光学动作捕捉软件成像特点

    相当于在同一个动作帧中分别针对每个Marker进行逐次曝光，破坏了动作捕捉的Markers检测的同步性，导致运动变形，不利于快速动作的捕捉；第二，由于相机帧率很大部分用于单帧内对不同Marker点的识别，因此有效动作帧采样率较低，这点上也不利于快速运动的捕捉和数据分析；第三，LEDMarker可视角度小(发射角120度左右)，一个捕捉镜头内部通常集成了两个相机近距离采集，这种窄基线结构导致视觉三维测量精度较低，并且在运动过程中由于动作遮挡等问题仍然不可避免地导致频繁的数据缺失，如果为尽量避免遮挡造成的数据缺失，需要成倍增加动作捕捉镜头的数量弥补遮挡盲区问题，设备成本也随之成倍增加；第四，由于时序编码的原理局限，系统可支持的Marker总数有严格限制，在保证足够的采样率前提下，同时采集人数一般不宜超过2人，且Marker点数量越多，单帧逐点曝光时间越长，运动变形越严重。被动式光学系统图册被动式光学动作捕捉系统，也称反射式光学动作捕捉系统，其Marker点通常是一种高亮回归式反光球，粘贴于人体各主要关节部位，由动作捕捉镜头上发出的LED照射光经反光球反射至动捕相机，进行Marker的检测和空间定位。光学式运动捕捉通过对目标上特定光点的监视和**来完成运动捕捉的任务。光学动作捕捉软件成像特点

上海青瞳视觉科技有限公司是一家专注于红外光学动作捕捉系统及虚拟现实平台研发的高科技企业，具有完全自主知识产权、生产制造和销售光学动作捕捉设备和软件，产品服务于虚拟现实主题乐园、影视、游戏等泛娱乐产业，也可应用于运动、医疗、VR、工业等领域。公司总部位于上海，目前客户遍布中国大陆，中国台湾，且远销日韩等多国。公司坚持自主研发，拥有50余项****，多项光学动捕行业成功应用案例，青瞳执着于对光学动捕的探究，凭借过硬的产品质量和多维度的创新，不断的迅速成长，希望给每一位客户带来美好的人机交付体验，让虚拟与真实更贴近更和谐。 训练光学动作捕捉软件标定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。

    但考虑欧美人蓝色眼睛的问题，通常会选择绿色作为比较好便于抠图的颜色。图2是根据本实用新型一个实施例的反光标记物结构示意图，该反光标记物包括：上半球201、下半球202、支撑柱203以及底座204等，上半球201与下半球202表面均设置有反光材料，其具有较好的反射红外光的性能，以便动作捕捉系统能准确识别**，上半球201与下半球202的大小可相同也可不同，通过支撑柱203将上下半球固定在底座上。支撑柱203与底座204之间可呈一定角度安装在一起，比如直角或其他角度等，支撑柱203的形状及大小不作限定，上半球201与下半球202之间可以通过螺纹或者卡扣等连接方式连接在一起形成球状，即为反光球，球体直径一般为14mm或19mm等，反光球、支撑柱203以及底座204可以一体注塑形成，也可以各自分开。底座204可以是绿色或蓝色的魔术贴，也可以是双面胶等其他材料，底座204的大小应该尽可能小，避免占据目标对象的面积过大，导致抠图时抠掉目标对象的过多信息，影响真实性。底座204、支撑柱203以及球体的颜色均为绿色或蓝色，方便后续的抠图处理。在另一个实施例中，反光球可以采用绿色或蓝色且透光的绑带直接固定在目标对象上。图3是根据本实用新型实施例的反光标记物应用场景图。

    例如刚体的位置及朝向信息)，由此获取体验者的肢端位置，然后结合ik(反向运动学)技术以及hsm(硬件安全模块)模型进行全身骨骼解算，**终估算出体验者的全身动作骨骼姿态。在3d动画制作过程中，为了呈现出更加逼真的效果，常常需要对一些人或运动的道具进行运动情况的采集，经过采集后需对运动的人或道具进行抠图，然后将其动作还原到虚拟对象上，该过程即为上述动作捕捉过程，因此，如图3所示，还需在场地周围布置便于抠图的绿色或蓝色背景304等。若反光标记物的颜色与背景颜色不一致，在进行抠图处理时则会导致标记物留存在人或道具上面，这样将抠图出来的人或道具还原至虚拟对象身上或虚拟环境时，无疑会影响虚拟对象的美感和真实性。图4是根据本实用新型一个实施例的刚体结构示意图，该刚体包括：多个反光球401、支撑杆402、底盘403等，反光球401安装在支撑杆402上，反光球401与支撑杆402可以一体注塑而成，也可以分开形成，支撑杆402的长度不做限定，且其安装在底盘403上。如前述所述的刚体，一般需设置**不同方位的至少三个反光球401，以便能捕捉到xyz三个方向上的信息，即姿态变化信息，当然也可以设置四个或更多个反光球401，原则上设置的越多捕捉的精度越高。其采样速率较高，可以满足多数高速运动测量的需要。Marker 数量可根据实际应用购置添加，便于系统扩充。

    不同的动作捕捉系统依照的原理不同，系统组成也不尽相同。总体来讲，动作捕捉系统通常由硬件和软件两大部分构成。硬件一般包含信号发射与接收传感器、信号传输设备以及数据处理设备等；软件一般包含系统设置、空间定位定标、运动捕捉以及数据处理等功能模块。信号发射传感器通常位于运动物体的关键部位，例如人体的关节处，持续发出的信号由定位传感器接收后，通过传输设备进入数据处理工作站，在软件中进行运动解算得到连贯的三维运动数据，包括运动目标的三维空间坐标、人体关节的6自由度运动参数等，并生成三维骨骼动作数据，可用于驱动骨骼动画，这就是动作捕捉系统普遍的工作流程。系统分类及简介/动作捕捉系统编辑动作捕捉系统种类较多，一般地按照技术原理可分为：机械式、声学式、电磁式、惯性传感器式、光学式等五大类[1]，其中光学式根据目标特征类型不同又可分为标记点式光学和无标记点式光学两类。近期市场上出现所谓的热能式动作捕捉系统，本质上属于无标记点式光学动作捕捉范畴，只是光学成像传感器主要工作在近红外或红外波段。机械式动作捕捉系统机械式动作捕捉系统图册依靠机械装置来**和测量运动轨迹。典型的系统由多个关节和刚性连杆组成。特别是需要实时效果的 Mocap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.吉林科研光学动作捕捉软件定位系统

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。光学动作捕捉软件成像特点

    该反光标记物一般为球形、类球形或者其他形状等，球形标记物即为反光球，一般设置为球形比较有利于计算处理以及精度，若为其他形状，当例如设置在人体身上时，则动捕相机很有可能无法拍摄到某一角度的信息画面。如图1所示，选取某个场地，可以为室内房间或者环境光强度较弱情况下的室外场地，在场地上方设置有多个动捕相机302，该相机302可以投射红外光至反光球303，反光球303能够将红外光反射至动捕相机302上，由此捕捉到反光球303的运动轨迹。多个反光球303可以粘贴或绑定在人体301身上，一般在人体301的各个关节部位设置相应的反光球303即可，比如头部、手肘、手掌、膝盖、脚踝等，动作捕捉系统捕捉到的反光球303运动轨迹即为人体301的位姿变化。为了更准确并且更简单地捕捉到目标对象的运动情况，还可以将多个反光球303固定在一个装置上形成刚体，比如在一个固定底座上安装至少三个不同分布方向的反光球303，可以通过朝向不同方向的支撑杆支撑相应的反光球303，三个反光球303**空间坐标xyz三个方向，从而实现计算运动对象的三维空间坐标数据。在一个实施例中，可将上述刚体绑定在体验者的头部、双手、双脚以及背部，**定位软件便可接收传来的体验者身上的刚体数据。光学动作捕捉软件成像特点

上海青瞳视觉科技有限公司是一家专注于红外光学位置追踪系统及虚拟现实平台研发的高科技企业，成立于2015年8月，公司位于上海大学科技园内，是国内光学动作捕捉系统生产商之一。公司由一支高素质的研发团队组建，主要成员来自于中科院自动化所、上海交通大学等国内**高校且具有多年研发经验。目前公司具有完全自主知识产权、自行生产的光学动作捕捉设备和软件，成功研发并推出CMTracker动作捕捉、IQFace表情捕捉、VirtualHand手势捕捉、SLAM定位、VRWizard虚拟仿真平台等产品。系统服务于虚拟现实主题乐园，影视，游戏等泛娱乐等文化产业，也可应用于医疗、运动分析、工业仿真、机器人、无人机等领域。在VR和AR技术影响世界科技创新浪潮之际，团队专注于交互方案研究，为客户提供稳定，满意的交互方案。