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一文了解什么是光學(xué)動(dòng)作捕捉
點(diǎn)擊次數(shù)：3763 更新時(shí)間：2022-07-12
光學(xué)動(dòng)作捕捉是指利用外部設(shè)備對(duì)人體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和姿態(tài)還原的技術(shù)。動(dòng)作捕捉系統(tǒng)通常由硬件和軟件兩部分構(gòu)成。硬件包含剛體標(biāo)記點(diǎn)、采集設(shè)備、傳輸設(shè)備及數(shù)據(jù)處理設(shè)備等；軟件包含系統(tǒng)設(shè)置、空間標(biāo)定、運(yùn)動(dòng)捕捉、數(shù)據(jù)處理以及3D模型映射模型等功能模塊。
該系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)原理，由多個(gè)高速相機(jī)從不同角度對(duì)目標(biāo)特征點(diǎn)的監(jiān)視和跟蹤，同時(shí)結(jié)合骨骼解算的算法來(lái)完成動(dòng)作捕捉。理論上對(duì)于空間中的任意一個(gè)點(diǎn)，只要它能同時(shí)被兩臺(tái)以上相機(jī)所見(jiàn)，就可以確定這一時(shí)刻該點(diǎn)在空間中的3D位置。當(dāng)相機(jī)以高幀率連續(xù)拍攝時(shí)，從圖像序列中就可以得到該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
光學(xué)動(dòng)捕采集設(shè)備通常是光學(xué)相機(jī)，分兩種：一種是在物體上不額外添加標(biāo)記，基于二維圖像特征或三維形狀特征提取的關(guān)節(jié)信息作為探測(cè)目標(biāo)，這類系統(tǒng)統(tǒng)稱為無(wú)標(biāo)記點(diǎn)式系統(tǒng)；另一種是在物體上粘貼標(biāo)記點(diǎn)作為目標(biāo)探測(cè)點(diǎn)。
光學(xué)動(dòng)作捕捉鏡頭是動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的核心，鏡頭的分辨率與視場(chǎng)角等數(shù)據(jù)決定了整個(gè)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的動(dòng)作捕捉效果與精度。
以紅外光為原理，通過(guò)多個(gè)鏡頭對(duì)特定標(biāo)記點(diǎn)的觀察定位來(lái)獲取標(biāo)記點(diǎn)的具體空間位置。捕捉鏡頭面板上的LED燈發(fā)出特定波長(zhǎng)的紅外光，照到被捕捉物，也就是反光標(biāo)記點(diǎn)，反光標(biāo)記點(diǎn)表面的反光材料將紅外光反射回鏡頭，反射回的紅外光經(jīng)過(guò)信號(hào)處理，F(xiàn)PGA進(jìn)行圖像抓取和算法處理，從而獲得反光標(biāo)記點(diǎn)在鏡頭中的二維坐標(biāo)。一套動(dòng)捕系統(tǒng)里通常有多個(gè)動(dòng)作捕捉鏡頭，多個(gè)鏡頭通過(guò)標(biāo)定獲取每個(gè)鏡頭的具體位置，從而得到三維坐標(biāo)。
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