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一篇文章带你了解运动捕捉的原理

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  运动捕捉系统是一种用于准确测量运动物体在三维空间运动状况的高技术设备,它基于计算机图形学原理,通过排布在空间中的数个视频捕捉设备将运动物体(跟踪器)的运动状况以图像的形式记录下来,然后使用计算机对该图象数据进行处理,得到不同时间计量单位上不同物体(跟踪器)的空间坐标(X,Y,Z)。
  从技术的角度来说,运动捕捉的实质就是要测量,跟踪,记录物体在三维空间中的运动轨迹.典型的运动捕捉设备一般由以下几个部分组成:
  传感器
  传感器是固定在运动物体特定部位的跟踪装置,它将向系统提供运动物体运动的位置信息,会随着捕捉的细致程度确定跟踪器的数目.
  信号捕捉
  负责捕捉,识别传感器的信号.负责将运动数据从信号捕捉设备快速准确地传送到计算机系统.这种设备会因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,对于光学系统则是高分辨率红外摄像机.
  数据传输
  特别是需要实时效果的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
  经过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.所以它是负责处理系统捕捉到的原始信号,计算传感器的运动轨迹,对数据进行修正,处理,并与三维角色模型相结合.
  近几年来,在促进影视特效和动画制作发展的同时,运动捕捉技术的稳定性、操作效率、应用弹性以及降低系统成本等得到了迅速提高。如今的运动捕捉技术可以迅速记录人体的动作,进行延时分析或多次回放,通过被捕捉的信息,简单的可以生成某一时刻人体的空间位置;复杂的则可以计算出任何面部或躯干肌肉的细微变形,然后很直观的将人体的真实动作匹配到我们所设计的动作角色上去。
  运动捕捉的每项技术都有各自的特长与应用方向,所以在运动捕捉中占据不可估量的作用,所以在使用后一定要仔细维护保养,仪防止出现零件老化的现象。
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