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動作捕捉設(shè)備——技術(shù)原理介紹

常用的運(yùn)動捕捉技術(shù)從原理上說可分為機(jī)械式、聲學(xué)式、電磁式、主動光學(xué)式和被動光學(xué)式。不同原理的設(shè)備各有其優(yōu)缺點(diǎn)，一般可從以下幾個方面進(jìn)行評價：定位精度；實(shí)時性；使用方便程度；可捕捉運(yùn)動范圍大小；抗干擾性；多目標(biāo)捕捉能力；以及與相應(yīng)領(lǐng)域?qū)I(yè)分析軟件連接程度。此外，還有慣性導(dǎo)航運(yùn)動捕捉。

機(jī)械式運(yùn)動捕捉依靠機(jī)械裝置來跟蹤和測量運(yùn)動軌跡。典型的系統(tǒng)由多個關(guān)節(jié)和剛性連桿組成，在可轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)中裝有角度傳感器，可以測得關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動角度的變化情況。裝置運(yùn)動時，根據(jù)角度傳感器所測得的角度變化和連桿的長度，可以得出桿件末端點(diǎn)在空間中的位置和運(yùn)動軌跡。實(shí)際上，裝置上任何一點(diǎn)的運(yùn)動軌跡都可以求出，剛性連桿也可以換成長度可變的伸縮桿，用位移傳感器測量其長度的變化。

早期的動作捕捉設(shè)備，您了解嗎？

早期的一種機(jī)械式運(yùn)動捕捉裝置是用帶角度傳感器的關(guān)節(jié)和連桿構(gòu)成一個 " 可調(diào)姿態(tài)的數(shù)字模型 " ，其形狀可以模擬人體，也可以模擬其他動物或物體。使用者可根據(jù)劇情的需要調(diào)整模型的姿態(tài)，然后鎖定。角度傳感器測量并記錄關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度，依據(jù)這些角度和模型的機(jī)械尺寸，可計算出模型的姿態(tài)，并將這些姿態(tài)數(shù)據(jù)傳給動畫軟件，使其中的角色模型也做出一樣的姿態(tài)。這是一種較早出現(xiàn)的運(yùn)動捕捉裝置，但直到現(xiàn)在仍有一定的市場。

機(jī)械式運(yùn)動捕捉的一種應(yīng)用形式是將欲捕捉的運(yùn)動物體與機(jī)械結(jié)構(gòu)相連，物體運(yùn)動帶動機(jī)械裝置，從而被傳感器實(shí)時記錄下來。