热能式动作捕捉
动作捕捉技术
动作捕捉技术动作捕捉技术是一种利用传感器捕捉人体动作并转化为数字数据的技术。
通过这种技术，可以准确地记录和还原人体运动过程，为许多领域提供了重要的帮助。
动作捕捉技术最早是在电影制作中使用的，用于准确记录演员的动作，并在计算机生成的场景中实现完美的动画。
现如今，这项技术已经广泛应用于电子游戏、体育训练、人体仿真、医学研究等领域。
动作捕捉技术的基本原理是利用传感器追踪特定部位或全身的运动。
常用的传感器包括惯性传感器、光学传感器和磁性传感器等。
这些传感器能够精确地记录人体运动的速度、角度和方向，并将这些数据传输到计算机中进行分析和处理。
在电子游戏领域，动作捕捉技术被广泛应用于角色动画的制作。
通过捕捉真实人体的动作，游戏开发者可以更好地塑造游戏中的角色形象，并使其运动更加自然逼真。
这为玩家提供了更好的游戏体验。
在体育训练领域，动作捕捉技术可以帮助运动员改善运动技巧和姿势。
通过分析运动员的动作数据，教练可以找出不足之处，并提供针对性的训练建议。
这有助于提高运动员的竞技水平，并减少运动伤害的风险。
在医学研究领域，动作捕捉技术被用于研究人体的运动功能。
通过准确记录和分析患者的运动数据，医生可以更好地了解和诊断运动障碍，制定更有效的康复计划。
除了以上应用领域，动作捕捉技术还被用于人体仿真、虚拟现实等领域。
例如，在人体仿真中，可以利用动作捕捉技术将真实人体的动作转化为虚拟角色的动作，从而实现高度逼真的仿真效果。
在虚拟现实中，动作捕捉技术可以实时捕捉玩家的动作，并将其应用到虚拟世界中，提供沉浸式的游戏体验。
总之，动作捕捉技术已经成为现代科技中不可或缺的一部分。
它在电影制作、游戏开发、体育训练、医学研究、人体仿真和虚拟现实等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断进步，动作捕捉技术将会在更多领域得到创新和应用，为人们带来更多的便利和惊喜。
从《猩球崛起2-黎明之战》中看动作捕捉在电影中的应用
从《猩球崛起2黎明之战》中看动作捕捉在电影中的应用从《猩球崛起2—黎明之战》中看动作捕捉在电影中的应用近年来随着电脑CG技术在不断进步，很多的游戏和电影中都大量应用了动态捕捉技术，从而达到前所未有的视觉特效。
传统二维或者三维动画制作过程中，角色动作或表情一般都是通过手工绘制或通过动画师调节软件中的角色模型的“骨骼”或控制器生成。
由于角色或人的动作与表情极其复杂，且动画师不是专业的表演者，手工方式的动作绘制不够逼真，而且制作周期长，效率低。
动作捕捉技术成功的解决了影视制作中的这些难题，现在大量电影和动画都广泛采用动作捕捉技术，该技术呈现出许多新特点和新趋势。
1 动作捕捉技术用于动画制作的运动捕捉技术的出现可以追溯到20世纪70年代，迪斯尼公司曾试图通过捕捉演员的动作以改进动画制作效果。
此后，运动捕捉技术吸引了越来越多的研究人员和开发商的目光。
当时捕捉技术还不够成熟，动画制作者只有采用手绘的方式来实现角色的动作以及一些表情的变化，早期的《侏罗纪公园》里的恐龙，后来的《哥斯拉》，《哈利·波特》里的各种生物包括家养小精灵多比和克利切，均是由各家公司通过手工动画制作，虽然效果也是相当的令人震撼，但是这种制作耗费了大量的人力，其效果肯定也没有动作捕捉来的贴切实际，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。
它极大地提高了动画制作的效率，降低了成本，而且使动画制作过程更为直观，效果更为生动。
随着技术的进一步成熟，表演动画技术将会得到越来越广泛的应用，而运动捕捉技术作为表演动画系统不可缺少的、最关键的部分，必然显示出更加重要的地位。
2 动作捕捉技术在《猩球崛起2——黎明之战》中的运用2011年，利用最新动作捕捉技术拍摄的，没有一只真实动物参与表演的影片《猩球崛起》，达到了动作捕捉技术应用的新高峰。
但是当时这部影片的构架依旧是以人类为主角来推动故事情节，而2014年热映的《猩球崛起2——黎明之战》将这项技术又提升了不少，2000多只猿类不仅表情惟妙惟肖，而且会说话、骑马、开枪、打仗。
光学式动作捕捉
光学式动作捕捉动作捕捉[1]是实时地准确测量、记录物体在真实三维空间中的运动轨迹或姿态，并在虚拟三维空间中重建运动物体每一时刻运动状态的高新技术。
光学式动作捕捉[2] [3]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。
这类系统采集传感器通常都是光学相机，不同的是目标传感器类型不一，一种是在物体上不额外添加标记，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，这类系统可统称为无标记点式光学动作捕捉系统，另一种是在物体上粘贴标记点作为目标传感器，这类系统称为标记点式光学动作捕捉。
无标记点式光学动作捕捉[4]原理大致有三种：第一种是基于普通视频图像的运动捕捉，通过二维图像人形检测提取关节点在二维图像中的坐标，再根据多相机视觉三维测量计算关节的三维空间坐标。
由于普通图像信息冗杂，这种计算通常鲁棒性较差，速度很慢，实时性不好，且关节缺乏定量信息参照，计算误差较大，这类技术目前多处于实验室研究阶段；第二种是基于主动热源照射分离前后景信息的红外相机图像的运动捕捉，即所谓的热能式动作捕捉，原理与第一种类似，只是经过热光源照射后，图像前景和背景分离使得人形检测速度大幅提升，提升了三维重建的鲁棒性和计算速率；第三种是三维深度信息的运动捕捉，系统基于结构光编码投射实时获取视场内物体的三维深度信息，根据三维形貌进行人形检测，提取关节运动轨迹。
无标记点式光学动作捕捉技术普遍存在关节定位计算误差大、缺少骨骼自旋运动自由度、层级骨骼运动误差累积导致动作变形等问题。
标记点式光学动作捕捉系统一般由光学标识点（Markers ）、动作捕捉相机、信号传输设备以及数据处理工作站组成，人们常称的光学式动作捕捉系统通常是指这类标记点式动作捕捉系统。
运动捕捉技术工艺流程及数据处理——面部运动捕捉及数据处理
运动捕捉技术工艺流程及数据处理——面部运动捕捉及数据处理常一孜【摘要】随着运动捕捉技术的逐渐成熟,其在动画制作领域也得到了越来越广泛的应用.本文主要针对面部捕捉的工艺流程和采集结果的数据修复工作进行了简要介绍.【期刊名称】《现代电影技术》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】运动捕捉;面部运动捕捉;数据处理【作者】常一孜【作者单位】中国电影科学技术研究所【正文语种】中文运动捕捉(英文名为Motion Capture)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，该技术起初服务于军方，而应用于动画制作领域最早可追溯到20世纪70年代。
随着动作捕捉技术的逐渐成熟和计算机软硬件技术的飞速发展以及动画制作要求的提高，这项技术得到了越发广泛的应用。
目前光学运动捕捉是世界上使用范围最广，技术最完善的运动捕捉系统。
该技术通过特殊红外摄像机捕捉反光材质(跟踪点)反射的光线从而记录运动轨迹。
其优势在于表演者活动范围大，无电缆、机械装置的限制，可以自由表演，因此可获得更高质量的表演数据。
其采样率较高，可满足多数高速运动采集需求。
但也存在系统价格昂贵，后期处理工作量较大等问题，且对于表演场地的光照、反射情况要求较高。
因此只应用于一些投资较大的影视及游戏作品中。
目前在发达国家，运动捕捉已经进入了实用化阶段。
由詹姆斯·卡梅隆导演的电影《阿凡达》全程运用动作捕捉技术完成，实现了该技术在电影中的完美结合(如图1)。
运用运动捕捉技术拍摄的著名电影角色还有《猩球崛起》中的猩猩之王凯撒，以及《指环王》系列影片中的古鲁姆一角。
近期，中国电影科学技术研究所特效技术研究室为研究运动捕捉技术，购置了Vicon光学运动捕捉系统及我国首套面部捕捉系统——Vicon Cara实时表情捕捉系统，填补了国内面部捕捉技术领域的空白。
目前国内运动捕捉技术在影视制作领域的应用情况对比国外还相对较少，尤其是面部捕捉技术更是空白。
宠物动作捕捉衣服结构
宠物动作捕捉衣服结构1. 介绍宠物动作捕捉衣服结构是一种专门设计用于宠物行为分析和训练的装备。
它能够准确地记录宠物的动作和姿势，以便分析宠物的行为模式和改善训练效果。
本文将详细介绍宠物动作捕捉衣服结构的原理、设计和应用。
2. 原理宠物动作捕捉衣服结构的原理是利用传感器和数据处理技术来实时捕捉和记录宠物的动作。
通常，宠物动作捕捉衣服结构包括以下几个主要组成部分：2.1 传感器宠物动作捕捉衣服结构中的传感器用于检测宠物的运动和姿势。
常见的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计等。
这些传感器能够测量宠物的加速度、角速度和方向，从而准确地捕捉宠物的动作。
2.2 数据采集宠物动作捕捉衣服结构中的传感器会不断地采集宠物的动作数据。
这些数据可以是宠物的运动轨迹、关节角度、姿势等。
数据采集过程需要高精度和高频率的测量，以确保捕捉到宠物的细微动作和变化。
2.3 数据处理宠物动作捕捉衣服结构中的数据处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析。
数据处理包括数据滤波、姿势重建、动作识别等步骤。
通过数据处理，可以得到宠物的动作序列和姿势特征，为后续的行为分析和训练提供基础。
3. 设计宠物动作捕捉衣服结构的设计需要考虑以下几个方面：3.1 舒适性宠物动作捕捉衣服结构需要与宠物的身体接触，因此舒适性是一个重要的设计考虑因素。
衣服应该选用柔软、透气的材料，并且具有良好的适应性，以确保宠物在穿着过程中感到舒适和自由。
3.2 稳定性宠物在运动过程中可能会有剧烈的动作和姿态变化，因此宠物动作捕捉衣服结构需要具有良好的稳定性。
衣服应该能够紧密贴合宠物的身体，不易松动或脱落，以确保传感器能够准确地捕捉到宠物的动作。
3.3 可调性不同宠物的体型和行为特点有所差异，因此宠物动作捕捉衣服结构需要具有一定的可调性。
衣服应该能够根据宠物的体型进行调整，以确保传感器能够正确地定位和测量宠物的动作。
3.4 可扩展性宠物动作捕捉衣服结构应该具有一定的可扩展性，以满足不同应用场景的需求。
动作捕捉设备概述
动作捕捉的应用状况及相关产品动捕系统一般来说，应用都比较广泛呀，只是可能不同品牌，技术略有差别，相对来说国外品牌占的市场份额更大一些，作为一门新兴的动作捕捉技术，惯性动捕的出现，打破了光学动捕占据市场绝对主导的行业格局，被视为动作捕捉界的新生力量。
基于惯性传感器系统的动作捕捉技术是一项融合了传感器技术、无线传输、人体动力学、计算机图形学等多种学科的综合性技术，技术门槛要求很高。
虽然惯性动作捕捉技术出现的时间并不长，但随着它在各行业中的使用，其卓越的性能很快就显示出来了。
惯性动作捕捉，是一种新型的人体动作捕捉技术，它用无线动作姿态传感器采集身体部位的姿态方位，利用人体运动学原理恢复人体运动模型，同时采用无线传输的方式将数据呈现在电脑软件里。
惯性动作捕捉系统出现之前，最常见的是光学动捕技术。
它是通过在演员身上贴marker点，然后用高速摄像机来捕捉marker点的准确位移，再将捕捉数据传输到电脑设备上，由此完成动作捕捉的全过程。
光学动捕的整套设备的成本极为昂贵，架设繁琐，易受遮挡或光干扰的影响，给后期处理工作带来很多麻烦。
对于一些遮挡严重的动作来说，光学动捕无法准确实时还原例如下蹲、拥抱、扭打等动作。
而基于惯性传感器系统的动作捕捉技术的出现，大大改善了这一现状。
和光学动捕技术相比，惯性动作捕捉技术有着对捕捉环境的高适应性，它的技术优势、成本优势和使用便捷的优势，使得它在各行业有着优异的表现。
在影视动画、体验式互动游戏、虚拟演播室、真人模拟演练、体育训练、医疗康复等领域，惯性动作捕捉系统都有着明显优于其他设备的特点。
惯性式动作捕捉系统原理动作捕捉系统的一般性结构主要分为三个部分：数据采集设备、数据传输设备、数据处理单元，惯性式动作捕捉系统即是将惯性传感器应用到数据采集端，数据处理单元通过惯性导航原理对采集到的数据进行处理，从而完成运动目标的姿态角度测量。
在运动物体的重要节点佩戴集成加速度计，陀螺仪和磁力计等惯性传感器设备，传感器设备捕捉目标物体的运动数据，包括身体部位的姿态、方位等信息，再将这些数据通过数据传输设备传输到数据处理设备中，经过数据修正、处理后，最终建立起三维模型，并使得三维模型随着运动物体真正、自然地运动起来。
利用无标记动作捕捉技术对立定跳远测量的研究
利用无标记动作捕捉技术对立定跳远测量的研究目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 无标记动作捕捉技术的基本原理 (3)1.3 立定跳远测量的意义和作用 (5)2. 文献综述 (6)2.1 测量技术在体育中的应用 (7)2.1.1 传统测量技术局限 (8)2.1.2 其他地方性研究综述 (9)2.2 动作捕捉技术的进展 (9)2.2.1 标记动作捕捉的特点 (11)2.2.2 无标记动作捕捉的优势及其应用 (12)3. 实验设计与方法 (13)3.1 实验目的与设计 (14)3.2 研究对象 (15)3.3 研究材料和设备 (16)3.3.1 无标记动作捕捉系统 (17)3.3.2 立定跳远测量工具 (19)3.4 实验步骤 (20)3.4.1 参与者的筛选与配置 (21)3.4.2 实验环境及准备 (23)3.4.3 无标记动作捕捉数据的采集 (24)3.4.4 数据的后处理与分析 (25)4. 实验结果与数据讨论 (26)4.1 参与者基本信息 (28)4.2 数据采集与分析结果 (29)4.2.1 跳远动作的捕获与分析 (30)4.2.2 测量与分析结果的质量控制 (31)4.3 数据的统计分析 (32)4.3.1 描述性统计 (34)4.3.2 比较分析 (35)4.3.3 可信度与误差分析 (35)5. 结论与展望 (37)5.1 研究结论 (38)5.2 无标记动作捕捉技术对立定跳远测量的意义 (39)5.3 未来研究方向的建议 (40)1. 内容概述本研究旨在探讨无标记动作捕捉技术在精确测量立定跳远运动中的应用的可行性与准确性。
立定跳远作为田径项目中的一项基础能力测试，不仅对运动员的爆发力和技术精确性提出了要求，同时也是对训练效果的直观评估指标之一。
在此研究中，我们采用了最新的无标记动作捕捉系统，该系统通过高精度传感器阵列捕捉运动员在进行立定跳远时的三维运动数据。
特别值得注意的是，本研究选取的测量地点无须任何特殊的标记，从而提高了实验的可操作性与实用性。
动捕技术原理
动捕技术原理
动捕技术，即动作捕捉技术，是一种通过传感器、摄像头或其他设备捕捉人体动作并将其转化为数字数据的技术。
这项技术在电影制作、游戏开发、体育训练等领域有着广泛的应用。
那么，动捕技术的原理是什么呢？让我们一起来探讨一下。
动捕技术的原理基于人体运动学和生物力学。
人体的运动是由肌肉、关节和骨骼协同作用完成的，每一个动作都是由肌肉收缩和骨骼运动产生的。
动捕技术通过安装在人体表面或周围的传感器或摄像头来捕捉这些运动轨迹和变化，然后将其转化为数字数据。
动捕技术的原理还涉及到数学和计算机科学。
传感器或摄像头捕捉到的数据需要经过处理和分析，才能准确地反映人体的运动状态。
这涉及到姿态识别、运动轨迹计算、数据融合等数学和计算机算法的运用。
通过这些算法，可以实现对人体动作的精确捕捉和重现。
动捕技术的原理还包括对数据的采集和校准。
在使用动捕技术进行实时捕捉或后期编辑时，需要确保传感器或摄像头的数据准确性和稳定性。
因此，对设备的校准和数据的采集是至关重要的。
只有在数据准确无误的情况下，才能得到符合实际运动的数字化表示。
总的来说，动捕技术的原理是基于人体运动学、生物力学、数学和计算机科学的综合应用。
通过传感器或摄像头捕捉人体运动数据，经过算法处理和数据校准，最终实现对人体动作的精确捕捉和重现。
这项技术的发展为影视制作、游戏开发、体育训练等领域带来了更加真实和生动的体验，也为人们探索人体运动规律和提升运动技能提供了有力工具。
希望随着技术的不断进步，动捕技术能够在更多领域得到应用，为人类创造出更加丰富多彩的未来。
动作捕捉 知识点
动作捕捉知识点
嘿，你知道动作捕捉吗？那可真是超级有趣又厉害的技术呢！
想象一下，你喜欢的游戏角色，它那行云流水的动作，比如《刺客信条》里的主角帅气攀爬跳跃，嘿，那就是通过动作捕捉来实现的呀！就好像有个看不见的精灵在操控着角色，把现实中的一举一动完美复刻到虚拟世界。
再看看那些精彩绝伦的动画电影，《疯狂动物城》里朱迪兔子和尼克狐狸的生动表演，也是源于动作捕捉技术哟！这不就像是给动画角色注入了灵魂嘛！
动作捕捉就像是给虚拟世界开了一扇窗，让现实的精彩能透进去。
在电影拍摄现场，演员们穿着特制的装备，全身布满传感器，他们的每一个细微动作，甚至是面部表情的变化，都能被准确记录下来。
比如，当演员做出惊恐的表情时，哇塞，在虚拟角色的脸上也会同步出现同样惊恐的样子，这是多么神奇的事情啊！
在一些高科技的舞台表演中也用到了动作捕捉呢！舞者们的灵动舞姿可以实时转化为虚拟角色的表演，这感觉简直太酷了吧！“嘿，这不是让舞台变得更加奇幻了吗？！”
动作捕捉让虚拟和现实之间的界限变得模糊，它打开了无数的可能性。
它可以让我们沉浸在虚拟的世界中，感受那些原本只存在于想象中的冒险和故事。
它就像是一把神奇的钥匙，打开了通向另一个精彩世界的大门。
我觉得啊，动作捕捉技术一定会越来越厉害，给我们带来更多意想不到的惊喜和震撼！。
动态捕捉五大技术种类及光学式运动捕捉数据的实用技巧(上)
动态捕捉五大技术种类及光学式运动捕捉数据的实用技巧(上)赵杰
【期刊名称】《影视制作》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】动态捕捉在国内的应用已日渐端倪,在纷繁复杂的动态捕捉系统中,有着许多技术分类.特别是以光学式动态捕捉仪为代表,国内有数家数字制作机构,采用了此项技术,运用到国内外影视动漫以及游戏制作的动态数据采集和使用工作中,动态捕捉技术广泛的应用,是中国动画技术硬件实力的提升.
【总页数】3页(P30-32)
【作者】赵杰
【作者单位】四川美术学院动画学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.光学式运动捕捉技术在人体动画中的应用研究 [J], 孙新领;李扬波;马绍惠
2.动态捕捉五大技术种类以及光学式运动捕捉数据的实用技巧(下) [J], 赵杰
3.运动捕捉技术工艺流程及数据处理——面部运动捕捉及数据处理 [J], 常一孜
4.一种新的光学运动捕捉数据处理方法 [J], 吴升;张强;肖伯祥;魏小鹏
5.一种光学式运动捕捉系统下的物体运动数据捕捉方法研究 [J], 蔡嘉晖;王红伟;王漪梦
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热能式动作捕捉
动作捕捉是实时地准确测量、记录物体在真实三维空间中的运动轨迹或姿态，并在虚拟三维空间中重建运动物体每一时刻运动状态的高新技术。
所谓的热能式动作捕捉，本质上是一种无标记点式光学动作捕捉技术[1]-[4]，特别之处在于光学成像传感器主要工作在近红外或红外波段，是基于主动热源照射分离前后景信息的红外相机图像的运动捕捉。
技术是以基于视频序列帧图像的运动捕捉为基础，通过二维图像人形检测提取关节点在二维图像中的坐标，再根据多相机视觉三维测量计算关节的三维空间坐标，只是经过热光源照射后，图像前景和背景分离使得人形检测速度大幅提升，提升了三维重建的鲁棒性和计算速率。
该技术优点是表演使用方便，无需任何特殊穿戴辅助设备；缺点是一方面热源从固定方向照射，导致动作捕捉时人体运动方向受限，难以进行360度全方位的动作捕捉，例如转身、俯仰等动作并不适用，另一方面因缺乏明确的参照信息导致关节定位计算误差大且缺少骨骼自旋运动自由度，骨骼层级运动累积误差大，造成动作变形、失真、脚步滑移等问题。
参考文献
1.Motion Capture. 维基百科. 2014.5.28 [引用日期：2014-6-3].
2. A Survey of Computer Vision-Based Human Motion Capture. Computer Vision and Image
Understanding 81, 231-268(2001)
3. A survey of advances in vision-based human motion capture and analysis. Computer Vision
and Image Understanding 104, 90-126(2006)
4.Markerless Based Human Motion Capture: A Survey.Vision and VR Group, Brunel
University。