Vicon动作捕捉系统操作手册
运动捕捉仪的使用方法
运动捕捉仪使用方法一、准备工作1.确保现场环境清洁、干燥且安静，避免干扰和影响捕捉效果。
2.准备好所需的设备和工具，包括运动捕捉仪、摄像头、支架、校准板、标记球等。
3.熟悉运动捕捉仪的操作手册和相关技术文档，了解设备的使用方法和注意事项。
二、安装设备1.根据现场环境和捕捉需求，选择合适的安装位置和角度，安装摄像头和支架。
2.确保摄像头清晰可见目标区域，且视野开阔，无遮挡物。
3.连接运动捕捉仪和摄像头，确保设备正常工作。
三、校准设备1.将校准板放置在目标区域，确保其平整、稳定。
2.使用标记球在板上进行标记，标记点应均匀分布，数量根据需要确定。
3.启动运动捕捉仪，进入校准界面，按照提示进行设备校准，确保设备精度符合要求。
四、标记目标1.根据实际需求，选择合适的标记方法，如颜色标记、形状标记等。
2.在目标上贴上标记，确保标记清晰可见，易于识别。
3.多个目标时，应分别标记，避免混淆。
五、开始捕捉1.调整摄像头角度和位置，确保捕捉到目标区域。
2.启动运动捕捉程序，进入捕捉界面。
3.根据界面提示，进行相应的操作和控制，开始捕捉目标运动轨迹。
4.捕捉过程中，应保持现场安静、稳定，避免干扰和影响捕捉效果。
六、分析数据1.捕捉完成后，进入数据分析界面，查看和分析目标运动轨迹。
2.可以对数据进行过滤、修正和优化，以提高数据的准确性和可靠性。
3.根据实际需求，可以对数据进行导出、保存和处理，以满足后续分析和应用需求。
七、清理现场1.在完成捕捉和分析后，拆除摄像头和支架等设备，并做好相应的维护和保养工作。
2.清理现场环境，确保整洁、卫生。
八、设备维护与保养1.定期检查设备的连接线是否松动、损坏，确保设备正常运行。
2.定期清理摄像头和校准板，避免灰尘和污垢影响捕捉效果。
3.定期检查设备的电池和存储空间，确保设备持续工作时间足够长。
4.根据设备使用手册，定期对设备进行保养和维护，保证设备的精度和寿命。
九、注意事项1.在使用过程中，如遇到任何问题或困难，应立即停止操作并寻求专业人员的帮助。
借助Vicon动作捕捉原理,开展“人体动态速写”教学
１前 言 ． “ 物 动态 速 写 ” 指 在极 短 的时 间 内画 下 人 物 的 动作 和 人 是 姿 态 ， 一 种非 常 重 要 的 造 型艺 术 基 础 。 统 的教 学 方 法 强 调 是 传
运 用 人 体解 剖 知 识 来 捕 捉人 体 的动 态 线 ．然 后 利 用 复 杂 的 线
据 这 个 原 理 我们 可 以找 出２ 肩关 节 、 个 肘 关 节 、 个 腕 关 节 、 个 ２ ２ ２ 个髋 关 节 、 个 膝 关 节 、个 踝 关 节 、 、 和头 部 共 ｌ 个 “ 态 ２ ２ 颈 腰 ５ 动 点 ” 这 些 动 态点 就 构 成 了 人物 的一 个 基 本架 构 。 ，
在 画 “ ” ， 必 考 虑 构 图 ， 必 讲究 完 整 效 果 ， 点 ” 点 时 不 不 “ 的 大 小 只 要学 生本 人 可 以在 纸 上 能 辨 认 出 来就 行 了 。但 要 注 意 “ ” “ ” 间 的距 离 和 位 置 ， 点 与 点 之 因为 人 物 动 态 速 写 中 ， 重 要 最 的 就 是 结 构 ， 以学 生要 花 多 点 时 间反 复 练 习 ． 过 由慢 转 所 通 快 的 练 习 ， 牢 记 住 人 物 动 态 的 关 键 点 所 在 ， 而 能 在 很 短 牢 从 的 时 间 内 根 据 具 体 的位 置 和 比 例将 这 些 “ 态 点 ” 现 出 来 。 动 表 定 点 快 速 完 成 的特 性 正 好 符 合 学 生 初 期 阶 段 对 绘 画 不 能 深 入 刻 画 、 有 耐 心 的特 点 ， 而 增 强 了学 生 的 自信 心 和 学 习 没 从 的兴趣。
和 面 来进 行 “ 动态 速 写 ” 学 生 必 须记 住 很 多 的 概 念 和 知识 点 ． 。 在 短 时 间 内很 难 提 高人 物 动 态 速写 水 平 。 Ｖ ｃｎ ｉ 三维 动 作 捕 捉 系统 利 用 摄 像 机 捕 捉 粘 贴 在 人 物 模 ｏ
VICON动作捕捉教材分析说明
VICON动作捕捉系统培训教材一. VICON动作捕捉系统基本原理及课程简介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)的运动状况以图象的形式记录下来,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)。
该技术在众多的领域中都有十分广泛的应用。
在体育训练中它可以帮助教练员从不同的视角观察运动员的动作,并且将位置、速度、加速度等数据进行量化处理,使教练员能够有的放矢地纠正运动员的技术动作,从而大大提高系列效果;在动画制作上,它可以轻而易举地制作出各种人物、动物的复杂动作,使动画制作流程变得简捷高效;在医学的康复治疗领域,它可以准确测量并记录下需要肢体康复治疗的病人的各种运动数据,同时可以为医生观察、分析病人的运动提供诸多帮助;另外该系统在步态分析、虚拟现实、运动分析、机器人控制等诸多领域都有着将巨大的应用前景。
二.设备软件配置Vicon设备组件、Vicon IQ动作捕捉软件、MotionBuilder动画软件,工作站级电脑两台。
三. 培训大纲培训计划时间为10天,以下是详细安排:项目细目时间交货,安装,调试根据交货单清点货物Vicon组件安装1天2天Camera的安装调试IQ,MotionBuilder软件安装1天培训见后培训大纲7天验收根据验收标准验收1天培训大纲每天上课时间:上午9:30??11:30下午1:30??4:00一、说明1 本培训计划根据《动作捕捉技术标准》职业模块标准制定。
2 本培训计划是贯彻能力导向的主要体现,也是培训能容的设置原则。
加强技能培训,注重实际操作能力的培养。
二、对受训人员的资质要求熟悉会用以下一种软件:Vicon IQ,Workstation ,MotionBuilder , Maya ,3ds三、动作捕捉技术培训内容模块培训内容说明动作捕捉技术动作捕捉技术概论系统讲述动作捕捉技术的发展过程;应用领域;动作捕捉技术的基本原理;动作捕捉制作流程CG动画概论结合动作捕捉技术介绍CG动画的发展过程;应用领域;制作流程动作捕捉系统的操作动作捕捉软件的基本操作方法;进行一般动作的捕捉练习;进行特殊部位的动作捕捉动作捕捉数据的管理;对捕捉数据进行修复和处理;系统功能;动作捕捉系统维护动作捕捉系统的维护、校正动作捕捉数据的处理模型绑定将动作捕捉数据输出到各个CG软件中去,包括一般动作和脸部动作将动作数据绑定到角色模型实时动作捕捉进行实时动作捕捉练习四、设施条件4.1 设施条件动作捕捉系统足够的动作捕捉空间;良好的暗度动作捕捉软件;实时动作捕捉软件;动作捕捉桥梁软件五、培训方式方法建议培训应采用小班制,以4人一班为宜。
Vicon动态采集系统在体育中的应用综述
Vicon动态采集系统在体育中的应用综述摘要：Vicon动态采集系统是一种当下比较新型的研究设备，它可以捕捉物体在各个时空的细微动作，并通过系统将之转化成固定模型，可以提供物体在各个时空的准确参数，如位置、角度力量等指标，将该系统运用于体育领域，对改进体育训练的方法和手段，提高教练员的训练水平和运动员的动作技能起重要的作用。
关键词：vicon动态采集系统；体育领域；应用引言：为了更高、更强、更快的竞技体育目标，运动员要不断挑战和提高自己以提升速度和力量，必须要有刻苦的训练和科学的训练方法手段。
现在，竞技运动员成绩提高的方法越来越依赖科学技术，尤其是运动捕捉技术和体育系统仿真。
经过大量研究表明，运动员在训练中使用先进的科学技术，可以尽快掌握技术要领，提高训练效率，减少他们受伤的可能，促进我国竞技体育事业的健康发展。
本文阐述了vicon动态采集系统在体育领域中的应用研究情况，为其在体育运动中的应用奠定理论基础，提高运动员的竞技水平。
1.vicon动态采集系统概述1.1 vicon动态采集系统的定义vicon动态采集系统是借助运动捕捉系统，对运动员的技术动作、战术配合及运动物体的三维运动轨迹进行实时捕捉和数字解析的一种高新技术。
vicon动态采集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，其原理基于计算机图形学，借助排布在空间中的数个视频捕捉设备(跟踪器)，将运动物体的运动状况是以图像的形式记录下来,通过计算机处理，得到不同时间计量单位上不同物体的空间坐标。
从而它可以帮助教练员和运动员对技、战术运用做出评价，还可以监控整个运动训练和比赛过程，辅助裁判决策判断。
1.2 vicon动态采集系统的组成运动捕捉设备一般由传感器、信号捕捉设备、数据传输设备、数据处理设备等四个部分组成。
传感器：它是固定在运动物体特定部位的跟踪装置，向系统提供物体运动的位置信息，其跟踪器的数目取决于运动捕捉的细致程度。
Vicon_动作分析系统
Vicon 动作分析系统Vicon Motion Analysis System整理：关鹏、曾祥林、刘国奇基本原理。
Vicon 是英国OLM公司所生产的光学动能分析系统，它以强大的性能在动作分析硬体领域获得极高的评价，并且改变了动作分析系统传统意义上所涵盖的内容。
Vicon 是一套结合红外线摄影机以及资料处理的动作分析系统。
不同于光点主动发光的设计，Vicon 透过由受试者身上反光球执行反射回来的光线，将摄影机所拍摄的2D 资料转换为3D的图像。
和一般动作分析系统比较起来，Vicon具有更多的摄影机取象，这表示Vicon有更大的取像范围，同时也有着更多的物体能够被捕捉。
应用范围。
Vicon 是一种动能分析及追踪系统，专门用来收集3D 资料并以及时的速度传输到你电脑中，以便你的虚拟人形富有真实的动作或者是受试者之动作能够透过光球完整地建构出来，Vicon的动能追踪被广泛运用到各式各样的领域，从临床分析、医学、重物力学研究、视觉效果以及游戏产品等。
同时Vicon更有在同一采样区域里追踪多个运动物体，并且可以反所有追踪到的细微的动作回传到你的电脑中的功能。
元件规格。
一、Vicon资料处理器资料处理器的功用便在于控制摄影机，并且将摄影机收集到的资料传送至电脑中的WORKSTA TION来加以分析。
由外观看来资料处理器（下图ViconMotion Capture)就像是一部标准的横躺式的个人一般电脑。
二．M2摄影机摄影机身光圈系统是Vicon系统硬体的一部分，主要是用来收集由受试者身上反光点传回来的记号。
光圈和摄影机结合可以将光线由受试者身体上的光点所反射来的光及时的收取。
而由光点反射的光线在传回来摄影机时通过一个滤波器，这个滤波器可以确保传回摄影机的光波都是同一种波长。
而滤波器的设定则是要看投影机敏感度的停整而定。
三．Workstation是安装在电脑中用来控制资料处理器的软体。
因此安装Workstation 有时会被当作Workstation或者Workstation专用的电脑。
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。
太极拳基础动作“野马分鬃”膝关节运动学、关节负荷及肌肉活动的特征比较
太极拳基础动作“野马分鬃”膝关节运动学、关节负荷及肌肉活动的特征比较陶萍;于璐【摘要】目的：运用生物力学原理，通过对太极拳“野马分鬃”下肢的正确动作与错误动作的分析，了解其膝关节的运动学、关节负荷及肌肉活动的特征，并对可能造成太极拳膝关节损伤的原因进行探讨，为太极拳健身及如何有效预防练习过程中的膝关节损伤提供理论参考。
方法：受试者为武英级女性一名，习武41年。
动作选择为“野马分鬃”的正确动作与错误动作。
采用 Vicon运动捕捉系统、Kistler三维测力台和Delsys表面肌电采集系统分别对正确和错误动作的膝关节运动学、地面反作用力和股四头肌（股内肌、股外肌）及股后肌群（半腱肌和股二头肌）的肌电图（均方根振幅）进行同步测量，并采用 SPSS 15统计软件，对不同动作的关节角度、关节力矩和肌肉活动等生物力学指标进行独立样本 t检验。
结果与结论：“野马分鬃”的错误动作各阶段用时、动作周期总用时显著高于正确动作，且错误动作右膝具有更大幅度的外展与外旋；“野马分鬃”动作的整个过程中，右膝关节处的伸肌力矩起主要作用，同时错误动作的膝外展和外旋力矩更大；错误动作在转脚时右腿股内肌、股外肌的活动显著更大，在一定程度上提示，错误的太极动作会对右膝产生更大的负荷，而长期这样训练很可能会造成运动员膝关节的损伤。
%Objective :The aim of this study was to compare the biomechanical characteristics of lower extremity in conducting the “part the wild horse’s mane on both side” of Tai Chi ma-neuver in a correct and a wrong form .In order to find the possible cause of the knee injure of TaiChi and prevent such kind of injure effectively ,the kinematics ,joint loading ,and muscle ac-tivity of the knee joint was thereforeexplored .Methods :the subject was a top -level female athlete (41 years of practicing Tai Chi ) .The test movement was a Tai Chi maneuvercalled“part the wild horse’s mane on both side” (in a correct and a wrong form ) .A Vicon system , two Kistler forceplates ,and a Delsys surface EMG system were synchronously used to collect the kinematics ,ground reaction forces ,and EMG activity from the quadriceps and the ham-string muscles of the knee joint .Paired T -test was applied to compare the differences (joint angle ,joint torque ,and muscle activity ) between the two forms .Results & Conclusion :The time of each stage and the movement circle was significantly higher in wrong form of Tai Chi compared with the correct form .Meanwhile ,a significant larger angle in knee joint abduction and internal rotation was showed in the wrong from .During the whole procedure of the move-ment ,a dominated torque was showed in the extensor of the right knee joint .However ,a sig-nificant larger torque in the abduction and external rotation of the knee joint was also ob-served .During the foot switch ,the vastus medialis and vastus lateralis muscle activity were sig-nificantly greater in the wrong form ,which showed a resistance to the great loading on the knee caused by the wrong movement .The above results implied that the knee injury would be induced due to the wrong form during a long -term Tai Chi exercise .【期刊名称】《体育科学》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】7页(P49-55)【关键词】太极拳“野马分鬃”;膝关节运动学;关节力矩;肌电图【作者】陶萍;于璐【作者单位】东北师范大学体育学院，吉林长春 130024;东北师范大学体育学院，吉林长春 130024【正文语种】中文【中图分类】G804.6太极拳作为某些慢性疾病(如帕金森氏症、骨关节炎、纤维性肌肉痛等)的干预方案已越来越引起国际社会的关注。
Ascension MotionStar Wireless2电磁式动作捕捉--说明书(中文版)
Ascension MotionStar Wireless2电磁式动作捕捉
美国Ascension公司的人体动作捕捉系统MotionStar Wireless2使用了全新的增强型的位方式，通过环境的分析与条件约束，可以在捕捉的运动数据里有效地消除噪声和毛刺，动作的捕便捷而且精确。
客户的系统将根据自身的需要配置传感器的数量。
使用MotionStar系统可以实时全身运动姿态而保证数据没有延迟。
可以同时捕捉多人的运动数据同样也是是MotionStar的一大
►DC磁场方式可以保证监测点的数据不会遮挡（相比摄象机方式如VICON）►RF无线数据发送方式可以让模特的动作不受限制（相比有线传感器方式）►多人动作捕捉同时进行，数据不会丢失
MotionStar应用领域:
►3D游戏、电影、电视节目的动画角色捕捉
►现场表演动画
►人体CAD模拟
►虚拟原型
►体育和医学分析
►生物力学分析
►人体体能评估
►互动游戏、康复评估与反馈
MotionStar的主要性能指标
技术指标。
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Vicon 动作捕捉系统 操作手册
用于 Vicon 系统和第三方测试系统硬件设备的信息 MX 专用连接线
种类包括： 摄像机——摄像机发光器部分之间的连接线 摄像机或者 MX Ultranet HD——MX Net 之间的连接线 MX Net——MX Link 之间的连接线 MX Link——MX Link 之间的连接线 MX Net 或者 MX Link——PC 主机之间的连接线 校准套件 校准套件即包含 5 个 Marker 点的 T 形校正架，用于精确校准 Vicon MX 系统。 标准配件 Vicon MX 系统标准配件通常包含： 粘贴反光球用的胶 捕捉时穿着的紧身服 软件加密狗 Vicon MX 系统捕捉用反光球，直径分别 9.5 毫米、14 毫米两种规格 1.2.2 硬件的连接 （1）MX 摄像机的调试 Vicon 系统中共 12 台摄像机，应保证安装使用前进行以下调试：光圈一般设置为 2.0~2.5，焦距一般设置为＋∞，特别注意外侧的红外线发光圈尽量与镜头外缘保持平齐。
两个 MX Ultranet HD 盒相接好后，找到下方 MX Ultranet HD 盒后方左下部的一排 “GIGABIT ETHERNET CAMERAS”接口中最右边的一个白色标识的“PC”接口，用网线与 PC 连接。
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Vicon 动作捕捉系统 操作手册
1. 仪器的主要介绍
其中包括，仪器的基本信息，主要部件组成，硬件的安装和设置（应包括硬件的连线说 明等），仪器的应用等。
如果仪器配有相关的工具附件也在此节进行说明。
1.1 仪器简介
英国 Oxford Metrics Limited 公司是世界上一家非常著名的光学动作捕捉（Motion Capture）系统供应商，它的这项技术在 70 年代服务于英国海军，从事遥感、测控技术设备 的研究与生产。进入 80 年代他们将自己在军事领域里的高新技术，逐渐用于民用方面，在 医疗、运动、工程、生物等诸多领域生产制造用于动作捕捉的 Motion Capture 系统。80 年 代末，OML 又将动作捕捉系统技术应用于影视的动画制作领域。
功能 Vicon 系统是非常准确和可靠的光学动作捕捉系统，它所提供的实时光学数据，可
以被应用于实时在线或者离线的运动捕捉、分析 特点 Vicon 公司开发了自己专利的 Vicon Vegas 传感器，可以实现高分辨率与高捕捉频
率的同时性，实时捕捉三维效果好，功能强 MX Control 提供 Vicon MX 系统与第三方设备之间的接口，包括测力板、肌电设备、
图 1-6 摄像机的连接 （3）两个 MX Ultranet HD 盒之间的连接
由于系统使用 12 台摄像机，需要两个 MX Ultranet HD 盒，两个 MX Ultranet HD 盒之 间通过后方中部的“Ultanet Links”接口由网线相连接。
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Vicon 动作捕捉系统 操作手册
图 1-7 两个 MX Ultranet HD 盒的连接 （4）MX Ultranet HD 盒与 PC 的连接
Vicon 动作捕捉系统 操作手册
Vicon 动作捕捉系统 操作手册
目录
目录 .......................................... 2
1.1 仪器简介...................................................................................................................3 1.2 仪器主要部件............................................................................................................4 1.2.1 硬件设施.................................................................................................................4 1.2.2 硬件的连接..............................................................................................................6 2.1 摄像机设置和采集区域选择.....................................................................................9 2.2 标定...........................................................................................................................17 2.2.1 定位 MX cameras ，使用“Aim MX cameras”选项..........................................17 2.2.2 标定 MX cameras ，使用“Calibrate MX cameras”选项.................................19 2.2.3 设定拍摄区域的原点...........................................................................................23 2.3 数据采集..................................................................................................................25 2.3.1 粘贴标志点及形态学测量...................................................................................25 2.3.1.1 两套方案优缺点比较......................................................................................26 2.3.1.2 注意事项............................................................................................................26 2.3.1.3 操作步骤............................................................................................................26 2.3.2 动作采集.........................................................................................................31 2.3.2.1 建立新的 database............................................................................................31 2.3.2.2 建立静态模型....................................................................................................34 2.3.2.3 采集实验动作....................................................................................................41 3.1 数据的处理.............................................................................................................43 3.2 数据的输出.............................................................................................................50 3.2.1 查看处理后的数据.............................................................................................50 3.2.2 输出处理后的数据.............................................................................................51
1.2 仪器主要部件
1.2.1 硬件设施
图 1-1 Vicon MX 系统硬件的主要组成部分
图 1-2 Vicon MX 系统校准套件及标准配件
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Vicon 动作捕捉系统 操作手册 Vicon MX 系统硬件的主要组成部分包含
ห้องสมุดไป่ตู้ MX 摄像机
图 1-3 Vicon MX 摄像机 包括捕捉特殊波长区域光波的红外拍摄器、发光器、镜头、光学过滤器及连线等。 MX 组件 由 MX NET、MX Link 和 MX Ultranet HD 组成 Vicon MX 系统的分布式构架以适应 系统中的 MX 摄像机以及来自第三方的硬件设备。 PC 主机 需要注意的是，系统中使用的 PC，在安装 Vicon 软件之前，必须把 IP 地址设为 192.168.10.1 ，子网掩码设为：255.255.255.0 ，同时需要关闭 Windows 防火墙， 才能保证软件正常安装和使用。 Vicon Datastation ADC Patch Panel 信息转换盒