉跟踪器位置,再经过计算机处理后得到三维空间坐标的数据。当数据被计算机识别后,可以应用在动画制作,步态分析,生物力学,人机工程等领域。

有哪位朋友了解动作捕捉设备,是怎么实现三维光学动态测量分析运动控制的...
答:动作捕捉设备是一种能够在三维空间中全面记录物体运动的设备,它可以根据不同的原理分为机械式、声学式、电磁式、光学式和惯性式。其中,光学式动作捕捉设备是利用多台高速摄像机从不同角度拍摄被测物体上附着的反光标记或发光标记,然后通过计算机软件对图像进行处理,恢复出物体的三维坐标和姿态。这种设备...

什么是光学式运动捕捉?
答:光学式动作捕捉是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跟踪来进行动作捕捉的技术。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...

《毒液》这款电影的影视特效团队在拍摄现场是怎么处理动作捕捉...
答:电影《毒液》中的许多特效运用了三维光学动作捕捉系统完成,光学动作捕捉系统是利用摄像机或其他光学设备来记录被捕捉对象上附着的标记点或特征点的位置和运动,然后通过计算机视觉算法来重建三维姿态。光学动作捕捉系统通常利用红外光和反光标识点,可以分为标定和非标定两种:标定的系统需要在被捕捉对象上贴上...

fish技术的基本原理
答:鱼技术的基本原理是什么?鱼技术是一种利用仿生学原理,模拟鱼类游动和捕食行为的技术。它通过模拟鱼类的身体形状和游动方式,使机器人能够在水中快速、灵活地移动,并有效地捕捉食物。具体来说,鱼技术的基本原理包括以下几个方面:1. 身体形状:鱼类身体形状适应了水中的环境,具有流线型的身体和鳍,...

动作捕捉技术几大捕捉技术
答:运动捕捉技术,即追踪物体在三维空间中的运动路径,主要依赖于几种核心设备和原理。首先,传感器,作为关键部件,固定在物体上,记录其运动位置,数量取决于捕捉的精细程度。例如,机械式捕捉使用角度传感器测量关节运动,光学捕捉则依赖于红外摄像机的高分辨率追踪。其次,信号捕捉设备因技术不同而异,机械系统...

动作捕捉技术都应用到了什么领域
答:动作捕捉技术的原理主要是利用外部设备来对人体结构或其他物体的位移进行数据记录和姿态还原,这些设备可以分为光学、惯性、机械等不同类型,它们各有优缺点和适用范围。动作捕捉技术的应用非常广泛,除了娱乐领域外,还可以用于医疗、教育、军事、运动等方面,例如分析人体姿势、诊断疾病、模拟训练、提高运动...