动作捕捉算法
㈠ 请问动作捕捉技术提供商中,哪个做的好呢
利亚德在目前的动作捕捉技术提供商当中,它的整体实力是非常好的。它提供的产品也很吸引人,例如,Flex13这款入门级高精度产品,它采用的是精确的实时处理算法,可以把精度控制在0.5mm以内,所以就算是多人捕捉,也非常轻松。
㈡ 动作捕捉是什么
字面意思可以直观地理解为通过各种技术手段记录被观察对象(人或物,或是动物)的动作,并做有效的处理。从专业角度来看,动作捕捉是一项能够实时地准确测量、记录运动物体在实际三维空间中的各类运动轨迹和姿态,并在虚拟三维空间中重构这个物体每个时刻运动状态的高新技术。
光学动作捕捉运用于虚拟现实VR
㈢ 动作捕捉仪的机械式捕捉
机械式运动捕捉依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。典型的系统由多个关节和刚性连杆组成,在可转动的关节中装有角度传感器,可以测得关节转动角度的变化情况。装置运动时,根据角度传感器所测得的角度变化和连杆的长度,可以得出杆件末端点在空间中的位置和运动轨迹。实际上,装置上任何一点的运动轨迹都可以求出,刚性连杆也可以换成长度可变的伸缩杆,用位移传感器测量其长度的变化。
早期的一种机械式运动捕捉装置是用带角度传感器的关节和连杆构成一个可调姿态的数字模型,其形状可以模拟人体,也可以模拟其他动物或物体。使用者可根据剧情的需要调整模型的姿态,然后锁定。角度传感器测量并记录关节的转动角度,依据这些角度和模型的机械尺寸,可计算出模型的姿态,并将这些姿态数据传给动画软件,使其中的角色模型也做出一样的姿态。这是一种较早出现的运动捕捉装置,但直到现在仍有一定的市场。国外给这种装置起了个很形象的名字:猴子。
机械式运动捕捉的一种应用形式是将欲捕捉的运动物体与机械结构相连,物体运动带动机械装置,从而被传感器实时记录下来。X-Ist的FullBodyTracker是一种颇具代表性的机械式运动捕捉产品。
这种方法的优点是成本低,精度也较高,可以做到实时测量,还可容许多个角色同时表演。但其缺点也非常明显,主要是使用起来非常不方便,机械结构对表演者的动作阻碍和限制很大。而猴子较难用于连续动作的实时捕捉,需要操作者不断根据剧情要求调整猴子的姿势,很麻烦,主要用于静态造型捕捉和关键帧的确定。 常用的声学式运动捕捉装置由发送器、接收器和处理单元组成。发送器是一个固定的超声波发生器,接收器一般由呈三角形排列的三个超声探头组成。通过测量声波从发送器到接收器的时间或者相位差,系统可以计算并确定接收器的位置和方向。Logitech、SAC等公司都生产超声波运动捕捉设备。
这类装置成本较低,但对运动的捕捉有较大延迟和滞后,实时性较差,精度一般不很高,声源和接收器间不能有大的遮挡物体,受噪声和多次反射等干扰较大。由于空气中声波的速度与气压、湿度、温度有关,所以还必须在算法中做出相应的补偿。 电磁式运动捕捉系统是目前比较常用的运动捕捉设备。一般由发射源、接收传感器和数据处理单元组成。发射源在空间产生按一定时空规律分布的电磁场;接收传感器(通常有10~20个)安置在表演者身体的关键位置,随着表演者的动作在电磁场中运动,通过电缆或无线方式与数据处理单元相连,见图2和图3所示。
表演者在电磁场内表演时,接收传感器将接收到的信号通过电缆传送给处理单元,根据这些信号可以解算出每个传感器的空间位置和方向。Polhemus公司和Ascension公司均以生产电磁式运动捕捉设备而着称。目前这类系统的采样速率一般为每秒15~120次(依赖于模型和传感器的数量),为了消除抖动和干扰,采样速率一般在15Hz以下。对于一些高速运动,如拳击、篮球比赛等,该采样速度还不能满足要求。电磁式运动捕捉的优点首先在于它记录的是六维信息,即不仅能得到空间位置,还能得到方向信息,这一点对某些特殊的应用场合很有价值。其次是速度快,实时性好,表演者表演时,动画系统中的角色模型可以同时反应,便于排演、调整和修改。装置的定标比较简单,技术较成熟,鲁棒性好,成本相对低廉。
它的缺点在于对环境要求严格,在表演场地附近不能有金属物品,否则会造成电磁场畸变,影响精度。系统的允许表演范围比光学式要小,特别是电缆对表演者的活动限制比较大,对于比较剧烈的运动和表演则不适用。 光学式运动捕捉通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。目前常见的光学式运动捕捉大多基于计算机视觉原理。从理论上说,对于空间中的一个点,只要它能同时为两部相机所见,则根据同一时刻两部相机所拍摄的图像和相机参数,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。 MotionAnalysis公司是该领域的佼佼者。
典型的光学式运动捕捉系统通常使用6~8个相机环绕表演场地排列,这些相机的视野重叠区域就是表演者的动作范围。为了便于处理,通常要求表演者穿上单色的服装,在身体的关键部位,如关节、髋部、肘、腕等位置贴上一些特制的标志或发光点,称为Marker,视觉系统将识别和处理这些标志,如图4所示。系统定标后,相机连续拍摄表演者的动作,并将图像序列保存下来,然后再进行分析和处理,识别其中的标志点,并计算其在每一瞬间的空间位置,进而得到其运动轨迹。为了得到准确的运动轨迹,相机应有较高的拍摄速率,一般要达到每秒60帧以上。
如果在表演者的脸部表情关键点贴上Marker,则可以实现表情捕捉,如图5所示。目前大部分表情捕捉都采用光学式。
有些光学运动捕捉系统不依靠Marker作为识别标志,例如根据目标的侧影来提取其运动信息,或者利用有网格的背景简化处理过程等。目前研究人员正在研究不依靠Marker,而应用图像识别、分析技术,由视觉系统直接识别表演者身体关键部位并测量其运动轨迹的技术,估计将很快投入实用。
光学式运动捕捉的优点是表演者活动范围大,无电缆、机械装置的限制,表演者可以自由地表演,使用很方便。其采样速率较高,可以满足多数高速运动测量的需要。Marker可按实际需求增置采购,便于扩充。
这种方法的缺点是系统价格昂贵,虽然它可以捕捉实时运动,但后处理(包括Marker的识别、跟踪、空间坐标的计算)的工作量较大,对于表演场地的光照、反射情况有一定的要求,装置定标也较为烦琐。特别是当运动复杂时,不同部位的Marker有可能发生混淆、遮挡,产生错误结果,这时需要人工干预后处理过程。
㈣ 3D动画中使用了动作捕捉,到底算不算动画电影
不算,制作方法完全不同了
动态捕捉的原理是有数十或者数百个高频率(每秒钟计算多少次)传感器组成这些传感器互相定位将得到得距离互相运算就像GPS定位系统一样由于多个传感器得数值可以准确的计算出当前各个传感器的距离计算机得到数值后就有办法计算出当前动作帧(30帧即可流畅动作)。
但动画使用人工画出人物 场景,在两个或多个不同的动作间运用计算机使其连贯。
㈤ 动作捕捉技术的原理是什么
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。像虚拟动点是利用红外光学运动捕捉技术,是国内动捕技术比较成熟的公司,他们的动捕技术可以捕捉的范围很大,精度也高。
㈥ 什么样的摄像头才能实现动作捕捉
1靠传感器直接捕捉动作,不需要摄像头。
2靠软件识别动作,摄像头只是用来采集数据
㈦ 动作捕捉采集频率的作用
动作捕捉相机采集帧率与通常所说的相机帧率一致,是指单位时间内图像数据采集的次数,单位一般是fps,即帧/秒。
相机采集帧率对于动作捕捉来讲具有两大物理意义:一是限定了动作采样频率,动作采样频率最大不超过相机采集帧率(采样频率指每秒采集的动作关键帧数量);二是直接决定了运动跟踪算法的有效性,进而决定了动作捕捉的正确率。运动跟踪贯穿动作捕捉的整个过程,一方面软件需要通过跟踪进行不同目标的识别和区分,另一方面通过跟踪预测可以缩小目标探测区域,有效地提升计算速率和捕捉实时性。一旦跟踪失败,往往动作捕捉数据会出错,严重的会导致丢失关键帧,影响捕捉的实时性。一般地讲,相机帧率越高,跟踪性能越好,即捕捉数据正确率越高。
通常为了实现较好的动作捕捉性能,专业的动作捕捉系统制造商都会进行深入的研究以平衡硬件性能参数来满足使用要求。其中,动作捕捉相机分辨率和采集帧率是比较重要的一对相关参数,简单地说,分辨率越高应该对应越高的采集帧率,因为分辨率增加相当于目标在图像上的运动预测不确定度增加,为保证计算速度,在跟踪搜索窗口不变的情况下,目标逃离跟踪窗口的概率大幅增加造成跟踪失败,解决这个问题最有效的方法就是提高采集帧率,降低运动预测的不确定度,以确保跟踪正确率。专业的动作捕捉相机分辨率与帧率的关系一般应满足一定的对应关系:30万像素系统应不少于30fps,130万像素系统应在60fps以上,而400万以上像素系统帧率至少应在100fps以上。
当系统不能达到足够的采集帧率时,最明显的使用问题是快速运动捕捉能力差,例如对人体进行击打、踢腿等动作捕捉时,运动数据往往会频繁出错,无法进行现场动画演示,也大大增加了数据后处理的工作量,系统实用性低。
㈧ 国内有没有比较好的动作捕捉系统是什么品牌的,求介绍
深圳市瑞立视是专注于光学空间定位动作捕捉,大空间VR多人交互和智能人机交互核心技术研发的国家级高新技术企业,是国内动作捕捉领域的领航者。
瑞立视基于自主研发的红外光学相机硬件和动作捕捉算法,以复杂环境下的多人智能交互方式为核心,以沉浸场景式体验为主线,着力于为文旅体验、创意展示、教育培训、军事训练、影视拍摄等领域提供沉浸式交互应用解决方案,为游戏动画制作、体育运动姿态分析、工业高精度定位和轨迹追踪等领域提供高精尖动作捕捉应用解决方案。公司自2015年成立以来一直坚持自主研发创新,核心产品RTS光学动作捕捉系统具有完全自主知识产权,已拥有超过150余项国内外发明专利和ISO9001体系认证,性能可达欧美顶尖动捕产品同等水平。
㈨ 动作捕捉
靠谱的也就Vicon、魔神、PhaseSpace、Optitrack还有国产的天远这么几个。如果Vicon够不上的话,那Phasespace主动式动捕系统也比较难,成本差不多,都很高。Optitrack动作捕捉系统的流程、界面、包装是有国际水准的,但数据抖动比较明显,容易跳点,后处理数据清洗比较麻烦,捕捉质量和动作效果一般;北京天远动作捕捉系统比较实用,它的特点在于被动式的系统使用了新的智能算法,数据干净、实时数据质量好、后处理简单,动作还原度好,但产品体系相对比较单一,缺乏高端的产品(高帧率100fps以上,高分辨率400万像素以上),如果你们使用场地很大的话(大于15m×15m),就很难满足了。选购的话最重要还是要多实地考察,做一些有代表性的、快速、复杂的动作,现场看看实时捕捉演示的效果,看看数据绑定动画的质量再做决定。
㈩ 动作捕捉技术是什么原理
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。所谓传感器是固定在运动物体特定部位的跟踪装置,它将向 Motion capture 系统提供运动物体运动的位置信息,一般会随着捕捉的细致程度确定跟踪器的数目。
· 信号捕捉设备。这种设备会因 Motion capture 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 Motion capture 系统则是高分辨率红外摄像机。
· 数据传输设备。 Motion capture 系统,特别是需要实时效果的 Motion capture 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。
· 数据处理设备。经过 Motion capture 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。